A função principal de uma usina consiste em, muitas vezes, transformar matérias primas em um produto. Quando se trata do setor de cana-de-açúcar, o que acontece, é que poucos compreendem o papel de uma usina. Quais são os processos essenciais para o seu funcionamento e, inclusive, que tipo de máquinas são usadas nas atividades principais e de apoio.

Também não há uma noção de que existe uma integração entre a área industrial e a agrícola para implementar a cadeia produtiva, passando inclusive pela utilização de equipamentos. Pensando nisso, resolvemos juntar neste texto os principais aspectos das usinas de cana-de-açúcar e como as máquinas são importantes para esse segmento. Confira!

Equipamentos para usinas de etanol e açúcar

Plantio, movimentação e alimentação de caldeiras

Entenda o que é uma usina

Apesar do pouco conhecimento geral, não há muito segredo para definir o que é uma usina. Basicamente, trata-se de um grande empreendimento com funções industriais, equipado com máquinas essenciais e de apoio. Seu principal objetivo é transformar matérias-primas ou semiacabadas em produtos. Contudo, quando se trata de uma usina de cana-de-açúcar, o propósito é a geração de etanol (álcool) e açúcar.  

Como funciona?

Assim como a matéria-prima utilizada, a produção de etanol e açúcar compartilham os mesmos processos. As variações ocorrem nos equipamentos, nos níveis gerenciais dos processos agrícolas e também no controle. Dessa forma, pode-se dividir a produção desse tipo de usina em cinco partes. Mostraremos a seguir. 

Recepção

O objetivo dessa primeira fase é retirar o caldo de cana preservando o máximo de açúcares e que o seu bagaço fique seco. Em um primeiro momento, recolhe-se a cana-de-açúcar para a limpeza e abertura. Esse é um passo importante para retirar as impurezas que acabam afetando o processo de extração de seu caldo. 

Aqui, se picada, a cana não poderá ser lavada pois perderá todos os seus componentes, principalmente, a sacarose. Nessa situação, algumas usinas utilizam a lavagem a seco. 

Preparo

Nessa etapa, a cana é transportada para as máquinas de preparo — duas facas rotativas que devem picá-la (caso esteja inteira) ou nivelá-la na esteira para que ela seja levada para o segundo equipamento — um rotor com martelos e uma placa desfibradora. Essas duas máquinas serão responsáveis por pulverizar e abrir as células compostas de sacarose. Em uma extração padrão, pelo menos, 82% é processado para se ter sucesso na remoção das moendas. Ao sair do desfibrador, a cana é encaminhada para o espalhador, responsável por uniformizar a altura do composto. 

Moagem

Esse é um dos processos mais importantes, pois é ele que recolhe os açúcares da cana. Na verdade, existem dois processos, o primeiro é a difusão, pouco usado no país, em que o caldo é retirado por meio de embebição composta.

Já o segundo é a moagem, no qual a cana passa de quatro a sete vezes em uma máquina chamada moenda, que tem dois rolos a fim de extrair o caldo e também produzir o bagaço. Esse último item deve ter um grau de umidade extremamente baixo, visto que será usado como combustível para as caldeiras. 

Quando a cana passa pela primeira vez na moagem, ela despeja boa parte do caldo, sendo difícil extrair mais resíduos nas outras vezes. Por isso, é comum que se utilize a técnica de embebição composta, em que água é inserida na camada da cana nas últimas vezes da moagem.

Geralmente, o caldo extraído da primeira moagem é destinado às fábricas de açúcar, já que é a parte que tem mais concentração de sacarose, enquanto o da segunda é enviado para a destilaria. 

Tratamento do caldo

Após o processo de extração, o caldo ainda pode conter centenas de impurezas que devem ser retiradas para que ele fique com uma qualidade adequada para se transformar em açúcar e também ser utilizado na destilaria. Nesse ponto, podemos dividir todo o processo de tratamento em fases.

Na primeira, o caldo passa por peneiras para a retirada de materiais mais sólidos que possam estar na sua composição, como argila, grãos de areia etc. Depois, inicia-se o processo de recolhimento das impurezas insolúveis, é um tratamento químico de sedimentação que tem por objetivo a coagulação, floculação e precipitação desses resíduos. 

Ainda nesse período, é realizado uma correção do pH para preservar a sacarose, evitando a sua decomposição e inversão. Após o tratamento do caldo, ele é enviado para a fábrica de açúcar ou etanol.

