Os produtores europeus de etanol de milho sobreviveram – e foram até mesmo bem sucedidos em alguns casos – diante das condições legislativas e de mercado incertas. Isso se deve, em grande parte, à capacidade da indústria de inovar e diversificar para aproveitar ao máximo as matérias-primas e as condições do mercado. O mesmo acontece com os nossos parceiros nos EUA. Neste artigo, analisaremos três recentes avanços na indústria americana de etanol de milho que podem servir de inspiração para os produtores europeus.

O potencial do óleo de milho: Receita adicional com investimento relativamente baixo

O óleo de milho tem uma variedade de usos, mas as principais aplicações que o tornam um coproduto sob demanda nos EUA é na produção de biodiesel e na alimentação de animais. Embora os produtores norte-americanos tenham começado a extrair o óleo de milho apenas há cerca de dez anos, tornou-se rapidamente evidente que a venda desses produtos finais de maior valor acrescentou de um a dois centavos de dólar americano a cada litro de etanol produzido. Para uma planta, isso pode fazer a diferença entre ser lucrativa ou não, especialmente durante tempos difíceis. A adição de óleo de milho aos fluxos de valores de uma planta também traz uma diversificação crucial. Sem essa diversificação, muitas plantas ficam dependentes exclusivamente de etanol e/ou de grãos de destilação, tornando-se muito vulneráveis ​​a oscilações desses mercados. Ao permitir o acesso a outros mercados, o óleo de milho reduz essa vulnerabilidade. Embora a extração de óleo de milho requeira um certo investimento em tecnologia, e embora isso varie de planta para planta , a maioria das plantas americanas que se diversificam com o óleo de milho observam um retorno do investimento dentro de dois anos.

Por esta razão, esse investimento tornou-se rapidamente um mandatório para as plantas norte-americanas. Atualmente, praticamente todas as plantas americanas de etanol fazem extração de óleo de milho. Apesar dessa produção ampliada, seu preço permaneceu relativamente estável nos últimos anos – entre 12 a 18 centavos de dólar por quilo – demonstrando um alto nível de demanda.

Embora o ambiente legislativo na Europa possa tornar o mercado de biodiesel menos confiante, o óleo de milho, como produto “autônomo”, ainda possui um potencial significativo – e amplamente inexplorado – como ingrediente na alimentação animal, pois permite que os produtores adaptem o conteúdo de gordura dos alimentos aos requisitos nutricionais de diferentes espécies. Embora o óleo de milho ainda não seja o padrão da indústria na Europa, há um interesse crescente e um bom retorno do investimento nas plantas que o utilizam. Se a sua planta já está extraindo óleo de milho ou está considerando entrar nesse campo, seria interessante você dar uma olhada no blog thinkbioenergy e ler o que um dos nossos cientistas tem a dizer sobre o impacto do clima frio na extração de óleo de milho. Você também pode ler mais sobre o processo de extração de óleo de milho nos conselhos de cereais dos EUA DDGS Handbook (p.4)

DDGS de alto valor proteico: da mercadoria a um produto de maior valor

As plantas de etanol dos EUA têm uma capacidade combinada de produzir aproximadamente 40 milhões de toneladas de grãos de destilação secos com solúveis (DDGS), sendo essa matéria-prima para animais, assim como na Europa, o coproduto mais importante nas plantas norte-americanas. Os DDGS são vistos sobretudo como um commodity – uma fonte de energia e proteína barata – comercializada a preços justos. Atualmente, o setor da bovinocultura é o maior consumidor de DDGS, representando 80% do mercado. No entanto, o valor alimentar dos DDGS – expresso em valor/unidade de energia ou de proteína – é muito maior na avicultura, sendo esse, portanto, um setor com potencial de captura de valor.

No entanto, há uma boa razão para a baixa aceitação dos DDGS no setor de avicultura. Animais monogástricos, como as aves e os suínos, não são capazes de utilizar fibras como fonte de energia. Além de terem baixa disponibilidade de aminoácidos (elementos constitutivos das proteínas), os DDGS também têm um alto teor de fibra (30%). Essa fibra retém outros nutrientes e aumenta a viscosidade no intestino. A viscosidade aumentada retarda a taxa de passagem do alimento no corpo do animal, o que pode levar a um menor consumo e a um crescimento mais lento. Por essas razões, os níveis de inclusão de DDGS são restritos a 20% a 30% para suínos e a 15% para aves. No entanto, existem estratégias que permitem a inclusão de níveis maiores de DDGS para monogástricos e, assim, sustentam a diversificação nesse setor de alto valor potencial. Algumas dessas estratégias visam o aumento dos níveis e da qualidade das proteínas e a diminuição dos níveis de fibra nos DDGS.

Considerando o significativo potencial do mercado de alimentos com altos teores de proteínas na Europa, essas estratégias podem ser interessantes para os produtores europeus. A Europa é o maior importador mundial de alimentos ricos em proteína para animais, importando anualmente 70% de suas necessidades de alimentação proteica. Isso equivale a mais de 24 milhões de toneladas de proteína vegetal – principalmente farelo de soja – a cada ano.

