Publicação: Análise matemática para determinação de modelo para elevar o teor alcóolico de etanol da cana-de-açúcar
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CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
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Coorientador
Pinto, Kleber Ferreira
Resumo
Neste trabalho foi apresentado como pode se obter o melhor rendimento e a
maximização do teor alcoólico do etanol da cana-de-açúcar através de modelagem
matemática. Para isso, foi feito um estudo e coleta de dados envolvendo três usinas
delimitadas na região que corresponde o Noroeste de São Paulo e o Triângulo Mineiro.
Assim os principais produtores de cana-de-açúcar fornecedores dessas usinas foram
visitados durante o período de dois anos e meio, e, foi elaborada uma planilha
contendo todos os dados de campo e laboratoriais resultantes desse trabalho in loco.
Logo, as variáveis foram tratadas estatisticamente quanto a sua linearidade ou nãolinearidade
para definição do comportamento. Além disso, as correlações multivaridas
também foram investigadas através do software IBM SPSS Statistics. Dessa forma,
as variáveis foram selecionadas de acordo com sua força de atração e determinadas
para serem utilizadas no modelo matemático com o objetivo de elevar o rendimento
do etanol em litros por tonelada de cana-de-açúcar processada. Posteriormente, o
modelo foi definido como de Programação Linear, com variáveis inteiras, binárias e
contínuas. Assim, o modelo foi estruturado seguindo os passos para desenvolvimento
e solução do modelo de Pesquisa Operacional. Finalmento o modelo gerado no
software GAMS foi testado nas usinas e validado, chegando ao resultado final de 93
litros de etanol por tonelada de cana-de-açúcar processada, o que corresponde com
a realidade das Usinas brasileiras.
Abstract
In this work it was presented how to obtain the best result and the maximization of the
ethanol content of sugarcane through mathematical modeling. For this, a study and
data collection was carried out involving three plants delimited in the region
corresponding to the Northwest of São Paulo and the Triângulo Mineiro. Thus, the
main producers of sugarcane suppliers from these plants were visited during the two
and a half year period, and a spreadsheet containing all the field and laboratory data
resulting from this work in loco was elaborated. Therefore, the variables were treated
statistically for their linearity or non-linearity to define the behavior. In addition,
multivariate correlations were also investigated using the IBM SPSS Statistics
software. In this way, the variables were selected according to their attraction force
and determined to be used in the mathematical model with the objective of increasing
the ethanol yield in liters per ton of processed sugarcane. Subsequently, the model
was defined as Linear Programming with integer, binary and continuous variables.
Thus, the model was structured following the steps for development and solution of the
Operational Research model. Finally the model generated in the GAMS software was
tested in the mills and validated, reaching the final result of 93 liters of ethanol per ton
of processed sugarcane, which corresponds to the reality of the mills using the same
parameters.
Palavras-chave
Biocombustíveis, Biomassa, Cana-de-açúcar, Álcool, Etanol, Modelo Matemático, Programação Linear, Gams, Biomass, Sugarcane, Ethanol, Mathematical model, Linear programming
Citação
SOLON, Alexsandro Silva. Análise matemática para determinação de modelo para elevar o teor
alcóolico de etanol da cana-de-açúcar. 2017. 93 f. Tese (Doutorado em Biocombustíveis) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2017.
DOI http://dx.doi.org/10.14393/ufu.te.2017.55.