Biocombustível

A sétima edição do Cadernos FGV Projetos aborda um dos temas mais debatidos na atualidade – os Biocombustíveis. Nesta publicação, são apresentados artigos produzidos por consultores, professores e profissionais do setor, além de entrevistas com o Presidente da Petrobras Biocombustíveis, Alan Kardec, e com o Ex-Ministro da Agricultura, Roberto Rodrigues.

Criação de mercado de créditos de biocombustível avançado para geração de economia financeira e ambiental no comércio de etanol entre Brasil e Estados Unidos

O comércio de etanol entre Brasil e Estados Unidos é fortemente guiado por uma assimetria regulatória, que agrega valor ao etanol brasileiro ao gerar uma de-manda americana pelo produto derivado da cana de açúcar. A demanda advém dos mandatos de consumo de biocombustíveis estabelecidos no programa americano conhecido como Renewable Fuel Standard (RFS). A assimetria emerge pelo fato de RFS dar ao etanol brasileiro a classificação de Biocombustível Avançado, tornando-o para os Estados Unidos um produto mais nobre que o etanol derivado do amido de milho produzido domesticamente. Apesar dos processos produtivos tornarem os dois produtos diferenciados quanto ao teor de emissão de CO2 em seus ciclos de vida, o produto final é o mesmo: etanol anidro combustível. Portanto, quando a aquisição de etanol brasileiro pelos Estados Unidos é tal que torna o balanço do-méstico de oferta e demanda deficitário no Brasil, faz-se necessária a importação brasileira de etanol americano. Esse vai e vem do produto ocorre de forma simultâ-nea e, por isso, considera-se a existência de um fluxo redundante de etanol, geran-do custos logísticos, transacionais e emissões de CO2 que poderiam ser evitados. Dado que o objeto do interesse americano pelo produto brasileiro é o baixo índice de emissões de CO2 no ciclo de vida do etanol de cana de açúcar, o fluxo redun-dante de etanol pode ser substituído por transações de Créditos de Biocombustível Avançado, uma nova ideia que é desenvolvida ao longo deste trabalho. Para cada Crédito transacionado, os Estados Unidos contabilizarão em seu balanço a emissão de CO2 correspondente ao volume equivalente de etanol de cana de açúcar, trans-ferindo para o Brasil as emissões correspondentes ao mesmo volume de etanol de-rivado do amido de milho. A substituição do fluxo físico pela transação de contratos é a fonte de economia proposta no título deste trabalho.

Estratégias de atuação das empresas de etanol no Brasil

Diante das perspectivas de crescimento da demanda mundial por biocombustíveis, principalmente biodiesel e etanol, grandes empresas, incluindo as atuantes no setor de Energia, vem planejando sua entrada neste negócio. Dentre as principais estratégias observadas estão as operações de aquisições direta em diversos elos da cadeia produtiva, com o conseqüente aumento da concentração horizontal e vertical da cadeia produtiva. Tendo em vista estes movimentos em direção de um aumento da concentração na indústria de etanol, torna-se necessária uma análise dos incentivos competitivos das empresas ativas e potenciais entrantes. Desta forma, este trabalho visa estudar os impactos na concorrência e no bem estar do consumidor em decorrência de mudanças estruturais na indústria de etanol no Brasil. À luz do arcabouço de análise de economia industrial, esta dissertação se concentrará nas motivações dos movimentos de verticalização e concentração das empresas, com foco nos seus potenciais aspectos anticompetitivos, tais como a possibilidade de fechamento de mercado, risco moral e aumento de barreiras à entrada.

Construção de um índice de sustentabilidade ambiental para a agroindústria paulista da cana-de-açúcar (ISAAC)

