Facteurs qui influencent la qualité de la récolte de canne à sucre

La qualité de la matière première de la canne à sucre est directement influencée par plusieurs facteurs, dont la vitesse de récolte est l’un des principaux. La définition de la vitesse idéale détermine les niveaux d'impuretés, la qualité et la valeur du produit et réduit également les coûts et les problèmes liés aux machines et aux équipements.

La culture de la canne à sucre est l'une des plus importantes de l'agro-industrie brésilienne, consolidant le pays comme le plus grand producteur mondial, occupant une superficie de 8,6 millions d'hectares destinée à la production de sucre et d'alcool et, plus récemment, ses produits résiduels ont été utilisés pour produire de l’énergie électrique renouvelable en brûlant de la bagasse et de la paille.

Compte tenu de la demande de biocarburants pour remplacer les dérivés du pétrole, le changement de méthode de récolte a contribué à promouvoir, au niveau mondial, l'idée de la durabilité du carburant éthanol comme source d'énergie alternative, avec un fort attrait social et environnemental.

La qualité opérationnelle de la récolte mécanisée de la canne à sucre est évaluée en tenant compte de son efficacité tant en capacité opérationnelle que dans les différentes opérations de transformation, à savoir : le nettoyage de la matière première (en fin de transformation), la technologie qualité de la matière récoltée et le taux de perte. de matière première industrialisable lors de la récolte, sans se limiter à la seule capacité effective en kilos par hectare, comme cela est généralement considéré dans les études sur les performances opérationnelles des récolteuses de canne à sucre.

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La vitesse de déplacement et la rotation du moteur sont des facteurs importants dans la consommation de carburant des récolteuses de canne à sucre, et plus la vitesse et la rotation sont élevées, plus la consommation horaire de carburant est élevée. Cependant, le choix de la vitesse et de la configuration de rotation est influencé par l'état de la culture au moment de la récolte, ce qui constitue un facteur fondamental pour réduire la consommation de carburant par tonne récoltée.

Les pertes de canne à sucre pendant la récolte peuvent être classées comme visibles et invisibles. Les pertes visibles sont celles qui se produisent sous la forme de canne à sucre entière, de souches, de billettes et de morceaux de canne à sucre et qui sont facilement identifiées et collectées sur le terrain. En plus des pertes visibles, une autre partie de la canne à sucre est perdue lors de la récolte mécanisée, appelée perte invisible, qui se produit sous forme de jus, de sciure et de petits fragments, lors du traitement interne de la matière première dans la récolteuse, en raison des impacts mécaniques. des systèmes de transformation, de découpe, de transformation, de transport et de nettoyage.

Le résultat de la récolte mécanisée ne devrait consister qu’en canne à sucre hachée. Cependant, ils peuvent contenir des matières indésirables, appelées impuretés, qui peuvent être de deux origines : minérale et végétale. La présence de ce matériau dans le chargement provoque des interférences dans le processus de fabrication du sucre et de l'alcool, provoquant une usure inutile des équipements et interférant avec la qualité du produit final. Le nettoyage de la matière récoltée étant effectué par des extracteurs (primaires et secondaires), il existe une relation directe entre les pertes et les impuretés. Pour réduire les pertes, il faut utiliser une rotation des extracteurs adaptée à la variété de canne à sucre et aux conditions du champ de canne à sucre.

L'impureté minérale est constituée de terre et de galets et l'impureté végétale est constituée de paille et de pointeurs provenant de la matière première. Dans le tableau 1, il est possible d'observer la classification des niveaux d'impuretés végétales et minérales, comme faibles, moyens et élevés.  

La fonction du système de nettoyage de la moissonneuse est de séparer ces matériaux de la charge. Cependant, une partie reste dans la canne à sucre, étant amenée au moulin où elle peut modifier la qualité du sucre, et génère également une réduction du montant à payer pour la matière première. Les impuretés minérales sont extrêmement nocives pour les équipements (récolte et industrie), car elles provoquent une usure excessive de nombreux équipements en raison de l'abrasion, augmentent la perte de saccharose, augmentent les temps d'arrêt des installations dus à l'usure, les pannes d'équipement et nécessitent des changements dans le processus. .

Des chercheurs du Groupe d'étude sur la récolte mécanisée (Gecom) lié au Fatec « Shunji Nishimura » Pompeia (SP), ont mené une expérience dans la zone de la ferme Santa Tereza, située dans la municipalité de Cabrália Paulista, dans l'État de São Paulo. L'objectif était d'évaluer la quantité d'impuretés végétales et minérales présentes dans la matière première qui serait envoyée à l'industrie du sucre et de l'alcool, en fonction des différents taux d'alimentation lors de la récolte mécanisée de la canne à sucre.

