REUTILIZAÇÃO DA PALHA DA CANA-DE-AÇÚCAR COMO FONTE DE BIOMASSA PARA COGERAÇÃO DE ENERGIA: UMA REVISÃO SISTEMÁTICA DA LITERATURA
DOI:
https://doi.org/10.47820/recima21.v4i11.4351Palavras-chave:
Biomassa, Cana-se-açúcar, Cogeração de energia, energia elétricaResumo
O setor sucroalcooleiro no Brasil possui grande destaque na produção de energia elétrica, por complementar o sistema hidrelétrico já que o período de safra da cana-de-açúcar coincide com o período de redução nos reservatórios das usinas hidrelétricas. Através da crescente busca por fontes limpas e renováveis de energia, a presente Revisão Sistemática da Literatura (RSL) tem por objetivo principal investigar o estado da arte nos anos de 2019 a 2023, sobre sistemas de reaproveitamento da biomassa da cana-de-açúcar como combustível para cogeração de energia elétrica em uma usina de cana-de-açúcar, através da pesquisa nas bases de dados IEEE, Scopus, Science Direct, Web of Science e Scielo e com a utilização do software StArt (State of the Art through Systematic Review), que auxilia diretamente na execução de cada um dos passos da revisão. Com base na string de busca, foram obtidas 1832 publicações, e através dos critérios de seleção e classificação foram extraídos 24 documentos que abordam as temáticas de utilização da biomassa da cana-de-açúcar em sistemas de geração de energia elétrica.
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Referências
AMEZCUA-ALLIERI, M. A.; MARTÍNEZ-HERNANDEZ, E.; ANAYA-REZA, O.; MAGDALENO-MOLINA, M.; MELGAREJO-FLORES, L. A.; PALMERÍN-RUIZ, E.; ZERMENO EGUÍA-LIS, J. A.; ROSAS-MOLINA, A.; ENRÍQUEZ-POY, M.; ABURTO, J. Techno-economic analysis and life cycle assessment for energy generation from sugarcane bagasse: Case study for a sugar mill in Mexico. Food and Bioproducts Processing, v. 118, n. 1, p. 12, 2019. DOI: https://doi.org/10.1016/j.fbp.2019.09.014
BARBOSA, A. M.; ZILLIANI, R. R.; TIRITAN, C. S.; SOUZA, G. M.; SILVA, M. A. Energy conversion efficiency in sugarcane cultivars as a function of production environments in Brazil. Renewable and Sustainable Energy Reviews, v. 150, n. 11, 2021. DOI: https://doi.org/10.1016/j.rser.2021.111500
BOSCHIERO, B. N.; DE CASTRO, S. G. Q.; DA CRUZ, L. P.; CARVALHO, J. L. N.; SILVA, S. R.; BRESSIANI, J. A.; KOLLN, O. T. Biomass yield, nutrient removal, and chemical composition of energy cane genotypes in Southeast Brazil. Industrial Crops and Products, v. 191, n. 13, 2023. https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2022.115993
CARPIO, L. G. T.; DE SOUZA, F. S. Competition between Second-Generation Ethanol and Bioelectricity using the Residual Biomass of Sugarcane: Effects of Uncertainty on the Production Mix. Molecules, v. 24, n. 2, 2019. Doi: 10.3390/molecules24020369
CARVALHO, D. J.; MORETTI, R. R.; COLODETTE, J. L.; BIZZO, W. A. Assessment of the self-sustained energy generation of an integrated first and second generation ethanol production from sugarcane through the characterization of the hydrolysis process residues. Energy Conversion and Management, v. 203, n. 9, 2020. https://doi.org/10.1016/j.enconman.2019.112267
CONFORTO, E. C.; AMARAL, D. C.; DA SILVA, S. L. Roteiro para revisão bibliográfica sistemática: aplicação no desenvolvimento de produtos e gerenciamento de projetos. Congresso Brasileiro de Gestão de Desenvolvimento de Produto, v. 1, n. 1, p. 12, 2011. https://edisciplinas.usp.br/pluginfile.php/2205710/mod_resource/content/1/Roteiro%20para%20revis%C3%A3o%20bibliogr%C3%A1fica%20sistem%C3%A1tica.pdf
CORREIA, T. P. D. S.; TAVARES, L. A. F.; GOMES, A. R. D. A.; SILVA, P. R. A.; SOUSA, S. F. G. D. Bale quality and baler operational and economic performance as a function of working speeds and windrowed sugarcane trash volumes. Científica, v. 47, n. 8, 2019. Doi: 10.15361/1984-5529.2019v47n2p156-163
DA COSTA, G. G.; DOS SANTOS, I. F. S.; BARROS, R. M.; FILHO, G. L. T.; MACHADO, G. D. O.; BARBEDO, M. D. G. Mapping and energy analysis of Brazilian bioenergy power potential for three agricultural biomass byproducts. Journal of Cleaner Production, v. 349, n. 1, 2022. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2022.131466
DE OLIVEIRA, R. A.; DE BARROS, R. R. O.; FERREIRA-LEITÃO, V. S.; FREITAS, S. P.; BON, E. P. S. Energy supply design for the integrated production of 1G + 2G ethanol from sugarcane. Renewable Energy Focus, v. 35, n. 7, 2020. https://doi.org/10.1016/j.ref.2020.10.005