Esta pesquisa apresenta uma proposta de construção de um índice de sustentabilidade ambiental para a agroindústria paulista da cana-de-açúcar – ISAAC. Tal proposta é motivada pela busca de sustentabilidade para a cadeia produtiva da cana, cujo energético principal, o etanol, é exigido, mundialmente, como biocombustível produzido em base socioeconômica responsável, proveniente de fonte renovável, ambientalmente limpa e redutora de emissões de Gases de Efeito Estufa – GEE. Este estudo faz um diagnóstico da produção de cana, açúcar e álcool, bem como da bioenergia gerada no Estado de São Paulo, em 16 Unidades de Gerenciamento de Recursos Hídricos – UGRHI[s], nas quais a agroindústria da cana-de-açúcar é significativa economicamente. O trabalho também aponta o ranking de produção das 164 usinas que operaram na safra 2007/2008, indica a ocupação do solo e a vegetação nativa nos 462 municípios canavieiros e inventaria, dentre outros, a geração de resíduos, as emissões de GEE, o uso da água, os postos de trabalho e o valor da produção. A pesquisa projeta ainda uma estimativa de custos para se mitigar, no horizonte de 30 anos, algumas externalidades negativas e realiza uma breve conceituação de responsabilidade socioambiental e desenvolvimento sustentável. Para o desenvolvimento do índice, empregou-se a metodologia Pressão-Estado-Resposta – PER, da Organização de Cooperação e Desenvolvimento Econômicos – OCDE, a partir da escolha de um conjunto de 30 indicadores, avalizados por meio de seis atributos de seleção e dez princípios norteadores. Na valoração ponderada dos subíndices, foram considerados o atual nível de conhecimento, a percepção acerca da sustentabilidade e as características próprias das UGRHI[s] estudadas. O conjunto dos indicadores e subíndices assim construído é apresentado à consulta das partes interessadas, via Câmara Ambiental Sucroalcooleira, da Companhia Ambiental do Estado de São Paulo – CETESB e Comitês de Bacias Hidrográficas – CBH, em razão da forma participativa de atuação destes colegiados. Vislumbra-se que a CETESB implemente institucionalmente o ISAAC, por meio de relatório de sustentabilidade, o qual poderá se consolidar como instrumento eficaz da gestão ambiental da agroindústria da cana-de-açúcar.

A demanda de importações de etanol pela Suécia e pela União Europeia

Como consequência da crescente preocupação, especialmente dos países desenvolvidos, em relação à dependência do petróleo e às mudanças climáticas, a participação dos biocombustíveis na matriz energética global está se tornando cada vez mais relevante. No Brasil, o mercado interno foi o determinante para o desenvolvimento da indústria sucroalcooleira nos últimos anos, mas sabe-se que a continuação desta tendência no médio prazo dependerá da demanda internacional pelo etanol brasileiro. De forma a compreender o potencial importador de etanol da União Europeia e, em particular, da Suécia, propôs-se, nesta dissertação, analisar os determinantes de suas importações. O presente trabalho descreveu a evolução do mercado de etanol no bloco, focando-se nos incentivos e políticas adotadas na Suécia, país-membro que está mais avançado na substituição da gasolina pelo etanol. Utilizando-se de dados de 2006 a 2009 e assumindo que as importações de etanol são resultantes de um excesso de demanda doméstica pelo biocombustível, analisaram-se as relações econômicas entre as variáveis. Observou-se que as variáveis associadas à demanda daquele bloco são, de forma geral, mais importantes na explicação do quantum importado do combustível do que as variáveis associadas à oferta regional. O impacto do aumento em 1% do preço da gasolina é de decréscimo de aproximadamente 1,8% nas importações de etanol. Quando o preço deste se eleva 1% na União Europeia, reduz em 1,4% as importações. Já em sentido oposto se movimentam as importações quando ocorre alteração na renda (PIB) e no preço do trigo, o principal insumo. Acréscimo de 1% na renda e no preço do trigo geram, respectivamente, 10,1% e 1,4% de crescimento nas importações de etanol. Assim, as principais oportunidades de exportação de etanol brasileiro para o bloco podem se dar por possíveis frustrações da safra de cereais e pelo crescimento da renda europeia. Já a tendência de ascensão do preço do petróleo pode ter impacto negativo na demanda de etanol, caso não haja compensação através de políticas mais agressivas de uso de biocombustíveis. As importações suecas comportam-se de maneira semelhante às do bloco quando ocorrem choques. Um porcento de elevação no preço da gasolina sueca reduz em 2,71% as importações de etanol e, estas crescem 4,4% quando do acréscimo de 1% do PIB do país. Importante é o impacto nas importações da frota preparada para E85: 1% de elevação nesta frota gera acréscimo de 8% no volume importado. Desta forma, a extinção recente de alguns incentivos para a compra de veículos movidos a E85 pode significar estabilidade da necessidade de importações de etanol relacionada a esta variável, passando então a renda a ter um papel mais importante no crescimento das importações. Já o coeficiente do preço do E85 apresentou-se estatisticamente não diferente de zero, podendo este resultado ser consequência de uma possível diferença do perfil dos proprietários de carros movidos a E85, relativamente ao dos proprietários de carros movidos exclusivamente à gasolina, dando margem a uma política de preços mais remuneradora para os produtores de etanol, sendo estes suecos ou brasileiros, com baixo impacto sobre a demanda.