Estocagem

Esse é um procedimento direcionado ao bagaço, uma parte da cana que é constituída de fibra, água e sólidos dissolvidos. Depois da extração do caldo da cana, o restante é transportado para caldeiras de vapor e funciona como combustível. Saiba que cada tonelada de cana gera em torno de 240 kg a 280 kg de bagaço e nem todo esse material é usado como combustível, sobrando, em média, 10%.

Como uma usina é construída?

A construção de uma usina, seja de cana-de-açúcar, termoelétrica ou até nuclear, possui processos semelhantes. Para a execução de uma obra dessa, é importante entender que a sua estrutura é de proporções gigantes, por isso, a média de tempo para sua construção pode levar um ano e seis meses. No entanto, para que a usina trabalhe com pelo menos 50% de sua capacidade, as operações podem levar até 30 meses. 

Nesse meio tempo, além de todo o aparato físico, é preciso contar com um grande trabalho antecedente de planejamento. Isso exige que diferentes áreas trabalhem juntas, como engenharia civil, mecânica, ambiental, química, logística, elétrica, arquitetura etc. É um trabalho de análise tanto das condições ambientais da região quanto da capacidade produtiva do projeto e as quantidades de fornecimento de matéria-prima.

Custos

Os custos variam de acordo com o tamanho da usina. Em projetos de médio a grande porte, o valor fica entre R$250 a R$800 milhões. Esse empreendimento será capaz de produzir em torno de 1 milhão a 4 milhões de toneladas de cana-de-açúcar.

Estrutura

De maneira geral, o processo de implementação não é muito diferente do que é usado para um projeto agropecuário. São observados alguns pontos importantes na área de construção, como:

• as condições do regime pluviométrico;
• fertilidade do solo;
• inclinação da área;
• a georreferência;
• disponibilidade de água, distância e custos;
• tamanho da área para a produção de cana.

Construção

Avaliadas as características, documentação processada e projeto aprovado constrói-se a usina. Com diversos profissionais de diferentes áreas envolvidos, em média 500 pessoas, que vão desde engenheiros, técnicos, projetistas até eletricistas e pedreiros.

Algumas dessas etapas são bastante semelhantes aos processos agropecuários, como a terraplanagem, estaqueamento, edificação de bases e o manuseio de materiais. Além disso, no período de construção dos fundamentos será preciso combinar alguns procedimentos de infraestrutura para suprir a necessidade dos colaboradores durante os dias de trabalho. Instalações de energia elétrica, alimentação, ambulatório, segurança, equipamentos, gerenciamento de cronograma, entre outros.

Portanto, em ordem, as etapas da construção de uma usina compete:

• estudos técnicos e econômicos da possibilidade viabilização do empreendimento, com a elaboração de um plano de negócios;
• escolha e avaliação do local de construção, com aquisição das terras;
• estudo do impacto ambiental e obtenção de licenças para a construção;
• início da implementação do projeto físico da usina, envolvendo diferentes etapas de engenharia e arquitetura;
• preparo do solo, plantação da matéria-prima, nesse caso, a cana-de-açúcar;
• formação de parcerias com os produtores locais;
• começo da construção da usina, geralmente, dois anos após o desenvolvimento do plantio de cana-de-açúcar;
• período de teste eletromecânicos e de desempenho;
• operação da usina.

Qual é a importância do plantio e as técnicas utilizadas?

Durante a fase de construção de uma usina, é muito importante que alguns detalhes relacionados ao solo sejam definidos. O ciclo de produção da cana-de-açúcar tem a necessidade de ser antecipado em, pelo menos, dois anos, como falamos no tópico anterior. Contudo, até esse processo ser concluído, existem uma série de procedimentos necessários para o sucesso do plantio. Isso não só envolve todo o planejamento da usina, mas também que especialistas, como produtores rurais, sejam selecionados.

Em um primeiro momento, as operações envolvendo a produção dessa matéria-prima demandam o uso de energia mecânica, o preparo ou revolvimento do solo, o transporte dos insumos, o trato da cultura e a colheita. Também, é preciso considerar os impactos que o processo de preparação causa ao ambiente.

Por exemplo, para deixar a terra pronta para o plantio da cana, há uma decomposição dessa superfície. Enquanto o tráfego de equipamentos danificam a estrutura do solo, adensando e reduzindo a porosidade.

Além disso, é importante que os produtores rurais contratados entendam as especificações para o cultivo. A cana precisa que os nutrientes do solo estejam bem-distribuídos, além de que existam condições para a infiltração de água e circulação de gases.

