Segurança de processos no etanol de milho: o encontro de dois mundos de risco

O etanol de milho deixou de ser novidade e virou um dos vetores mais dinâmicos da bioenergia brasileira, com forte expansão no Centro-Oeste, tanto em plantas full milho quanto em usinas flex que processam milho e cana. Junto com a capacidade instalada, cresce uma exposição a riscos de processo que muitas vezes é subestimada, porque essas plantas reúnem perigos que, na maioria das indústrias, aparecem separados.

De um lado, há o mundo do grão: recebimento, silos, moagem, transporte pneumático e secagem de coprodutos. Esse mundo traz o risco de poeira combustível, o mesmo que já causou explosões graves em silos e secadores do agronegócio. De outro, há o mundo químico: fermentação, destilação, desidratação e armazenamento de um líquido altamente inflamável, o etanol, além do CO2 gerado em grande volume. Gerenciar uma planta dessas é gerenciar os dois mundos ao mesmo tempo, com métodos próprios para cada um.

Por que o etanol de milho é um caso particular

Equipes que vêm do agronegócio dominam a logística do grão, mas às vezes tratam a parte química como se fosse apenas mais um processo industrial. Equipes que vêm da indústria química dominam inflamáveis e vasos de pressão, mas às vezes subestimam a poeira, por não terem convivido com ela. O acidente mora exatamente nessa lacuna: no ponto em que cada time cuida bem da sua metade e ninguém olha o conjunto.

Uma boa estrutura de segurança de processos nesse tipo de planta precisa, antes de tudo, reconhecer que existem duas famílias de cenário catastrófico convivendo, e que ambas exigem análise dedicada.

Os perigos de processo específicos da planta

Poeira combustível: o perigo número um

A poeira de milho e a poeira do DDG (os grãos secos de destilaria) são combustíveis e explosíveis. Basta que a poeira fina, dispersa em concentração suficiente, encontre uma fonte de ignição dentro de um equipamento confinado para gerar uma explosão. E o pior costuma vir depois: a onda de pressão levanta a poeira acumulada em vigas e superfícies, que então inflama em uma explosão secundária, normalmente mais destrutiva que a primeira. As fontes de ignição são variadas: centelha elétrica, impacto mecânico, descarga eletrostática, superfície quente e até combustão espontânea em filtros de manga. Os equipamentos mais críticos são os elevadores de canecas, os silos, os moinhos, o transporte pneumático, os coletores de pó e os secadores de DDG. Não é teoria: há registros de explosão durante o descarregamento de grãos, de incêndio por combustão espontânea em filtro de manga e de secador de grãos de destilaria que explodiu.

Líquidos inflamáveis: o etanol

O etanol tem ponto de fulgor em torno de 13 graus Celsius e uma ampla faixa de inflamabilidade, o que significa que forma atmosfera inflamável com facilidade à temperatura ambiente. Os pontos sensíveis são a destilação e a retificação, os tanques de armazenamento, o carregamento de caminhões e a desidratação. Os cenários de perda vão da nuvem inflamável e incêndio em poça ao incêndio de tanque, e exigem a correta classificação de áreas (área classificada) e o atendimento à NR-20.

CO2 da fermentação: o risco silencioso

A fermentação gera dióxido de carbono em grande quantidade. O CO2 é mais pesado que o ar, inodoro e asfixiante, e se acumula em pontos baixos, dornas, tanques e espaços confinados. É um perigo que não queima nem explode, mas mata por deslocamento de oxigênio, e precisa ser tratado com rigor dentro da gestão de espaço confinado (NR-33).

Secadores de DDG, caldeiras e silos

O secador de DDG combina alta temperatura, material orgânico e poeira, uma combinação clássica de fogo e explosão. As caldeiras e a cogeração trazem o risco de pressão e exigem a conformidade com a NR-13. E os silos, além da poeira, têm perigos próprios de autoaquecimento, combustão espontânea e engolfamento de pessoas.

E os correlatos: biodiesel, biogás e novos combustíveis

Quem opera etanol de milho muitas vezes opera, ou vai operar, processos correlatos de bioenergia, e os perigos mudam de figura. No biodiesel entra o metanol, inflamável e tóxico. No aproveitamento de resíduos entram o biogás e o biometano, com metano inflamável e, dependendo da rota, gás sulfídrico (H2S) tóxico. Nas rotas de extração de óleo vegetal pode haver solvente inflamável, como o hexano. E as rotas emergentes, como o combustível sustentável de aviação (SAF), trazem seus próprios desafios. O ponto em comum é que cada novo processo adiciona um conjunto de cenários que precisa ser analisado com a mesma seriedade, e não herdado por analogia.

Como estruturar a segurança de processos nessas plantas

A resposta não é um estudo isolado, e sim um programa que cubra as duas famílias de risco de forma integrada. Na prática, isso envolve o HAZOP para os desvios de processo das etapas químicas, a análise de perigos de poeira (a DHA, Dust Hazard Analysis, conforme a NFPA 652) para todo o circuito de grão e DDG, a classificação de áreas para inflamáveis e para poeiras, a LOPA e, quando o porte e a vizinhança justificam, o estudo quantitativo de riscos (QRA) e a modelagem de consequências. Some-se a isso a gestão de espaço confinado para o CO2, a conformidade de caldeiras e vasos (NR-13), o atendimento à NR-20 e, para o licenciamento ambiental, o EAR e o PGR exigidos pela CETESB e demais órgãos.

Tudo isso só funciona se estiver dentro de um gerenciamento maior, o PSM, que garante que as barreiras identificadas em cada estudo sejam de fato implementadas, testadas e mantidas, e que o aprendizado de cada quase acidente retroalimente o sistema.

Como a PSM Expert pode ajudar

A PSM Expert conduz a segurança de processos de plantas de bioenergia enxergando a planta inteira, não uma metade. Fazemos o HAZOP das etapas de fermentação, destilação e desidratação, a análise de perigos de poeira do circuito de grão e DDG, a classificação de áreas e a modelagem dos cenários de incêndio e explosão que dimensionam as barreiras e sustentam o licenciamento, inclusive com simulação em CFD quando a geometria exige. E conectamos esses estudos a um programa de gestão que mantém a planta segura ao longo da operação, do recebimento do milho ao carregamento do etanol. Em um setor que cresce rápido, chegar com a segurança de processos estruturada é o que permite expandir sem transformar produtividade em exposição.