Estudo prospectivo da internacionalização do etanol combustível.

Esta dissertação tem como objetivo elaborar cenários para a internacionalização do etanol combustível através da metodologia da prospectiva estratégica. Após a descrição da história do desenvolvimento do etanol combustível na matriz energética brasileira, descreveram-se, além do atual mercado de etanol no Brasil e no Mundo, os principais aspectos que influenciarão no desenvolvimento de sua comercialização como commodity internacional. Para isto, é aplicada a metodologia de prospecção de cenários para a utilização do etanol no âmbito mundial. Para os cenários identificados, após a revisão das literaturas teórica e empírica sobre o tema, é elaborado um estudo que descreve estratégias de internacionalização possíveis para Petrobras Biocombustível S.A., subsidiária da Petrobras Petróleo Brasileiro S.A, responsável pelos negócios de etanol da companhia, tanto no Brasil quanto no exterior.

Análise prospectiva da utilização de uma usina como plataforma para uma biorefinaria

Este trabalho teve como objetivo verificar as possibilidades de utilização de uma usina de produção de etanol açúcar e energia elétrica como plataforma para implantação de uma biorefinaria. De forma prospectiva, foram avaliados os principais blocos de construção para o desenvolvimento de uma gama de produtos com base em matérias-primas açucaradas. Alguns destes produtos, como o ácido cítrico, a lisina e o sorbitol, já são fabricados a partir de biomassa no país. Devido ao baixo custo do açúcar de cana e da disponibilidade de fibra para geração de utilidades, as usinas se mostraram plataformas adequadas para anexar unidades para geração de produtos com maior valor agregado. A operação sazonal, entretanto, constitui um dos grandes empecilhos para a viabilização destes complexos, levando à necessidade de estocagem de combustível para operação anual das caldeiras, bem como para produção a estocagem de açúcar, melaço ou etanol como matérias-primas para os processos anexos. Fatores de competitividade, como economia de escala, escopo, diversificação, diferenciação e flexibilidade foram avaliados visando fornecer subsídio para escolha do tamanho de unidades e tipos de produtos e processos. A produção de 15.000 toneladas de cana por dia foi escolhida como módulo de produção eficiente para região de expansão. Esta escala se mostrou adequada para a produção dos produtos derivados de sacarose que atualmente são produzidos no Brasil. Entretanto, a integração da produção de eteno por rotas alcoolquímica à usina demanda unidades com capacidade de processamento acima de 30.000 toneladas de cana por dia. Para avaliação das premissas teóricas, foi realizado um estudo de caso de um complexo envolvendo a produção de etanol, açúcar, ácido cítrico, lisina, PHB e leveduras. A este complexo foi anexada uma unidade de extração de óleo de soja e uma planta de produção de biodiesel. A integração do complexo soja se mostrou viável sob o ponto de vista de suprimento de utilidades (vapor e energia elétrica) e produção de rações de farelo de soja com lisina e levedura. A produção de soja na reforma da área de cana apresenta benefícios de redução de custo de plantio, sendo uma alternativa de integração entre culturas energéticas e de alimentos. Esta produção, entretanto, é insuficiente para justificar a instalação de extratoras de soja anexas a usinas. A biorefinaria sugerida apresentou um valor presente líquido superior ao da instalação de uma usina autônoma utilizada como referência. Para futuros trabalhos foram sugeridos estudos de programação linear para as rotas de produção dos produtos intermediários e finais a partir dos blocos de construção identificados, a integração da biorefinaria com unidades de produção de proteína animal, com a cultura do sorgo e eucalipto. Esta integração tem como objetivo aumentar o fator de utilização dos equipamentos e possibilitar a inserção de tecnologias avançadas, por rotas de hidrólise e gaseificação além da produção de microalgas para melhor aproveitamento do CO2.

