trabalho de maquinas térmicas

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO ESPÍRITO SANTO
CAMPUS– ALEGRE
LETÍCIA RAFAELE SANTOS DE PAULA
ETANOL PRODUZIDO PELA CANA-DE-AÇUCAR E PELO MILHO
Alegre/ES
2019
1.Introdução
Desde os primórdios o homem busca formas de melhorarsuas vidas através de combustíveis encontrados na natureza. Inicialmente os homens utilizavam a madeira para se aquecer, preparar seus alimentos e se proteger, após algum tempo eles começaram a usar o fogo para fundir outros materiais como o ferro e criarferramentas que auxiliassem nas suas vidas. A descoberta do carvão mineral melhorou muito o desenvolvimento dos motores criados na Revolução Industrial.
Pouco tempo depois começou a se popularizar o uso do querosene para se fazer as lamparinas e o consumo de gasolina para a movimentação dos carros automotivos que não demorou muito a criar outro combustível fóssil chamado diesel. Com o aumento do consumo mundial dos combustíveis fosseis ocorreram as crises do petróleo nos anos 70, e esse acontecimento fezcom que novas formas de energias fossem exploradas.
Neste contexto de crise do petróleo foi descoberto a fermentação da sacarose que gera o álcool anídrico que além de ser um excelente combustível gera menos danos ambientais com a baixa emissão de gases poluentes. Além de emitir uma baixa quantidade de gases a matéria-prima do etanol reduz a quantidade de gás carbônico na atmosfera pelo processo de fotossíntese.
A produção do etanol pode ser dividida em duas gerações, a 1° Geração e a do combustível obtidoatravés da cana-de-açúcar que é autossuficiente no seu processo produtivo, pois com o seu bagaço queimado em caldeiras gera energia elétrica que é utilizada pela usina e em muitos momentos excede a quantidade necessária e acaba sendo comercializada. A 2°Geração tem como material primário a palha de milho, casca de arroz, resíduos florestais entre outros que são compostos de celulose, mas nesse trabalho será comentado sobre o advindo do milho como representante da segunda geração.
1.1.Etanol da cana-de-açucar
Essa foi a primeira matéria prima para a elaboração desse combustível que cada vez cresce mais o consumo em todo mundo. Para que seja produzido o insumo necessário são gastos muitos hectares para a sua plantação e seu rendimento fica limitadoapenas a geração de energia e combustível fazendo com que a produção alimentícia fique em segundo plano pois para a fabricação do açúcar e do etanol são utilizados a mesma parte da cana. Por conta disso mesmo que esse produto cause menos impactos ambientais com relação a emissão de gazes ele diminui as áreas para o plantio alimentício.
1.2.Etanol de milho
A obtenção de etanol por meio do milho faz parte da segunda geração, não há diferença entre o obtido pela cana-de-açúcar, além do milho possuir um altopotencial de produção o insumo da segunda geração pode ser cultivado nos mais diversos locais desde que mantenham as condições necessárias para obter o produto final.
A grande vantagem dos insumos lignocelulóticos é que sua produção energética nãoafeta a produção alimentícia como acontece com os da geração anterior, e seu armazenamento quando em boas condições têm uma taxa de tês anos de duração. Já em contra partida no caso do milho sua produção tem altos e baixos o que pode causar supervalorização do seu produto final fazendo com que os combustíveis mais em conta sejam colocados como prioridade por parte dos consumidores.
2.Propriedades do etanol
Fórmula química (C2H6O) 
Figura 1: Fórmula estrutural do etanol
Como o etanol possui ogrupo OH ele se torna uma substância polar, ou seja, se dissolve em água e em outras substâncias polares. É um material que em temperatura ambiente é sempre líquido, mas que quando está em um a temperatura abaixo de 13°C se torna inutilizável como combustível.
	Propriedades do Etanol
	Ponto de ebulição
	78,4 °C
	Ponto de fulgor
	13°C
	Ponto de autoignição
	363°C
	Densidade á temperatura de 25°C
	789 g/cm³
	Poder calorífico
	5,38 Kcal/l
	Potencial de hidrogênio (PH)
	Entre 6 e 8
3.Processamento
O método mais praticado para a fabricação desse composto é a fermentação, antes da fermentação propriamente dita esses materiais passam por moagem e peneiras para a eliminação de impurezas e para a extração do caldo que será utilizado na etapa seguinte, quando o insumo são produtos lignocelulósicos como o milho é necessário que primeiro passe por um processo enzimático em alta temperatura(hidrolise) para que o amido se torne sacarose e assim siga a parte da fermentação, na etapa da fermentação o caldo é colocado em tanques em contato com microrganismos que consomem a glicose fazendo assim a quebra das moléculas gerando etanol e gás carbônico.
Como resultado da fermentação vem o vinho fermentado que contém 10% de etanol que deve seguir para a etapa de destilação que é a separação do etanol dos outros compostos constituintes do vinho fermentado pela evaporação seguida da condensação. Após a destilação obtemos o etanol hidratado que contém 96% de grau alcoólico e que é muito usado como combustível, para a obtenção do etanol anídrico é necessária uma última etapa para a retirada da água restante no etanol fazendo com que o mesmo tenha um grau alcoólico por volta de 99,5%. Que é bastante usado em conjunto com a gasolina como combustível e por ter um teor alcoólico mais elevado possui também mais energia liberada quando se realiza sua queima. A cana de açúcar produz bem menos etanol porpeso se comparado com o milho, porém em uma mesma área a produção de cana é cerca de 60 vezes maior do que a de milho.
[1] TCC – PRODUÇÃO DE BIOETANOL DE CANA-DE-AÇÚCAR, MILHO E BETERRABA: UMA COMPARAÇÃO DOS INDICADORES TECNOLÓGICOS, AMBIENTAIS E ECONÔMICOS – Carolina Manochio
[2] Artigo – ANÁLISE DE VIABILIDADE DA PRODUÇÃO DE ETANOL DERIVADO DO MILHO: UM ESTUDO COMPARATIVO. Autoras: Franciele Maria Borges da Silva e Carla Oliveira Nascimento
[3] WWW.NOVACANA.COM/ETANOL