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3 - INTRODUÇÃO À ENGENHARIA - 512023
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3 – INTRODUÇÃO À ENGENHARIA
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).
O
potencial e a importância das Biorrefinarias
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).
Ensaios
de bancada e a nível piloto das diferentes operações unitárias associadas a
tecnologias de base termoquímica ou de base bioquímica; utilização de
ferramentas avançadas de biologia molecular e sintética para construção de
fabricas celulares robustas; desenvolvimento de processos enzimáticos e de
fermentação à escala de bancada e piloto; otimização de tecnologias de
gaseificação e pirólise à escala piloto; otimização à escala piloto do
fracionamento da biomassa por tratamentos hidrotérmicos, por explosão de vapor,
hidrólise ácida ou organosolv; integração de processos, balanços mássicos e de
energia e modelização de biorrefinarias; análise de sustentabilidade baseada em
metodologias de análise de ciclo de vida (LNEG, 2019).
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).
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?
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