Sendo assim, algumas das atividades agrícolas feitas nesse processo são:

• preparo do terreno;
• subsolagem;
• gradagem;
• adubação;
• plantio e cobertura mecânica;
• disseminação de mudas;
• trato culturais cultivo tríplice operação;
• colheita manual;
• transporte.

Quais são os cenários das usinas no Brasil?

É difícil falar das usinas de cana-de-açúcar no Brasil sem mostrar um pouco do contexto histórico. Isso porque o primeiro engenho dessa matéria-prima no país foi trazido a mais de 500 anos para o litoral paulistano pelo português Martim Afonso de Souza — fato que influencia até hoje as construções das usinas, já que boa parte está concentrada no estado de São Paulo.

Ao longo dos séculos e décadas, o setor teve um alto desenvolvimento, em parte por incentivos do governo, com projetos como o Proálcool e também pelos próprios produtores que se organizaram para garantir mais regulamentações a esse cultivo.

De modo que, atualmente, em São Paulo, são cerca de 5,6 milhões de hectares destinados ao cultivo de cana-de-açúcar, produzindo por ano, , 442,3 milhões de toneladas.

Porém, é importante destacar que São Paulo não é o único produtor, é o maior com 173 usinas, correspondendo a 42%, mas das 422 usinas totais, ele ainda divide com mais sete estados:

• Alagoas — 26;
• Minas gerais — 44;
• Mato Grosso do Sul — 23;
• Goiás — 40;
• Pernambuco — 17;
• Paraná — 29;
• Mato Grosso — 18.

Todos esses dados ainda indicam uma vantagem do Brasil quando se trata de produção de cana-de-açúcar: nós somos o maior produtor mundial.

Quais são os benefícios da locação de máquinas para uma usina?

Até aqui, falamos bastante sobre os aspectos que envolvem a forma de trabalho de uma usina. Desde como ela funciona, até as formas de cultivo e diversos outros detalhes para entender mais sobre esse setor.

Porém, existe outro enfoque bem importante para compreender o funcionamento desse tipo de empreendimento: suas máquinas. Mais especificamente, não os equipamentos utilizados na parte interna da operação, mas aqueles que servem como apoio para o trabalho de cultivo da cana-de-açúcar.

A prática de locação de maquinário não é uma novidade, é muito comum em países como os EUA e a Argentina. No Brasil, há uma maior concentração no Sudeste, justamente por ser um dos principais pontos da produção. Mas por que alugar? 

Um dos motivos para a locação de algumas máquinas é o custo tanto para comprá-las quanto para mantê-las — em alguns casos, isso pode passar da casa dos milhões. Para produtores rurais que precisam de mais desempenho, esse valor significa mais despesas que podem prejudicar o orçamento.

Portanto, a possibilidade de ter o melhor desse mundo por um valor acessível é um dos principais benefícios. Além de oferecer flexibilidade, podendo fechar pacotes de locação personalizados, mas que têm duração média de cinco a seis anos de contrato. Além disso, as condições dos equipamentos são sempre as melhores, com a possibilidade de acesso a máquinas de última geração e manutenções sempre disponíveis.

Em alguns casos, não apenas os equipamentos ficam disponíveis, mas também há disponibilização de operadores. Algumas empresas de locação fornecem serviços de operação de máquinas, reduzindo os gastos da usina, que não precisa se preocupar em manter a contratação de mão de obra própria.

Quais são os tipos de máquinas?

Já falamos sobre as vantagens da locação de maquinário para usinas, agora vamos explicar quais são os tipos de máquinas disponíveis para o trabalho nesse setor. Veja a seguir!

Motoniveladora

Elas são as representantes dos equipamentos de grande porte, utilizadas para nivelar a terra, sendo bastante úteis para serviços de pavimentação. Além disso, as motoniveladoras podem atuar como patrulhadoras, servindo para manutenções rodoviárias, ou em:

• terraplanagem — nesse caso, funciona como uma niveladora do solo, retirando ou acrescentando terra a fim de tornar o terreno plano, portanto, com mais possibilidades de construção. Para aumentar o índice de sucesso, é fundamental que vegetação, entulhos ou pedras sejam retirados;
• escavação — outra função interessante desse equipamento está na sua possibilidade de escavar o solo. Nesse procedimento, são feitos furos e valas são abertas para o encaixe de fundamento das obras;
• homogeneização — para a terraplanagem do solo, quando utilizada para retirar torrões da área. É uma operação bastante delicada, por isso, mais do que ter um equipamento de qualidade, é fundamental que o operador esteja atento às condições do solo;
• pavimentação — junto à terraplanagem, essa é uma das principais funções da motoniveladora. Fundamental para a retirada de ondulações, para cobrir buracos e consertar desníveis. É uma técnica muito eficaz para deixar o solo plano, de forma a facilitar o fluxo de pessoas e veículos na área de construção.

