Dúvida Cruel

Os textos que fazem comparações entre moenda e difusor aparecem com certa regularidade nas diversas publicações técnicas do nosso setor. As comparações, como não poderia deixar de ser, são mais ou menos similares e apresentam as principais vantagens do difusor como sendo maior extração, menor manutenção e maior disponibilidade para venda de energia elétrica.

Nós mesmos já escrevemos aqui algumas vezes a este respeito, e em particular há o texto da edição de Julho / Agosto de 2001, onde estabelecemos uma comparação entre moenda e difusor no caso de uma planta visando cogeração de energia elétrica com condensação. No caso, nossa recomendação era usar difusor, em função da maior disponibilidade de venda de energia.

Ocorre que desde aquela época até agora alguns aspectos da questão mudaram muito, outros aspectos mudaram um pouco, e houve também aspectos que praticamente não mudaram.

Os projetos dos difusores mudaram pouco nestes últimos cinco anos. As instalações mais recentes podem ter arranjos físicos inovadores ou podem ter a adoção de materiais mais sofisticados. Mas os equipamentos são essencialmente os mesmos. Os níveis de extração também se mantiveram, ou seja, na prática os difusores praticamente já atingiram o teto no que diz respeito à sua extração para uma dada capacidade. Poderíamos dizer que os difusores praticamente não mudaram.

Um aspecto que vem se alterando nos últimos cinco anos diz respeito às características das novas plantas que estão sendo planejadas no Brasil. Estas características têm a ver com a quantidade e a qualidade da matéria prima que se pretende processar.

As novas plantas estão sendo planejadas para processar exclusivamente cana crua picada. Por outro lado, o módulo mínimo de capacidade destas novas plantas praticamente passou a ser de 3.000.000 t de cana por safra. É comum ouvirmos de técnicos do setor que o módulo mínimo ideal seria de 4.000.000 t.

Os maiores difusores disponíveis, com largura de 12 m, têm uma capacidade nominal de 15.000 t/d e portanto estão adequados para uma safra de 3.000.000 t. Capacidades acima deste valor iriam exigir o uso de duas linhas de extração, com as desvantagens daí decorrentes (mais equipamentos, mais operação, mais manutenção).

Para os adeptos do difusor, neste caso de planta com grande capacidade, existe uma possibilidade que é a instalação de um único sistema de recepção e de preparo e cana, de um único sistema de moenda secadora para o bagaço e de dois difusores de menor capacidade em paralelo, instalados em duas etapas em função da evolução do canavial. Desta maneira seria possível reduzir o número de equipamentos e diluir os investimentos nos difusores.

Embora o difusor não tenha mudado e a cana tenha mudado um pouco, as moendas estão passando por uma interessante fase de muitas novidades.

Os ternos de moenda em si são praticamente os mesmos, com exceção da relação diâmetro / comprimento das camisas que vem aumentando gradativamente. São as moendas "barrigudas", tipicamente brasileiras.

As grandes mudanças estão ocorrendo no acionamento destas moendas. Com a crescente utilização de acionamento individual nos eixos por meio de motores elétricos com conversor de freqüência, passam a surgir inúmeras possibilidades que antes não eram sequer consideradas.

A primeira grande vantagem é a possibilidade da enorme variação da capacidade. Com estes acionamentos é possível variar a rotação e garantir uma relação de capacidades de 1/4 sem problemas. Isto é impossível fazer com turbinas a vapor. Assim, já há moendas que poderiam processar até 5.000.000 t de cana em uma linha de extração única, processando cerca de 1.000 t/h. Com a possibilidade de rodar com rotação muito baixa, é possível passar pelas primeiras safras de pouca cana sem grandes problemas.

Por outro lado, o acionamento individual poderá proporcionar ganhos em extração que são difíceis de avaliar no momento, mas que poderão ser representativos. A verdade é que vamos necessitar de alguns anos de operação destes novos equipamentos para poder avaliar com precisão as vantagens potenciais. Abrem-se inúmeras possibilidades de automação da rotação da moenda em tempo real. Imagine por exemplo um medidor em linha da umidade do bagaço enviando sinais para controlar a rotação do rolo de saída. Oscilação do rolo superior e nível no Chute Donnelly são também sinais que podem ser enviados diretamente para os conversores de freqüência. As possibilidades são inúmeras, e os próximos dez anos serão sem dúvida de muita pesquisa e de muita discussão, até os técnicos dominarem completamente a tecnologia. É interessante notar que estas vantagens todas poderão ser também utilizadas nas moendas secadoras de bagaço do difusor.

As moendas levam desvantagem no quesito manutenção. Naturalmente as camisas representam a maior parte do custo de manutenção correspondente, mas devemos lembrar que os rodetes, as luvas e os palitos vão desaparecer. Provavelmente vai haver uma fase de aprendizado, típica da implantação de novas técnicas, mas em seguida é provável que os novos acionamentos e transmissões também apresentem menores custos de manutenção quando comparados com os acionamentos antigos existentes. Só o tempo vai dizer.

Ainda sobre manutenção, cana picada sem lavar no difusor vai representar mais sólidos no bagaço e por conseqüência maiores problemas de manutenção nas caldeiras de alta pressão. As mesmas devem ser desenhadas com velocidades aparentes de gás mais baixas, para evitar abrasão nos tubos. Neste ponto a moenda leva vantagem.

E o saldo de energia elétrica exportável, embora ainda mais favorável para o difusor, vai ser relativamente reduzido porque os novos acionamentos das moendas são mais eficientes do que as turbinas a vapor atualmente em uso, mesmo as de múltiplos estágios. A diferença vai cair um pouco.

Eis aí a dúvida cruel. Para uma usina nova de 4.000.000 t vamos de moenda ou vamos de difusor? Vale a pena trocar uma moenda por dois difusores? Hoje a resposta já não é tão fácil com seria há cerca de cinco anos atrás. É preciso fazer muita conta. Provavelmente vão perder terreno algumas das vantagens típicas do difusor.

Vamos esperar as novas plantas se consolidarem. Dentro de cinco anos voltamos a conversar.

ERRATA

Queremos agradecer ao Sr. Hênio Respondovesk Jr. pela indicação do erro encontrado no texto da edição passada. Na terceira coluna da página 18, a frase correta é "Quanto mais para a direita estiver localizado o ponto…. será maior a variação da entropia". Quem leu e não percebeu o erro pode também ter ficado com uma dúvida cruel.