Ano XV – Nº 3 – Jul./Ago./Set. 200651

Etanol, meio ambientee tecnologiaReflexões sobre aexperiência brasileira

Resumo: O trabalho apresenta uma breve reflexão sobre os principais aspectos ambientais e tecnológicosda experiência brasileira voltada à produção e ao uso de etanol a partir da cana-de-açúcar. Ao seanalisar toda a cadeia produtiva do etanol, observa-se que o aproveitamento estratégico de todos ossubprodutos da cana-de-açúcar é condição essencial para a sustentabilidade do processo produtivo.Por sua vez, a queima da cana-de-açúcar para colheita e a expansão da monocultura canavieira sãofatores que requerem maior atenção. O trabalho demonstra que a produção de etanol de cana-de-açúcar contribui para a sustentabilidade ambiental e que seu uso como combustível renovável é favo-rável em relação aos combustíveis fósseis.

Palavras-chave: álcool, cana-de-açúcar, meio ambiente, energia.

Abstract: The purpose of this paper was to present a reflection about the main environmental andtechnological aspects of producing and consuming ethanol from sugar cane in Brazil. By analyzing thewhole production processes of ethanol from sugar cane it became clear that the strategic use of byproductsis essential for the sustainability of the production chain. On the other hand, the burning of the sugarcane before harvesting and the expansion of the cane monoculture are still two issues that need to beaddressed. The paper demonstrates that ethanol production from sugar cane contributes to theenvironment sustainability and that the use of this renewable fuel is favorable regarding fossil fuels.

Key-words: ethanol, sugar cane, environment, energy.

Alexandre Betinardi Strapasson1

Luís Carlos Mavignier de Araújo Job2

1 Coordenador-geral de Açúcar e Álcool - Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento, Esplanada dos Ministérios, bloco D, sala 724;alexandrestrapasson@agricultura.gov.br

2 Gestor Governamental - Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento, Esplanada dos Ministérios, bloco D, sala 734; luisjob@agricultura.gov.br

IntroduçãoA iminente escassez do petróleo anuncia-

da para as próximas décadas tem impulsionado ocrescimento de diversas fontes de energiasrenováveis no mundo, tais como: a biomassa, ohidrogênio e as energias solar e eólica. Em 2005,o consumo mundial de petróleo foi de 81,1 mi-lhões de barris/dia e o total de reservas provadas

de 1.201 bilhões de barris, ou seja, considerando-se a relação reservas/produção, haveria petróleosomente para os próximos 40,6 anos (BRITISHPETROLEUM, 2006). Contudo, em uma análisemais precisa, é necessário também se relevaroutros fatores, dentre eles: aumento da participa-ção de outras fontes de energia na matrizenergética mundial; descobrimento de novas re-servas; aumento ou redução do consumo de pe-

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tróleo nos próximos anos; contratos de compra evenda; custos de extração; preços de revenda;conflitos internacionais; limitações de logística;crescimento da economia mundial; compromis-sos ambientais; avanços tecnológicos; eficiênciaenergética; e o reaproveitamento de campos an-tigos com o uso de novas tecnologias.

Na prática, é difícil precisar qual será areal sobrevida do petróleo, mas seja ela 40, 60ou 100 anos, aumentar a participação das fon-tes renováveis na matriz energética mundial tor-na-se necessário e urgente. É possível que algu-mas reservas específicas sejam até mesmo pre-servadas no futuro, caso seu custo de exploraçãofor muito acentuado, ou em virtude de restriçõesambientais, como as mudanças climáticas.

No caso do Brasil, as reservas totais recu-peráveis de petróleo somam cerca de 24 bilhõesde barris. Estudo desenvolvido por Ferreira (2005)estima que o pico da produção ocorrerá em 2011,o que possibilitaria uma auto-suficiência entre 8 e13 anos, segundo modelagem matemática ampa-rada em “Curva de Hubbert”.

Do total do consumo mundial de petróleo,cerca de 50% é destinado ao setor de transportes,onde o petróleo é responsável por mais de 95%da demanda energética (INTERNATIONALENERGY AGENCY, 2004). O cenário torna-se ain-da mais crítico ao se observar que a demandamundial de petróleo tende a crescer até 2030, in-clusive no setor de transportes, sobretudo em pa-íses em desenvolvimento como China e Índia(FULTON, 2004). Portanto, encontrar fontes com-plementares e substitutas à gasolina e ao diesel éuma questão de segurança e de estratégia global.

Como a frota mundial de veículos utilizabasicamente combustíveis líquidos e sua renova-ção é lenta e gradual, os biocombustíveis tornam-se os substitutos naturais dos combustíveis fósseis,em um período de transição global de motoresconvencionais, Ciclos Otto e Diesel, para veícu-los de uma nova geração tecnológica. Nesse sen-tido, o etanol tem se mostrado como um dos pro-dutos mais viáveis e estratégicos para esse pro-cesso de transição, podendo eventualmente tam-bém integrar tecnologias futuras em longo prazo.