Biocombustíveis versus alimentos : análise situacional no Estado de São Paulo

A energia necessária ao ser humano para realizar suas atividades, principalmente nos últimos dois séculos, aumentou drasticamente e tende a continuar aumentando. Para abastecer energeticamente estas atividades, o ser humano lançou mão, principalmente, de recursos fósseis e hídricos. Estes recursos, finitos ou limitados, são de abastecimento restrito devido a questões geopolíticas, econômicas e ambientais, motivos suficientes para que ocorra uma busca por alternativas a estas fontes energéticas. No entanto, o uso de biocombustíveis na substituição da gasolina tem sofrido criticas por ter sido relacionado à diminuição da oferta de alimentos e conseqüente aumento do preço destes. Diante deste contexto, pretende-se, com este trabalho, aprofundar a discussão do atual perfil de produção de cana-de-açúcar, maior fonte nacional de biocombustível na atualidade, no estado de São Paulo, maior produtor de cana do país, e sua relação com a produção de alimentos neste estado. Os dados brutos aqui trabalhados foram obtidos do IBGE – Produção Agrícola Municipal (PAM) e Produção da Pecuária Municipal (PPM) nos anos de 1990, 1999 e 2008 das regiões do Estado de São Paulo. Os mesmos foram convertidos a mapas para visualização da dinâmica produtiva agropecuária do Estado de São Paulo, utilizando-se o programa ArcMap®. As atividades agropecuárias selecionadas foram as de mais expressão produtiva: cana-de-açúcar, café, feijão, laranja, milho, soja, arroz, trigo, rebanho bovino e produção leiteira. A expansão da cana-de-açúcar impactou a área plantada de todas as atividades agropecuárias analisadas neste estudo. É possível inferir, com base nas informações coletadas e tratadas, que a produção canavieira tende a se expandir em áreas de pastagens. Observa-se que a expansão da área plantada de cana-de-açúcar no estado de São Paulo não reduziu a produção total das atividades agropecuárias estudadas. A tendência à mecanização da cana-de-açúcar pode colaborar para um zoneamento mais adequado das demais culturas em áreas impróprias à mecanização, diminuindo, assim, possíveis impactos na produção de alimentos. Deve-se considerar a dinâmica do setor agrícola ao longo de períodos longos, para que pequenos aumentos ou flutuações que ocorrem de maneira natural não sejam atribuídos a lavouras destinadas aos biocombustíveis. Na experiência do estado de São Paulo conseguiu-se observar que a questão é mais complexa do que se imaginava no início da proposta deste projeto. Os resultados analisados da possível coexistência entre a produção de biocombustíveis e alimentos não podem ser garantidos para outras regiões do Brasil. Empiricamente, é possível inferir que produzir biocombustíveis e alimentos não é antagônico e, sim, potencialmente aplicável no modelo agrícola brasileiro. No entanto, fica a sugestão de aprofundar esta proposta de estudo com utilização de modelos econométricos e estatísticos para a validação científica do estudo ora apresentado.