Pá carregadeiras

Esses são equipamentos essenciais para carregar grandes quantidades de materiais. Alguns deles são brita, entulhos, areia, minérios etc. Uma das principais vantagens está na versatilidade e potência dessas máquinas que servem para áreas de diferentes tamanhos. Além de funcionar como carregadoras de materiais, elas também servem para suavizar, empurrar, aplainar e nivelar terrenos. 

A aplicação vai depender das características como, por exemplo, se as rodas funcionam para todos os tipos de terrenos, sejam irregulares, com lama, terra ou asfalto. Ela também pode ser uma ótima escolha para movimentação de granéis, de produtos químicos, de materiais rochosos, de bagaço de cana e para abrir passagens.

Rolo compactador

O rolo compactador tem como função comprimir e diminuir superfícies com altas quantidades de resíduos — desde obras rodoviárias, até compressão para a construção e compactar o solo. No último caso, especificamente, o conhecimento do tipo de superfície é fundamental, até porque a escolha do cilindro afeta diretamente o resultado.

Retroescavadeira

Utilizadas para diferentes situações, as retroescavadeiras são ágeis e polivalentes, servindo para diversos setores, desde o público até para empreiteiras e prestadoras de serviços.

Não é incomum encontrá-las em obras para a tubulação de esgotos, elevação, construção de valas, manuseio, agricultura e até reciclagem. Além disso, assim como a motoniveladora, são muito eficientes para o trabalhar na nivelação de terrenos e terraplanagem — aspectos importantíssimos quando imaginamos a estruturação de uma usina.

Como locar máquinas para usina?

Seja para o trabalho de uma usina, seja para a construção de empreendimentos, a aquisição de máquinas, principalmente, para transporte e nivelamento do solo é fundamental. A questão é que a locação se torna um bom investimento, justamente por proporcionar uma relação de custo-benefício melhor. Porém, tenha alguns cuidados para não errar na escolha.

Primeiramente, estudar bastante a empresa contratada, é fundamental conhecer os seus antecedentes, saber quais foram as experiências de outros consumidores. Feita essa triagem, o segundo passo é analisar quais são os benefícios disponíveis: a locadora garante a manutenção em quanto tempo? Qual é o nível técnico de seus profissionais? Ela fornece também serviços de operação? Esses são pontos importantes para acertar na escolha.

Por fim, quais são os tipos de máquinas disponíveis? Além de verificar seus modelos, é preciso saber se eles estão atualizados, qual a quantidade e por quanto tempo a locadora garante o aluguel. Respondendo a essas perguntas, o interessado já tem informações suficientes para a fazer a sua escolha.

Quais são os principais diferenciais competitivos da locação?

• economia: durante todo o conteúdo, mostramos como realmente existe um custo-benefício da locação de equipamentos. De fato, esse tipo de maquinário costuma ter valores bastante elevados, de modo que ter os melhores do mercado, se torna quase impossível para empresas de pequeno e médio porte. O aluguel permite mais economia e possibilidades de manter o orçamento;
• melhor desempenho: em termos de se tornar competitivo no mercado, ter à disposição os melhores equipamentos é a chance de ter um desempenho melhor. Além disso, algumas locadoras ainda oferecem a possibilidade de contratar um operador aumentando a qualidade do resultado;
• manutenções em dia: os equipamentos disponibilizados pela locação, não apenas são da última geração, como também estão sempre em perfeito estado e tem a garantia de oferecerem manutenções frequentes. Se houver qualquer imprevisto que afete o maquinário, a substituição fica por conta do locatário;
• produtividade: evidentemente, ter máquinas nas melhores condições e modelos próprios para executar as atividades da usina, traz como consequência maior produtividade por parte dos colaboradores. Nada de precisar adaptar equipamentos para realizar atividades, ou mesmo, no meio de uma operação perder tempo trocando alguma máquina;
• reinvestimento: por fim, a economia que a empresa faz ao escolher locar o seu equipamento, não só garante mais possibilidades de ter constância no orçamento, mas também de investir esse dinheiro em outros setores do negócio, melhorando seus resultados.

Para boa parte das empresas e usinas, a locação se torna uma das melhores alternativas para ter bons resultados. Afinal, ter as garantias que citamos por um preço menos impactante no orçamento e com a certeza de qualidade é sempre algo fundamental para qualquer operação.

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