A implementação dos conceitos e práticas da Indústria 4.0 na produção de etanol de cana-de-açúcar pode transformar a operação de uma usina, aumentando a eficiência, reduzindo custos, melhorando a qualidade e promovendo a sustentabilidade. A Indústria 4.0 envolve a aplicação de tecnologias digitais, como Internet das Coisas (IoT), inteligência artificial (IA), automação, análise de big data, e sistemas ciberfísicos, para criar uma produção mais inteligente, conectada e integrada. A indústria do etanol de milho, é mais recente, incorporou na tropicalização da tecnologia os principais conceitos a seguir descritos. A compreensão sobre as diferenças de produtividade entre matérias primas e a competitividade devem justificar e viabilizar políticas públicas necessárias e urgentes para garantir empregos e renda nas regiões em que a cana de açúcar promove mais de dois milhões de empregos no País. Com o milho, as facilidades de estocagem do milho e menores riscos, além dos subprodutos com margens maiores, são fatores que garantem o crescimento consistente da oferta. Há, porém, viabilidade da utilização da cana e do milho nas mesmas destilarias, isto assegura o fornecimento da energia do bagaço da cana, a biomassa representa R$ 0,25 por litro no custo de produção do etanol de milho.
Aqui estão algumas maneiras de aplicar os conceitos da Indústria 4.0 na produção. A implantação de políticas públicas de incentivo à adoção destas tecnologias criará condições favoráveis para a futura produção do e-metanol para reduzir emissões na navegação marítima com utilização de resíduo do etanol de cana, do SAF para a aviação, ambos combustíveis renováveis, com a disponibilidade de hidrogênio de baixo carbono.
Sensoriamento em Tempo Real:
Instalação de sensores IoT em todos os equipamentos e processos críticos, como moendas, fermentadores, destiladores, colunas de destilação e tanques de armazenamento, para monitorar em tempo real variáveis essenciais como temperatura, pressão, nível de açúcar, pH, teor de umidade e concentração de etanol. uma supervisão contínua das condições de operação, aumentando a eficiência e prevenindo falhas.
Monitoramento da Qualidade da Matéria-Prima
Uso de sensores IoT para medir a qualidade da cana-de-açúcar no momento do recebimento, analisando parâmetros como teor de sacarose, impurezas e umidade. Isso permite otimizar a moagem e ajustar os processos de fermentação e destilação para melhorar o rendimento e a eficiência.
Monitoramento Remoto
Operadores e gestores podem monitorar a planta remotamente através de sistemas IoT, recebendo alertas em tempo real sobre quaisquer desvios ou problemas operacionais, permitindo uma resposta rápida e proativa.
Big Data e Análise de Dados Avançada
Coleta e Análise de Big Data
Coleta contínua de grandes volumes de dados gerados por sensores IoT, equipamentos automatizados e sistemas de controle. Esses dados são analisados para identificar padrões, prever tendências de produção, otimizar o uso de energia, água e insumos, e melhorar a tomada de decisões.
Machine Learning e IA
Aplicação de algoritmos de aprendizado de máquina e inteligência artificial para otimizar os processos de fermentação e destilação, ajustar automaticamente os parâmetros operacionais em tempo real, prever falhas de equipamentos e reduzir desperdícios.
Previsão de Demanda e Planejamento de Produção
Uso de IA e análise de big data para prever a demanda de etanol, ajustar a produção de acordo com as variações de mercado e otimizar o planejamento logístico para garantir que o produto final chegue ao mercado no momento certo.
Em breve, a parte 2 desse artigo