DE SOUZA, L. L. P.; HAMEDANI, S. R.; LORA, E. E. S.; PALACIO, J. C. E.; COMODI, G.; VILLARINI, M.; COLANTONI, A. Theoretical and technical assessment of agroforestry residue potential for electricity generation in Brazil towards 2050. Energy Reports, v. 7, n. 14, 2021. https://doi.org/10.1016/j.egyr.2021.04.026
DOS SANTOS, P. S. B.; RAMOS, R. A. V. Increased energy cogeneration in the sugar-energy sector with the use of sugarcane straw, electrification of drives, and high-drainage rollers in the extraction. Engenharia Agrícola, v. 40, n. 2, 2020. https://doi.org/10.1590/1809-4430-Eng.Agric.v40n2p249-257/2020
HILOIDHARI, M.; VIJAY, V.; BANERJEE, R.; BARUAH, D. C.; RAO, A. B. Energy-carbon-water footprint of sugarcane bioenergy: A district-level life cycle assessment in the state of Maharashtra, India. Renewable and Sustainable Energy Reviews, v. 151, n. 19, 2021. https://doi.org/10.1016/j.rser.2021.111583
HILOIDHARI, M.; BANERJEE, R.; RAO, A. B. Life cycle assessment of sugar and electricity production under different sugarcane cultivation and cogeneration scenarios in India. Journal of Cleaner Production, v. 290, n. 13, 2021. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2020.125170
KUMAR, U.; ARORA, P. Efficiency Improvement in Sugar Mills through Bagasse Gasification. CHEMICAL ENGINEERING TRANSACTIONS, v. 88, n. 6, 2021. 10.3303/CET2188166
MILÃO, R. F. D.; CARMINATI, H. B.; ARAÚJO, O. Q. F.; DE MEDEIROS, J. L. Thermodynamic, financial and resource assessments of a large-scale sugarcane-biorefinery: Prelude of full bioenergy carbon capture and storage scenario. Renewable and Sustainable Energy Reviews, v. 113, n. 14, 2019. https://doi.org/10.1016/j.rser.2019.109251
MUTRAN, M. V.; RIBEIRO, C. O.; NASCIMENTO, C. A. O.; CHACHUAT, B. Risk-conscious optimization model to support bioenergy investments in the Brazilian sugarcane industry. Applied energy, v. 258, n. 15, 2020. https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2019.113978
PALACIOS-BERECHE, M. C.; PALACIOS-BERECHE, R.; ENSINAS, A. V.; GALLEGO, A. G.; MODESTO, M.; NEBRA, S. A. Brazilian sugar cane industry – A survey on future improvements in the process energy management. Energy, v. 259, n. 19, 2022. https://doi.org/10.1016/j.energy.2022.124903
PARASCANU, M. M.; KALTSCHMITT, M.; RODL, A.; SOREANU, G.; SÁNCHEZ-SILVA, L. Life cycle assessment of electricity generation from combustion and gasification of biomass in Mexico. Sustainable Production and Consumption, v. 27, n. 14, 2021. https://doi.org/10.1016/j.spc.2020.10.021
PUNIN, W.; MANEEWAN, S.; PUNLEK, C. Heat transfer characteristics of a thermoelectric power generator system for low-grade waste heat recovery from the sugar industry. Heat and Mass Transfer, v. 55, n. 13, 2019. https://doi.org/10.1007/s00231-018-2481-5
RIVALDI, J. D.; SHIN, H. H.; COLMÁN, F.; SAUER, C.; GONZALES, J.; ROJAS, O.; SMIDT, M.; VELÁZQUEZ, E.; MARTÍNEZ, K. Thermochemical characterization and assessment of residual biomass energy in Paraguay. Biomass Conversion and Biorefinery, v. 1, n. 1, 2022. https://doi.org/10.1007/s13399-022-03155-z
RIVERA, L.; MANYOMA-VELASQUEZ, P. C.; MANOTAS-DUQUE, D. F. Supply Chain Optimization for Energy Cogeneration Using Sugarcane Crop Residues (SCR). Sustainability, v. 11, n. 23, 2019. https://doi.org/10.3390/su11236565
SALINA, F. H.; MOLINA, F. B.; GALLEGO, A. G.; PALACIOS-BERECHE, R. Fast pyrolysis of sugarcane straw and its integration into the conventional ethanol production process through Pinch Analysis. Energy, v. 215, n. 14, 2021. https://doi.org/10.1016/j.energy.2020.119066
SHOKRI, Y.; GHAZI, M.; NIKIYAN, M.; MALEKI, A.; ROSEN, M. A. Optimal equipment arrangement of a total site for cogeneration of thermal and electrical energy by using exergoeconomic approach. Energy reports, v. 7, n. 14, 2021. https://doi.org/10.1016/j.egyr.2021.08.074
SOLTANIAN, S.; AGHBASHLO, M.; FARZAD, S.; TABATABAEI, M.; MANDEGARI, M.; GORGENS, J. F. Exergoeconomic analysis of lactic acid and power cogeneration from sugarcane residues through a biorefinery approach. Renewable energy, v. 143, n. 18, 2019. https://doi.org/10.1016/j.renene.2019.05.016
VANDENBERGHE, L. P. S.; VALLADARES-DIESTRA, K. K.; BITTENCOURT, A. A.; TORRES, L. A. Z.; VIEIRA, S.; KARP, S. G.; SYDNEY, E. B.; DE CARVALHO, J. C.; SOCCOL, V. T.; SOCCOL, C. R. Beyond sugar and ethanol: The future of sugarcane biorefineries in Brazil. Renewable and Sustainable Energy Reviews, v. 167, n. 18, 2022. https://doi.org/10.1016/j.rser.2022.112721
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