Uma estratégia iniciada nos EUA utiliza um processo de fracionamento para obter DDGS com alto teor de proteínas. Os produtos DDGS de alta proteína resultantes podem conter níveis de proteína entre 40% e 50%. Isso os desloca da categoria de produtos energéticos para a categoria de produtos proteicos, permitindo-os competir com o farelo de soja – teoricamente a um preço mais competitivo – em vez do milho. Embora os benefícios sejam claros, existem algumas considerações importantes para as plantas que queiram seguir essa abordagem para produzir DDGS de alto valor protéico.

A primeira é a tecnológica. Atualmente, o método padrão para alcançar um maior valor nutricional é o fracionamento na pré-fermentação do processo, que separa o grão de milho em 3 frações, resultando em três fluxos. O fluxo de endosperma, rico em amido, é o único que é utilizado na planta de etanol. O fluxo de alta fibra (farelo) é separado para uso na alimentação de ruminantes, enquanto que a porção não fermentável do fluxo de endosperma é utilizada para DDGS de alta proteína. Embora seja altamente efetiva, essa solução requer um investimento significativo em CAPEX. Até o momento, o número de plantas que investem nessa abordagem tem sido limitado, porém uma planta que tem se beneficiado dela é a Badger State Ethanol em Wisconsin. Nos últimos cinco anos, a planta produziu um alimento de alta qualidade com 50% de proteína de milho e um produto de fibra residual destinado a bovinos, ambos produtos contribuindo no cômputo geral. O segredo para esse sucesso tem sido a capacidade de encontrar ou de criar um nicho de mercado para o produto proteico com preço mais elevado

Isso nos leva ao segundo desafio, que está relacionado ao mercado. Para a maioria dos compradores de DDGS, tais como os produtores de alimentos, os DDGS constituem uma mercadoria cujo preço, e não o valor nutricional, é a principal questão. Portanto, se a fábrica quiser obter um retorno do investimento na produção de DDGS de alta proteína, é essencial que ela crie valor através de um posicionamento e uma validação adequados, transformando essa commodity em um ingrediente de alto valor.

Fibras de milho: Uma “matéria-prima cativa” para o aumento dos rendimentos

Para plantas interessadas em se diversificarem em tecnologias de biorrefinagem além dos processos de amido, o grão de milho que já processam pode ser o ponto de partida óbvio. A fibra de milho é um substrato celulósico que constitui até 9% do peso seco de um grão de milho. Em muitos aspectos, ela se assemelha à biomassa: possui a maioria dos mesmos componentes básicos, mas em diferentes proporções. Uma grande diferença de composição é a ausência de lignina, encontrada na biomassa. É essa diferença que lhe confere tal potencial para aumentar o rendimento de etanol. A ausência de lignina facilita as enzimas a acessarem mais a fibra de milho do que a biomassa. Melhor ainda, a fibra de milho é uma matéria-prima cativa no sentido de que ela já está na fábrica – não há custos de colheita, armazenagem ou transporte. Finalmente, a remoção ou a redução da fibra de milho cria uma mistura DDGS de alta proteína, permitindo que a fábrica produza um DDGS de maior valor e alto teor de proteína conforme abordado anteriormente neste artigo.

A tecnologia para converter fibra de milho é mais avançada nos EUA, onde a sua aprovação como combustível renovável pelas Normas de Combustíveis Renováveis (RFS) tem gerado interesse. Além de reduzir os pontos de carbono da fábrica (com base na avaliação do ciclo de vida) os galões celulósicos produzidos a partir de fibra de milho são elegíveis para Números de Identificação Renovável (RINs) mais elevados do que os galões de amido. Assim, embora a tecnologia seja nova e a indústria ainda esteja aprendendo a tirar o máximo proveito da fibra de milho, ela é vista como um fruto inicial por muitos nos EUA. Embora, no momento, ainda não exista nenhum reconhecimento equivalente da política da UE quanto à categoria da fibra de milho, há interesse entre os produtores europeus. De acordo com a legislação da UE, os biocombustíveis avançados são considerados etanol celulósico não alimentar. São definidos como material composto principalmente de celulose e hemicelulose e com menor teor de lignina do que os materiais lignocelulósicos. Claramente, a fibra de milho atende a essa definição e deve, portanto, ser classificada como biocombustível avançado. Com uma abordagem política sensata, a fibra de milho também pode ser vista como o fruto inicial da produção europeia de etanol.

Sobre os autores

Erlanda Upton Augustsson
Gerente Sênior de Estratégias e Novos Negócios,
Novozymes, Saúde Animal & Nutrição

Especialista em alimentos e aditivos para animais, Erlanda vem utilizando os conhecimentos adquiridos em seu Mestrado em Agricultura e Ciência Animal nos mais de 15 anos de experiência na área da Saúde e Nutrição Animal.

 

Patrick E. Williams
Gerente de Serviços Técnicos para EMA & AP
Novozymes, Biocombustíveis

Patrick tem formação em Química, conhecimentos em ciência da fermentação e experiência na equipe de Serviços Técnicos para Biocombustíveis da Novozymes da América do Norte.

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Ailish Kavanagh

I’m a creative specialist who writes about Bioenergy for Novozymes. As well as a writer, I’m a reader and – very occasionally - a doer.

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