Modelo matemático para custo e energia na produção de açúcar e álcool

Abstract

A cana-de-açúcar possui grande importância social e econômica para o brasileiro. O Brasil é maior produtor de cana-de-açúcar do mundo, na safra de 2009/2010 a produção foi de 597,8 milhões de toneladas, uma alta de 4,4% em relação às 571,40 milhões de toneladas colhidas em 2008/2009. O país possui 420 Usinas e Destilarias, as quais movimentam cerca de 51 bilhões de reais, o que representa 1,5% do PIB Brasileiro, gerando 4,5 milhões de empregos diretos e indiretos, exportando 23,2 milhões toneladas de açúcar e 3,3 bilhões de litros de etanol, e um investimento médio no país de 6 bilhões de reais ao ano, o que mostra a grande importância da cana-de-açúcar para a economia brasileira. Por outro lado, o crescimento acelerado deste setor tem trazido problemas de grandes dimensões e dificultado o gerenciamento das empresas, estes problemas são de ordens estruturais e ambientais. Por isso é importante conhecer todo processo de cultivo da cana, que vai desde o preparo do solo até processo industrial, que ocorre da recepção da cana até a saída dos produtos, e buscar formas de minimizar os custos de produção. Assim, surge a necessidade de ferramentas que auxiliem os gestores das empresas nas tomadas de decisões. Desta forma, a modelagem matemática pode ser utilizada como uma importante fonte de produção de estimativas para este setor, facilitando cálculos e auxiliando as decisões. O objetivo deste trabalho foi estudar toda a cadeia produtiva de álcool e açúcar e investigar modelos matemáticos para estimar quantitativamente o balanço de energia e o custo de produção, considerando todo o processo de produção de álcool e açúcar, deste o plantio da cana, até a venda destes produtos

The sugarcane has great social and economic importance for the Brazilian. Brazil is the largest producer of sugarcane in the world, in 2009/2010 crop production was 597.8 million tons, up 4.4% compared to 571.40 million tonnes harvested in 2008 / 2009. That season the country had 420 mills and distilleries, which handle about 51 billion reais, representing 1.5% of Brazilian GDP, generating 4.5 million direct and indirect jobs, exporting 23.2 million tonnes of sugar and 3.3 billion liters of ethanol, generating an average investment in the country of 6 billion reais a year, which shows the great importance of sugarcane to the Brazilian economy. The accelerated growth of this sector has brought large problems and complicating the management of enterprises these problems are structural and environmental. Therefore it is important to know the whole process of sugar cane cultivation, ranging from soil preparation until industrial process, which occurs in the reception of the cane to the output of products, and seek ways to minimize production costs. Thus it, arises the need for tools that help business managers in making decisions. Thus, mathematical modeling can be used as an important source to estimates the production for this sector, making calculations and aiding decisions. The objective of this work was to study the entire production chain of sugar and alcohol and to investigate mathematical models to quantitatively estimate the cost of production, considering the whole process of producing alcohol and sugar cane, since the plantation until the sale of these products