Com o aumento das preocupações ambientais, oetanol reúne vantagens significativas em relaçãoaos combustíveis fósseis, em especial à gasolina,nos três pilares que compõem o desenvolvimentosustentável, quais sejam: ambiental, social e eco-nômico.

O Brasil é líder na produção e consumo debiocombustíveis em larga escala. Na área doetanol são mais de 30 anos de experiência co-mercial. Na última safra de cana-de-açúcar, 2005–2006, foram colhidas 426 milhões de toneladas,sendo 384 milhões de toneladas destinadas à pro-dução de açúcar e álcool e o restante para outrosusos, como ração animal, produção de cachaçae mudas para formação de novo canavial. Foramproduzidos 15,8 milhões de metros cúbicos deetanol, sendo 7,7 milhões de metros cúbicos deálcool anidro (misturado à gasolina) e 8,1 milhõesde metros cúbicos de álcool hidratado. Desse to-tal, 13,5 Mm3 foram destinados ao mercado inter-no, a outra parte foi exportada e uma pequenaparcela incorporada a estoques de passagem. Noentanto, a tendência é que o Brasil amplie tanto oseu consumo interno de etanol quanto a sua ca-pacidade de exportação, a exemplo do que já vemocorrendo nos últimos anos. A idéia é transformaro etanol em uma grande commodity internacio-nal, em cooperação com outros países.

Nesse sentido, o governo federal lançou,em 2005, o Plano Nacional da Agroenergia (BRA-SIL, 2005a), coordenado pelo Ministério da Agri-cultura, Pecuária e Abastecimento (Mapa) e pelaEmpresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária(Embrapa), a fim de expandir ainda mais a produ-ção de biocombustíveis no Brasil, de forma pla-nejada e sustentável. A agroenergia consiste naprodução agrícola de biomassa voltada à gera-ção de energia, merecendo destaque o etanol, obiodiesel, as florestas energéticas plantadas e oaproveitamento de resíduos agrossilvipastoris. Oplano prevê crescimento da participação dessasfontes de energia na matriz energética nacional,especialmente o etanol, um produto já consolida-do e economicamente viável.

A agroenergia representa um novoparadigma para a energia e agricultura mundiais,

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podendo ser produzida em quase todos os paísesdo globo, sejam eles desenvolvidos ou em desen-volvimento, com relevante potencial de reduçãoda dependência internacional de petróleo. Por-tanto, a agroenergia contribui para uma maior dis-tribuição de renda entre os países, bem como paraa redução de conflitos internacionais ligados àenergia, em harmonia com o desenvolvimentosustentável e a geração de empregos, principal-mente no meio rural.

O presente trabalho não é exaustivo, de-vendo ser resguardadas as devidas limitações dasanálises apresentadas. Trata-se de uma simplesconsolidação de informações sobre os principaisaspectos ambientais e tecnológicos relacionadosà agroindústria canavieira, a fim de dar elemen-tos a uma reflexão sistêmica sobre o etanol. Nãofoi intenção realizar uma análise científica ouconceitual sobre o tema, bem como sobrepor dis-cussões de ordem política ou econômica.

ObjetivoO objetivo deste trabalho foi realizar uma

breve reflexão sobre os principais aspectos am-bientais e tecnológicos relacionados à cadeia pro-dutiva do etanol no Brasil, bem como das limita-ções e potencialidades à expansão sustentável daagroindústria canavieira.

Etanol, meio ambiente e tecnologiaA seguir, são apresentadas as principais

vantagens e desvantagens ambientais relaciona-das à produção e ao consumo de etanol em largaescala, assim como os aspectos tecnológicos en-volvidos em suas três principais fases: agrícola;industrial; distribuição e consumo.

Fase agrícola

O etanol proveniente da cana-de-açúcar sediferencia pelo seu reduzido impacto ambientalem relação às fontes fósseis de energia. Inicial-mente, cabe salientar que qualquer forma de agri-

cultura apresenta algum impacto ambiental, hajavista sua interferência na dinâmica natural dabiodiversidade local. Contudo, isso não invalidaseu uso estratégico e sustentável. Utilizando-se práticas adequadas de manejo e respeitando-se critérios ambientais específicos para cada cul-tura e região, pode-se reduzir muito os possíveisimpactos ambientais gerados e garantir asustentabilidade do meio às gerações futuras.

A produção de cana-de-açúcar, quando fei-ta sob orientação agronômica, protege o solo con-tra a erosão, melhorando sua conservação. Porser uma gramínea cultivada em regime adensado,o solo não se torna exposto após o desenvolvi-mento da lavoura, especialmente em virtude dasua elevada taxa de crescimento, típica de plan-tas do tipo C4, característica relacionada à efici-ência fotossintética. Mesmo depois da colheita,desde que não haja utilização de queimada, o solopermanece protegido da erosão, pois praticamentetoda a palha é deixada sobre o solo, cobrindo-o par-cial ou totalmente, dependendo da técnica utiliza-da. Esse material contribui para a melhoria da quan-tidade de matéria orgânica do solo, com reflexospositivos sobre o balanço de nutrientes e para amicrobiologia pedológica. Conforme Bertoni et al.(1972), as perdas de solo são da ordem de 12,5 t/ha/ano, sendo bastante inferiores às da soja, algodão,feijão, mamona, dentre outras culturas.

