Ethanol in Brazil, Part 2

Posted on June 18, 2008

2


On the other side of the road from the head office lies the ethanol factory or, more correctly, the sugar and ethanol factory. First we looked at how the sugar cane is delivered. The large white trucks were the company’s own, but some others delivered sugar cane from contracted growers. Sugar cane pieces approximately 30 cm long are delivered from the mechanical harvest. The green tops and the dried leaves remain lying on the field and will eventually raise the level of humus in the soil. Furthermore they will act as fertilizer for the new green shoots that, during the following year, will grow up into new sugar cane. One usually replants the fields every fifth year and the first years give the best harvests.

The trucks from the manual harvest came with long sugar cane. Some leaves remained on the cane. When the dry leaves are burned, ash with nutrients is left on the fields. The company has signed an agreement with the government that they will cease setting fire to the canefields in 2014. They have tried harvesting the fields without first setting fire to them but too many workers injured themselves because they could not see the cane properly due to all the dry leaves.

At the start of the process the sugar cane is chopped into small pieces and crushed. The sap is pressed out and arrives eventually in crystallization vats. Approximately half of the sugar present can then be separated from the fluid by centrifugation and is placed in storage. The reminder winds up in the fermentation vats and, when fermentation has ceased and the sugar has been transformed to alcohol, the distillation begins. This site has an advanced distillation plant producing two alcohol fractions – 96% alcohol that can be used for vodka and similar purposes, and industrial alcohol that eventually winds up in the fuel tanks of our cars.
During January, February and March there is no cane harvest. This is the rainy season and the ground is too wet. It is then that they replant approximately 20% of the cane growing area. They are working on plant breeding and hope, in future, to develop even more productive varieties. If we grew sugarcane in the northern hemisphere we could have ethanol production during January, February and March. Africa north of the equator is the natural place for this production.

Finally, we discussed the energy balance of the process with Edécio Daólio, the head of industrial production. Integrated in the plant there is a plant where they produce electricity by burning biological waste from cane production. They are self-sufficient in electricity and can even export “green electricity” to the grid. Part of the biological waste from production is used as fertilizer on the fields. The only fossil-fuelled part of the production is the trucks that carry the sugar cane. They estimate that the ratio of ethanol energy production over invested energy lies somewhere between 6 and 7.

When I told them that Stockholm city uses buses with diesel engines that burn only ethanol they were very interested. If they could buy trucks with similar engines they would immediately replace their fossil-fuel powered trucks and, as a result, they would produce completely green ethanol.

I am very aware that this is only one of the 378 plants that produce ethanol in Brazil, but with ethanol from this plant I would, without any hesitation, fill the tank on my SAAB 93 BioPower.

(Swedish)

På andra sidan vägen fram till huvudkontoret ligger etanolfabriken, eller mer korrekt socker- och etanolfabriken. Först tittade vi på inmatningen av sockerrör. De stora vita lastbilarna var bolagets egna, medan några andra levererade sockerrör från kontrakterade odlare. Från den mekaniska skörden levererades sockerrörsbitar, som var cirka 30 cm långa. Den gröna toppen liksom de torkade bladen låg kvar på fältet och kommer att höja humushalten och dessutom verka som gödning för de nya gröna skotten som under ett år skall växa upp till ett nytt sockerrör. Man brukar plantera om fälten vart femte år och de första åren ger bäst skörd.

Lastbilar från den manuella skörden kom med långa sockerrör. En del blad fanns kvar, med förbränning av de torra bladen lämnar kvar aska med näringsämnen på fälten. Bolaget har skrivit ett avtal med staten om att man år 2014 skall upphöra med att svedja fälten. Man har försökt att skörda fält utan svedjning, men allt för många arbetare skadade sig då man inte kunde se sockerrören på grund av alla torkade blad.

I början av processen huggs sockerrören till småbitar och krossas. Saften pressas ut och hamnar så småningom i kristallationscisterner. Ungefär hälften av sockermängden kan sedan centrifugeras bort från vätskan och hamnar i sockerlagret. Resten hamnar i cisterner för jäsning och när väl jäsningen upphört och sockret förvandlats till alkohol börjar destillationen. Just denna anläggning har en avancerad destillationsanläggning och får två fraktioner av alkohol, dels 96 procentig sprit som kan användas för vodka och liknande och dels industrisprit som så småningom hamnar i tanken till våra bilar.

Under januari, februari och mars kan man inte skörda sockerrör. Man har regnperiod och markerna är för våta. Det är nu som man planterar om ca 20 procent av odlingarna. Man arbetar med växförädling och hoppas i en framtid att ha ännu bättre plantor för produktion. Om man odlade sockerrör på norra halvklotet skulle man kunna ha en etanolproduktion under januari, februari och mars. Afrika norr om ekvatorn är den naturliga platsen för denna produktion.

Avslutningsvis diskuterade vi energibalansen i processen med Edécio Daólio, chef för industriproduktionen. Integrerat i anläggningen finns en anläggning där man producerade elektricitet genom att elda biologiska rester från produktionen. Man var helt självförsörjande på elektricitet och kunde till och med exportera till nätet ”grön el”. En annan del av resterna från produktionen användes som biogödning på fälten. Den enda fossila delen i produktionen var lastbilarna som fraktade sockerrören. Man beräknar att kvoten etanolenergi till tillförd energi var mellan 6 och 7.

Då jag berättade att Stockholms stad använder bussar som har dieselmotorer som enbart använder etanol blev man mycket intresserade. Om man kunde köpa lastbilar med liknande motorer skulle man i morgon dag byta ut sina fossildrivna lastbilar och som slutprodukt skulle man få helt grön etanol.

Jag är helt medveten om att detta är en av 378 enheter som producerar etanol, men etanol från denna anläggning skulle jag utan att tveka få fylla tanken på min SAAB 93 Biopower.

Posted in: Dagsaktuellt