La variété de culture plantée dans la zone était RB6515, avec un âge de quatre coupes et un espacement entre les rues de 1,5 mètre. Une abatteuse Case de classe XII, année de fabrication 2008, a été utilisée, équipée d'un moteur Cummins (puissance de 335 ch), d'une transmission hydrostatique, d'un convoyeur broyeur Heavy Duty avec une pression de 1.000 2.200 psi et d'un système hydraulique de 800 XNUMX psi. Pendant la récolte, le ventilateur d’extraction principal a été calibré pour maintenir une vitesse de XNUMX tr/min.

Pour soutenir la récolte, deux tracteurs Valtra modèle BM125i, fabriqués en 2008, ont été utilisés, couplés à deux transbordements d'une capacité de dix tonnes de canne à sucre.

Pour comparer la production réelle de la zone sans pertes avec celle récoltée lors de l'essai, des analyses biométriques ont été réalisées en des points représentatifs du champ de canne à sucre, en récoltant manuellement dix mètres linéaires de canne à sucre pour chaque échantillonnage.

Les vitesses de déplacement de la moissonneuse ont été déterminées, soit 5,6 km/h et 7 km/h, et un itinéraire de 30 mètres a été délimité pour être récolté avec l'aide de la moissonneuse. Après que la machine ait effectué la récolte à la vitesse souhaitée, l'opération a été arrêtée pour retirer une partie de cette récolte du transbordement et chaque échantillon a été correctement séparé et identifié.

Selon le schéma d'essai représenté sur la figure 1, la procédure de collecte d'échantillons pendant le transbordement a été répétée trois fois pour chaque vitesse de déplacement de 5,6 km/h et 7 km/h, c'est-à-dire qu'au final neuf échantillons ont été collectés, séparant les matériaux trouvés. en impuretés végétales et minérales.

Les échantillons déjà séparés ont été pesés et identifiés en fonction de chaque vitesse de collecte et taux d'alimentation. Après les tests effectués, les informations recueillies sur le terrain ont été compilées. On peut voir dans le tableau 2 que l'analyse biométrique a montré une moyenne de 65.177 XNUMX t/ha.

Pour calculer le débit d'alimentation, des données biométriques ont été utilisées, multipliant la valeur moyenne de production par la vitesse de déplacement de la machine. Ainsi, ayant le taux d'alimentation en kilos par seconde, des calculs ont également été effectués pour obtenir le poids moyen des échantillons collectés lors du transbordement, comme le montre le tableau 3.

Pour quantifier les impuretés minérales et végétales, les pourcentages d'impuretés retrouvés lors des tests ont été calculés.

En analysant le tableau 4, on peut constater un plus grand déracinement des racines lorsque la récolte a lieu à la vitesse la plus élevée, ce qui entraîne une augmentation de la quantité de sable, augmentant ainsi le niveau d'impuretés.

Dans l'étude, il a été possible d'observer que la capacité de traitement de la matière première pendant la récolte ne changeait pas et que lorsque la vitesse de récolte augmentait, le taux d'alimentation augmentait par conséquent. Lors d’une récolte à une vitesse de 7 km/h, on a constaté une augmentation des impuretés minérales de 42 % par rapport à une récolte à 5 km/h.

On peut donc conclure que la qualité de la matière première est directement influencée par l'augmentation de la vitesse de déplacement de la récolteuse, présentant une augmentation des niveaux d'impuretés minérales. Avec une augmentation de ces impuretés dans la matière première qui sera livrée à l'industrie du sucre et de l'alcool, des dommages peuvent survenir qui interféreront avec la qualité du sucre et généreront par conséquent une réduction du montant payé pour celui-ci. Il convient de mentionner que cette impureté est également nocive pour la récolteuse et les équipements de l’industrie du sucre et de l’alcool. Il est donc préférable que le traitement soit effectué à la vitesse la plus basse de 5 km/h, préservant ainsi la qualité de la matière première.

Danilo Tedesco de Oliveira, Aline Spaggiari Alcântara, FCAV/Unesp ; Edson Massao Tanaka, Eduardo Eugênio Smaniotto, Gilberto Saturninho Francisco, Vagner Varandas, Fatec « Shunji Nishimura »

Article publié dans le numéro 171 de Cultivar Máquinas