Etanol celulósico : um estudo de viabilidade econômico-financeira

A rápida expansão da cultura da cana-de-açúcar, essencialmente ocorrida a partir de 2004, tanto no Estado de São Paulo, um dos mais tradicionais e mais bem localizado do país, em termos de logística e proximidade de grandes centros consumidores, bem como em outros não tão privilegiados, levantou diversas discussões sobre a sustentabilidade do setor e eventual avanço em terras que, direta e indiretamente, prejudicariam a produção de alimentos no país. Esse evento desencadeou uma rápida reorganização do setor, através de sua principal entidade representativa, a UNICA, e, fundamentalmente, iniciou um processo irreversível de profissionalização e consolidação de grandes grupos com o intuito de crescimento e fortalecimento para fazer frente aos desafios da “comoditização” integral de seus produtos: o açúcar e o etanol. Nesse âmbito, após implementações de projetos como o “Protocolo Etanol Verde” e o “Zoneamento Agroambiental para o Setor Sucroalcooleiro do Estado de São Paulo”, e posteriormente o “Zoneamento Agro-Ecológico da Cana-de-Açúcar”, no Brasil, e divulgação da “RFS2 – Renewable Fuel Standard 2”, nos Estados Unidos, os quais podem ser considerados pontos fundamentais para a indicação de que o setor deveria evoluir, seja via sócio-ambiental, ou através da oportunidade de crescimento do mercado externo (EUA), sem esquecer a crescente frota de veículos flex-fuel no Brasil, e tenta evoluir a passos largos, evidentemente que com maior enfoque e investimento tecnológico nos Estados Unidos, no sentido de obter maior produtividade industrial, com a mesma quantidade de área de cana plantada, o que atenderia aos dois apelos: o de sustentabilidade e o de abertura de mercado. O etanol de segunda geração é o assunto central, e de maior expectativa atualmente, para a esperada evolução de um dos setores de maior crescimento e participação na economia brasileira. As pesquisas de laboratório demonstram viabilidade produtiva do etanol de segunda geração, através da hidrólise do material celulósico, mas os grandes problemas estão relacionados à ausência de plantas com escala de produção comercial, elevado tempo de processamento (hidrólise enzimática) e deterioração de equipamentos envolvidos no processo (hidrólise ácida), além da necessidade de melhores estudos, para entendimento da substituição do bagaço pela palha da cana-de-açúcar, no processo de geração de energia elétrica nas unidades industriais. Este trabalho demonstrou, considerando suas limitações e parâmetros, que a viabilidade econômica para o etanol de segunda geração está um pouco distante de ser atingida e depende do preço futuro do etanol. O rendimento adicional de 85% (oitenta e cinco por cento) de litros de etanol, por tonelada de cana processada, e o preço de R$ 800 (oitocentos reais) o metro cúbico, são dados de entrada em tese factíveis de serem obtidos para geração de lucro líquido, mas não para o VPL. As incógnitas são a velocidade do desenvolvimento da planta de grande escala de produção e comportamento de preços diante das perspectivas analisadas. Diante dos resultados obtidos e do exposto, há a clara possibilidade de autoafirmação do setor que, após décadas de insucessos, como o do Proálcool, e críticas às suas políticas de sustentabilidade (sócio-ambiental), vislumbra um cenário promissor para a perpetuação de sua hegemonia e vanguarda na produção de biocombustível (etanol), alimento (açúcar) e energia elétrica.

Estimação estocástica de parâmetros produtivos da soja uso do modelo PPDSO em um estudo de caso em Piracicaba/SP

O Brasil é o segundo produtor mundial de soja [Glycine max (L.) Merr.] e o sétimo de óleo vegetal. A produção brasileira desta oleaginosa alcançou 61 milhões de toneladas na safra 2007/08 e projeta-se, para 2020, produção de 105 milhões de toneladas. O consumo de biodiesel em 2008 representou um milhão de toneladas e a demanda por este biocombustível deverá atingir 3,1 milhões de toneladas em 2020. Para atender esta demanda haverá ampliação da área plantada principalmente na região Centro-Oeste, mas também exigirá esforços no aumento de produtividade. Visando melhor conhecimento das inferências das variáveis climáticas temperatura e radiação global sobre o desenvolvimento da soja e sua produtividade de grãos e óleo, foi proposto um modelo estocástico com distribuição normal truncada para os dados de temperatura máxima, mínima e média. Também foi incluído neste modelo distribuição triangular assimétrica para determinação da produtividade de óleo mais provável. Foram estipuladas oito datas de semeadura para a localidade de Piracicaba/SP onde está localizada a estação meteorológica da ESALQ/USP, fornecedora dos dados climáticos utilizados neste estudo. Conclui-se que: (i) ao longo das datas de semeadura houve redução do ciclo com o aumento da temperatura média; (ii) a redução do ciclo da cultura de soja interferiu nas produtividades de grãos e de óleo; (iii) a radiação global média nos trinta dias após a antese refletiram-se na partição de fotoassimilados e na produtividade de grãos e óleo; (iv) os modelos estocásticos podem ser utilizados para a previsão das produtividades de soja e óleo.

