BENVENGA, Marco Antonio Campos. Comparação de Técnicas Metaheurísticas de
Otimização no Processo de Hidrólise do Amido de Mandioca para Obtenção de
Álcool, 2012. 86 p. Dissertação (Mestre em Engenharia de Produção). Universidade
Nove de Julho – UNINOVE, São Paulo.
RESUMO
Sinônimo de combustível renovável que polui menos em comparação com os derivados
do petróleo, o álcool voltou a ocupar um lugar de destaque no cenário energético do país
e também começou a ser desejado por vários outros países. Além da cana-de-açúcar o
álcool também pode ser obtido através de outras fontes de matéria-prima como por
exemplo: o milho, a beterraba, a cevada, a mandioca, entre outros. O que inviabiliza a
produção de álcool para fins comerciais utilizando estas outras fontes, é o elevado custo.
A aplicação de técnicas computacionais de otimização podem proporcionar uma solução
no que tange à minimização destes custos. Neste trabalho foram aplicadas as técnicas
metaheurísticas na otimização da hidrólise do amido de mandioca para produção de
álcool combustível e feita uma análise de sua viabilidade econômica como alternativa
ao álcool de cana-de-açúcar. O objetivo é otimizar o processo de hidrólise do amido de
mandioca utilizando as técnicas Algoritmo Genético (AG), Simulated Annealing (SA),
GASA, que é um algoritmo híbrido que aplica o AG para gerar uma solução inicial
otimizada e, em seguida aplica o SA para melhorar esta solução, SAG, que é outro
algoritmo híbrido que aplica o SA para gerar uma população inicial de resultados e, em
seguida aplica os processos do AG para melhorar esta população de resultados e extrair
a melhor solução encontrada e Busca Tabu. Os resultados obtidos com as técnicas foram
comparados e constatou-se que o Algoritmo Genético, o GASA e o SAG encontraram a
solução ótima para o processo com a determinação. Vale salientar que o SAG encontrou
a solução ótima em um número maior de ensaios, demonstrando um desempenho
superior. Por fim, simularam-se os impactos, ambiental e social da fabricação e do
consumo do álcool de mandioca e, também, foram estimados os benefícios advindos da
adoção deste produto como uma fonte de energia alternativa para o álcool de cana-deaçúcar.
Palavras chaves: Biocombustíveis, Metaheurísticas, SAG, Algoritmos Genéticos,
amido.
BENVENGA, Marco Antonio Campos. Comparison of Optimization Metaheuristcs
Techniques in the Process of Cassava Starch Hydrolysis for Obtaining Alcohol,
2012. 86 p. Dissertation (Master in Production Engineers). Universidade Nove de Julho
– UNINOVE, São Paulo.
ABSTRACT
Synonymous with renewable fuel that pollutes less in comparison with those derived
from petroleum, alcohol returned to occupy a prominent place in the energy scenario of
the country and has begun to be desired by many other countries. In addition to sugar
cane, ethanol can also be obtained through other sources of raw materials such as: corn,
sugar beet, barley, cassava, among others. What prevents the production of alcohol for
commercial purposes using these other sources, is the high cost. The application of
computational optimization techniques can provide a solution regarding the
minimization of these costs. In this work metaheuristics techniques were applied in the
optimization of the hydrolysis of cassava starch for production of fuel alcohol and an
analysis of its economic viability as an alternative to alcohol from cane sugar. The
objective is to optimize the hydrolysis process of cassava starch using the techniques
Genetic Algorithm (GA), Simulated Annealing (SA), GASA, which is a hybrid
algorithm which implements the AG to generate an optimized initial solution and then
applies the SA to improve this solution, SAG, which is another hybrid algorithm
implementing the SA to generate an initial population of results and then apply the
processes of the GA population to improve this result and extract the best solution, and
tabu search. The results obtained with both techniques were compared and it was found
that the genetic algorithm, the GASA and SAG have found the optimal solution for the
process with determination. It is worth mentioning that the SAG has found the optimal
solution in a larger number of tests, demonstrating a best performance. Finally, imulated
the impacts, environmental and social production and consumption of alcohol from
cassava and also estimated the benefits from the adoption of this product as an
alternative energy source for the alcohol from sugar cane.
Key-words: Biofuels, Metaheuristics, SAG, Genetic Algorithms, starch