APLICAÇÃO DOS MÉTODOS DE EULER E RUNGE-KUTTA PARA SIMULAÇÃO DA CINÉTICA DE FERMENTAÇÃO DE ETANOL

Abstract

O Brasil é o maior produtor de cana-de-açúcar do mundo, conhecida como fonte limpa e renovável de energia, a cana-de-açúcar é utilizada para a produção de açúcar e etanol. A produção do etanol é incentivada desde 1975, a partir do Decreto nº 76.593, o programa Nacional do Álcool ou Proálcool. A mistura de etanol na gasolina é legislada pela Agência Nacional de Petróleo (ANP) desde 2015, e atualmente essa proporção é de 27%. Este trabalho consiste em simular a etapa de fermentação por batelada simples para a produção de etanol com o auxílio de matemática computacional comparando os métodos matemáticos de Euler e Runge Kutta. Para isso, foi desenvolvido um programa em linguagem C#, que consiste na implementação do modelo cinético proposto por Tosetto (2002) e do conjunto de dados publicado pela autora. A metodologia empregou dados experimentais de análises feitas em amostras retiradas de plantas em operação para comparar com simulação da curva de função cinética de fermentação obtida pelos métodos de Euler e Runge-Kutta.Constatou-se que os desvios entre os dois métodos são equidistantes e para simular a curva do substrato (ART) o método Runge Kutta foi mais preciso enquanto para se calcular a função da produção do produto Etanol, Euler foi mais assertivo.