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Getúlio Tadeu Chaves de Andrade

Presidente da GTCA Tecnologia e Consultoria

Op-AA-27

A evolução industrial

Entre o final do século XIX e início do século XX, ocorreu uma grande revolução tecnológica na indústria mundial. No século anterior, a máquina a vapor (Watt, 1774) e o motor a explosão (Philippe Lebon, 1799) foram inventados, sendo os grandes propulsores de toda essa rápida evolução industrial, sem os quais,  não haveria a revolução industrial, já que, antes dela, o mundo só conhecia os moinhos de vento e as rodas d’água como fontes motrizes não animais.

Embalado pela descoberta dos motores a explosão, Henry Ford desenvolveu a organização e os métodos na sua fábrica de automóveis e inovou com a produção em série. Foi um salto fantástico para a revolução industrial. Nessa época, os engenhos de açúcar e álcool deixaram de extrair o caldo em apenas um terno de moenda movido a tração animal ou até mesmo tração humana para moendas com dois a quatro ternos.

Tudo isso graças à introdução de caldeiras (de baixa pressão) de 8 Kg/cm2 que acionavam as então revolucionárias máquinas a vapor. A engenharia fazia sucesso e permitia o desenvolvimento de sistemas de engrenagens das mais variadas envergaduras e combinações. Com as moagens de maior expressão, houve a necessidade de se trocar os tachos de evaporação a céu aberto por evaporadores em duplos, triplos ou até quádruplos efeitos.

Que evolução para a época! Em seguida, por necessidade, surgem os tachos a vácuo, o grande passo para a melhora do balanço térmico. Com a evolução da evaporação, veio a necessidade de melhorar o tratamento do caldo, e aí se desenvolveram os decantadores fechados, os aquecedores tubulares e os filtros prensas a pressão.

Com o aumento da moagem e da produção, ficou inviável o uso de fôrmas purgadoras de méis (méis de furo, como eram chamadas) e secagem a céu aberto, já que esses tipos de separação e secagem ocupavam grandes espaços. Surgiram, então, as centrífugas por bateladas e, posteriormente, as contínuas. Daí, os secadores rotativos.

Aos poucos, fomos evoluindo na pressão de trabalho das caldeiras, e as máquinas a vapor foram sendo substituídas por turbinas a vapor, quando se passa a produzir a própria energia necessária à condução do processo. Todo esse relato parece pertencer a um tempo muito distante. Entretanto, ainda hoje, temos pequenas fábricas que operam com apenas um terno de moenda, caldeiras “barriga d’água”, tachos abertos, purgas por gravidade e secagem a céu aberto.

São poucas e limitadas, mas têm mercado garantido por consumidores naturalistas. Evoluímos das gruas para tombadores, mesas de 50º, picadores e desfibradores de alta performance e moendas cada vez mais eficientes. Estas já são substituídas por difusores e extrações em rolos do tipo LPE com baixo consumo de potência.

No tratamento de caldo, passamos de enormes caleadeiras para sistemas compactos controlados automaticamente. Os decantadores já possuem tempos de retenção de até 30 minutos ou menos. Os filtros prensas foram totalmente substituídos por filtros a vácuo cada vez maiores, e estes, por prensas desaguadoras. A evaporação, cada vez mais eficiente, permite reduções consideráveis do consumo de vapor e, consequentemente, maior produção de energia para exportação.

Antes, tínhamos consumo de 650 kg de vapor por tonelada de cana, hoje, chegamos facilmente a 380 kg/tc. E ainda temos espaço para maiores reduções. O correto dimensionamento do conjunto evaporativo e a perfeita extração de sangrias proporcionam essa melhora. Sem contar as novas técnicas de evaporação em película descendente, a placas e calandras a vácuo.

Os tachos de cozimento a vácuo, que eram inicialmente em bateladas de normalmente 150 hl, hoje atingem até 1.000 hl contínuos, com maior capacidade, automatizados e de alta performance. Dos cristalizadores individuais e sem refrigeração, evoluímos para os cristalizadores refrigerados do tipo Blanchard, passamos para os Werksporr e, atualmente, para os cristalizadores verticais.

Essa refrigeração serviu para melhor exaurir o mel mãe dos cristais. Ainda contamos com aquecedores de massa do tipo Green Smith para uso da temperatura correta de centrifugação. As centrífugas em bateladas e manuais passaram a ser automáticas, com elevada eficiência de purga, e as contínuas, com excelente trabalho de qualidade e quantidade.

Os secadores de açúcar passaram a rotativos, de fluxo contínuo usando vapor para aquecimento indireto e, depois, a resfriador. Depois, vieram os maravilhosos secadores do tipo semi leito-fluidizado. Por fim, os leito-fluidizados que ainda são esperanças. As caldeiras passaram de 8 para 16, 21, 25, 30, 42, 63 ou 67, 84 e até 100 Kg/cm2. Junto com elas, vieram os geradores de energia de até 45 MWh.

Isso permitiu também a necessidade da evolução do balanço térmico para que pudéssemos gerar ainda mais energia com o mesmo bagaço. Passamos de uma geração de energia – na primeira evolução das turbinas a vapor –, de cerca de 30 a 40 kWh/tc, para até 160 kWh/tc. Atualmente, muitas novas tecnologias encontram-se em desenvolvimento, aguardando tornarem-se economicamente viáveis para serem implementadas.

No sistema de tratamento e concentração, estão em andamento estudos e testes com peneira molecular, objetivando a eliminação da atual fábrica de açúcar equipamentos como: caleadeira, aquecedores, decantadores, parte da evaporação e filtros. Na geração de vapor, a gaseificação do bagaço é promissora. Na produção de álcool, o aumento será considerável com a utilização do bagaço. Estamos próximos de conhecer usinas bem diferentes da nossa atual realidade. O homem continuará o mesmo. Motivo e razão da evolução constante, pois ele sonha, pensa, idealiza e realiza.