Patentes e etanol lignocelulósico

Produção intelectual e desenvolvimento tecnológico podem diferenciar países e regiões no processo de desenvolvimento socioeconômico. No caso do Brasil, observa-se o papel energético do etanol combustível para veículos motorizados leves como um resultado importante do avanço tecnológico do país, que vai além da aptidão agroclimática. A contínua busca pela especialização tecnológica verticalizada do setor sucroenergético poderia levar o Brasil a uma posição, se não autônoma, mais confortável, não só de produtor de matéria-prima, mas de processos agregadores de valor no que diz respeito aos processos de produção de etanol de segunda geração, produzido a partir de biomassa lignocelulósica. O objetivo desta dissertação é analisar os esforços de P&D que resultaram em Depósitos e Publicações de patentes em órgãos oficiais como o United States Patent and Trademark Office (USPTO), o European Patent Office (EPO), e o Instituto Nacional de Propriedade Industrial (INPI), no tema etanol de segunda geração. Ainda, verifica-se se esses esforços impactam no poder concorrencial de países e firmas depositantes de patentes. Além das coletas e observações dos dados dos órgãos acima mencionados, foram calculados para os dados de depósitos e publicações de patentes no tema bioetanol lignocelulósico os índices de Herfindahl Hirschman (HHI) e a razão de concentração (Concentration Ratio) CR4, tradicionalmente utilizados para que órgãos reguladores de defesa do consumidor autorizem fusões e aquisições entre participantes de um determinado mercado. Esse método permite a observação do grau de competitividade entre as firmas depositantes de patentes no tema e a possível tendência sobre a detenção do controle em futuro próximo e a corrida para venda de royalties dos processos desenvolvidos em diferentes áreas tecnológicas para incrementar a produção industrial de etanol avançado. Os resultados indicam uma concentração elevada dos esforços de pesquisa, medidos pelos depósitos de patentes, referentes a etanol de segunda geração, em um número muito reduzido de empresas norte-americanas, quando analisada a base de dados dos EUA. O sucesso desses esforços, mensurados pela publicação de patentes, contudo, não se mostra concentrado nem nos EUA nem na União Europeia. No caso do Brasil, ainda não são encontradas publicações de patentes no tema Lignocellulosic Bioethanol, bem como apenas uma empresa brasileira possui uma patente publicada nos Estados Unidos. Esses resultados sugerem que investimentos em pesquisa científica no Brasil podem produzir mais artigos publicados e titulação acadêmica/científica que propriamente o registro de patentes em órgãos especializados em qualificar a invenção de métodos, processos ou fórmulas, dentro e fora do país. Isso pode significar tanto baixo esforço em pesquisa no assunto quanto à perda pelo autor e/ou sua instituição da oportunidade de ter seu esforço de pesquisa recompensado por meio de royalties, como compensação pela criatividade, dedicação intelectual e de recursos econômicos. Os resultados deste estudo contribuem para o debate a respeito da crescente necessidade de produção e abastecimento de fontes renováveis de energia, como o biocombustível etanol avançado à base do derivado bagaço de cana-de-açúcar, a custos mais competitivos como matéria-prima adicional e para produção incremental de etanol em futuro próximo. As conclusões do estudo indicam a necessidade do aumento na produção de conhecimento aplicado e em esforços para garantir sua propriedade intelectual, permitindo o retorno patrimonial com royalties.

Avaliação de métodos avançados de geração de energia elétrica na indústria de açúcar e bioenergia

Este estudo apresenta uma análise de como a bioeletricidade sucroenergética pode ter um papel cada vez mais importante na matriz energética brasileira. O estudo mostra o contexto da produção e processamento de cana de açúcar no Brasil, colocando ênfase no processo de geração de energia elétrica. As opções de tecnologia em uso atualmente para a geração na indústria de açúcar e bioenergia são discutidas e, em seguida, apresenta o modelo de ciclo combinado baseado no consumo de gás proveniente da gaseificação de resíduos de cana de açúcar como oportunidade de melhoria de eficiência para o processo. Ao final o estudo apresenta uma avaliação qualitativa de viabilidade buscando demonstrar o que precisa ser feito para se alcançar os resultados com o modelo futuro. Para tal o estudo irá buscar demonstrar os atuais desafios do setor de Bioenergia na indústria de cana de açúcar e projetará ações em diferentes atores desse mercado para a viabilização de adoção de novas tecnologias.