Biorrefinarias e suas Operações Unitárias
O conceito de Biorrefinaria
Biorrefinaria é uma instalação que integra processos de conversão de biomassa em biocombustíveis, insumos químicos, materiais, alimentos, rações e energia. O objetivo de uma biorrefinaria é otimizar o uso de recursos e minimizar os efluentes, maximizando os benefícios e o lucro.
As biorrefinarias integram diversas rotas de conversão – bioquímicas, microbianas, químicas e termoquímicas – em busca do melhor aproveitamento da biomassa e da energia nela contida.
O conceito de biorrefinaria é dinâmico e ainda está em desenvolvimento e, portanto, não há modelos e padrões consagrados. Todavia, podem ser apontados exemplos de biorrefinarias que já funcionam na prática, como as usinas produtoras de açúcar, etanol e bioeletricidade a partir da cana-de-açúcar e as fábricas de óleo, rações, biodiesel e diversos outros derivados a partir da soja (EMBRAPA, 2011).
Fonte: https://www.infoteca.cnptia.embrapa.br/bitstream/doc/908142/1/biorrefinariamodificadoweb.pdf. Acesso em: 16 fev. 2023.
Figura 1 - Conceito de biorrefinaria no cenário brasileiro
Fonte: https://www.infoteca.cnptia.embrapa.br/bitstream/doc/908142/1/biorrefinariamodificadoweb.pdf. Acesso em: 16 fev. 2023.
O potencial e a importância das BiorrefinariasFonte: https://www.infoteca.cnptia.embrapa.br/bitstream/doc/908142/1/biorrefinariamodificadoweb.pdf. Acesso em: 16 fev. 2023.
As biorrefinarias fazem parte da agenda de PD&I (Pesquisa, Desenvolvimento e Inovação) da maioria dos países desenvolvidos e em desenvolvimento, como o Brasil, mobilizando grandes quantias de recursos e esforços públicos e privados voltados para o aproveitamento integral da biomassa, para agregar valor às cadeias produtivas e reduzir os impactos ambientais.
Os conceitos de biorrefinaria e da química verde enfocam o aproveitamento da biomassa de modo que se tenham cadeias de valor similares àquelas dos derivados do petróleo, mas com menor impacto no meio ambiente. A otimização do uso da biomassa busca a utilização de sistemas integrados (matérias-primas, processos, tecnologias, produtos e resíduos) sustentáveis, de acordo com parâmetros técnicos que levam em conta, entre outros aspectos, os balanços de massa e de energia, o ciclo de vida, o desenvolvimento socioeconômico regional, a geração e o consumo dos produtos e serviços de forma distribuída e a mitigação da emissão de gases do efeito estufa.
Os produtos químicos desenvolvidos a partir de coprodutos e resíduos são os que possuem maior potencial de agregação de valor às cadeias produtivas da biomassa, em função da participação estratégica da indústria química no fornecimento de insumos e produtos finais a diversos setores da economia, como os petroquímico, farmacêutico, automotivo, construção, agronegócio, cosméticos etc. Nas biorrefinarias, de forma geral, haverá produtos de grande volume e de baixo valor econômico unitário (como, por exemplo, os biocombustíveis). Em contrapartida, haverá também produtos de pequeno volume, mas de alto valor agregado, como especialidades químicas, aditivos etc. (EMBRAPA, 2011).
Fonte: https://www.infoteca.cnptia.embrapa.br/bitstream/doc/908142/1/biorrefinariamodificadoweb.pdf. Acesso em: 16 fev. 2023.
Figura 2 - Potencial econômico das cadeias de valor dos produtos da biorrefinaria
Fonte: https://www.infoteca.cnptia.embrapa.br/bitstream/doc/908142/1/biorrefinariamodificadoweb.pdf. Acesso em: 16 fev. 2023.
Fonte: https://www.lneg.pt/area/energia/bioenergia/biorrefinarias/. Acesso em: 9 fev. 2023.
Como você pode observar, as biorrefinarias são compreendidas de várias operações unitárias e estão fazendo parte do desenvolvimento de nosso país, como podemos verificar em reportagens recentes (exemplo na Figura 3).
Figura 3 - Notícia sobre abertura de biorrefinaria de etanol de milho.
Diante desta contextualização, assimo como da Unidade 6 do livro didático da disciplina de Introdução à engenharia, responda as seguintes perguntas:
1. O que é Operação Unitária e quais os tipos existentes?
2. O que é um Processo Unitário?
3. Quais são as principais Operações Unitárias que temos na Engenharia Química e qual é a função de cada uma delas?
4. Quais são as leis que descrevem todos os fenômenos que envolvem as Operações Unitárias?