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Olá
A forma mais simples e antiga, descoberta pela humanidade há milhares de anos antes de Cristo, é a fermentação. Através são dela, é o produzido o álcool utilizado para todos os fins, inclusive como combustível. Essa técnica consiste em, basicamente, adicionar ao caldo da cana-de-açúcar micro-organismos que quebram moléculas de açúcar (C6H12O6), transformando elas em duas moléculas de etanol (2 C2H5OH) mais duas moléculas de gás carbônico (2 CO2).
Nas usinas produtoras de etanol, a cana-de-açúcar passa por diversos processos, até se obter delas os álcoois anidos e hidratados.
Processo de fermentação
Lavagem: A cana de açúcar, chegando às usinas em sua forma pura, é colocada em uma esteira rolante. Lá, ela é submetida a uma lavagem que retira sua poeira, areia, terra e outros tipos de impurezas. Na sequência, a cana é picada e passa por um eletroímã, que retira materiais metálicos do produto.
Moagem: Nesse processo, a cana é moída por rolos trituradores, produzindo um líquido chamado melado. Cerca de 70% do produto original viram esse caldo, enquanto os 30% da parte sólida se transforma em bagaço. Do melado, continua-se o processo de fabricação do etanol, enquanto o bagaço pode ser utilizado à geração de energia na usina.
Eliminação de impurezas: Para eliminar os resíduos presentes no melado (restos de bagaço, areia, etc), o líquido passa por uma peneira. Em seguida, ele segue a um tanque para repousar, fazendo com que as impurezas se depositem ao fundo – processo chamado decantação. Depois de decantar, o melado puro é extraído e recebe o nome de caldo clarificado. O último processo de extração de impurezas é a esterilização, em que o caldo é aquecido para eliminar os micro-organismos presentes.
Fermentação: Após estar completamente puro, o caldo é levado a domas (tanques) no qual é misturado e eles um fermento com leveduras (fungos, sendo mais comum a levedura de Saccharomyces cerevisia). Esse microorganismos se alimentam do açúcar presente no caldo. Nesse processo, as leveduras quebram as moléculas de glicose, produzindo etanol e gás carbônico. O processo de fermentação dura diversas horas, e como resultado produz o vinho, chamado também de vinho fermentado, que possui leveduras, açúcar não fermentado e cerca de 10% de etanol.
Destilação: Estando o etanol misturado ao vinho fermentado, o próximo passo é separá-lo da mistura. Nesse processo, o líquido é colocado em colunas de destilação, nas quais ele é aquecido até se evaporar. Na evaporação, seguida da condensação (transformação em líquido), é separado o vinho do etanol. Com isso, fica pronto o álcool hidratado, usado como etanol combustível, com grau alcoólico em cerca de 96%.
Desidratação: Com o álcool hidratado preparado, basta retirar o restante de água contido nele para se fazer o álcool anidro. Essa é a etapa da desidratação, no qual podem ser utilizadas diversas técnicas. Um delas é a desidratação, em que um solvente colocado ao álcool hidratado mistura-se apenas com a água, com os dois sendo evaporados juntos. Outros sistemas, chamados peneiração molecular e pervaporação, utilizam tipos especiais de peneiras que retêm apenas as moléculas da água. Após ser desidratado, surge o álcool anidro, com graduação alcoólica em cerca de 99,5%, utilizado misturado à gasolina como combustível.
Armazenamento: Nesta etapa, o etanol anidro e hidratado são armazenados em enormes tanques, até serem levados por caminhões que transportam até as distribuidoras.
Os resíduos produzidos durante toda a fabricação do etanol também podem ser aproveitados pelas indústrias. Os resíduos sólidos, como bagaço, podem ser reutilizados energeticamente como biomassa. Já o dióxido de Carbono (CO2), derivado do processo de fermentação, pode ser utilizado à produção de refrigerantes.
O álcool utilizado para outros produtos, como bebidas, cosméticos, solventes, produtos de limpeza, etc, são obtidos da mesma maneira, passando posteriormente por outros processos que o transformam no produto final.
Espero ter ajudado