A presença da palha no campo tambémreduz a incidência de energia luminosa sobre osolo, inibindo o processo de fotossíntese e a ger-minação de algumas plantas daninhas, presentesno banco de sementes do solo. Mesmo as plantasque não respondem ao estímulo luminoso paraquebra de dormência do processo germinativo,sem haver fotossíntese, não há energia suficientepara transpor a cobertura vegetal somente comas reservas energéticas da semente, com exce-ção de algumas espécies. No caso da cana-de-açúcar, as reservas acumuladas nas raízes e nocolmo do tolete, além de possibilitarem a rebrotanatural da cana, viabilizam a transposição dacobertura vegetal. Em média, faz-se 5 cortes dacana, o primeiro (cana-planta) aos 15-18 meses eos posteriores (cana-soca) a cada 12 meses, o queevita o revolvimento do solo até a renovação com-pleta do canavial.

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Por sua vez, a utilização de queimadas, comotécnica de eliminação da palha para facilitar o pro-cesso de colheita manual ou mecânica, elimina qua-se a totalidade dos resíduos agrícolas que ficari-am sobre o solo. Entretanto, a colheita de canacrua, sem queima, reduz significativamente a efi-ciência do corte manual de cana e aumenta osriscos de acidentes de trabalho. Com isso, ob-serva-se que a proibição da queimada tem esti-mulado o avanço da colheita mecânica, gerandoganhos ambientais, mas também a redução de em-pregos no campo. Em média, cada colhedora decana substitui cerca de 70 trabalhadores.

Com base em dados históricos da RelaçãoAnual de Informações Sociais (RAIS), do Ministé-rio do Trabalho e Emprego (MTE), estima-se queo setor sucroalcooleiro gere atualmente cerca deum milhão de empregos formais diretos no Brasil.A maior parte se refere a trabalhadores rurais con-tratados para a execução de atividades de cortee manejo da cana, em período de colheita, pos-suindo baixo nível de escolaridade e qualifica-ção profissional. Apesar disso, a remuneraçãomédia, em geral, é superior à obtida em ativida-des similares no meio rural. O desafio é ampliar onível de formalização da mão-de-obra, bem comodar melhores condições de vida aos cortadoresde cana. Destaca-se, porém, que o setorsucroalcooleiro, assim como organizações não-governamentais, Ministério Público e Poder Exe-cutivo, tem obtido avanços significativos nessesentido nos últimos anos, embora muito ainda pre-cise ser feito, especialmente em termos deconscientização e ética empresarial.

No que se refere ao aspecto ambiental, aqueima gera ainda intensa carga poluente na at-mosfera, com impactos diretos sobre a populaçãode cidades próximas aos canaviais, sobretudoproblemas ligados ao trato respiratório. Os princi-pais poluentes atmosféricos gerados são: óxidosde nitrogênio (NOx) e enxofre (SOx); monóxidode carbono (CO); compostos aromáticos; materi-ais particulados; e hidrocarbonetos. Algunspoluentes ainda são precursores de ozôniotroposférico quando expostos à radiação solar.

Quanto aos óxidos de nitrogênio e enxofre,além de seu impacto direto sobre a saúde huma-na, ao reagirem com a umidade atmosférica, sãoconvertidos em ácidos, que podem ser arrastados

a longas distâncias de seu local de origem, antesde serem depositados na forma de chuva. Porconseguinte, a então “chuva ácida” pode ocasi-onar a acidificação de rios e lagoas, a corrosãode estruturas, bem como prejudicar a agriculturae a dinâmica natural do meio ambiente. A quei-ma da palha também gera a emissão de aerossóis,que ao serem transportados à alta atmosfera po-dem interferir no equilíbrio do sistema climático,até mesmo em longas distâncias. Ademais, o usodo fogo afeta a biodiversidade local, especialmen-te ao eliminar predadores naturais de espécies in-desejáveis à produção agrícola.

No Estado de São Paulo, foi instituída aLei no 11.241, de 19 de setembro de 2002, queestabelece a proibição gradativa da queima decana-de-açúcar. Segundo a mencionada Lei,após 2021, não poderá haver mais queimadasem áreas mecanizáveis e, após 2031, tambémem áreas não-mecanizáveis. Em ambos os ca-sos, a eliminação das queimadas deverá aten-der a um calendário de redução gradual até osprazos mencionados acima.

Medidas similares têm sido estudadas poroutros estados, contudo, observa-se que há umatendência natural de expansão da colheita me-cânica, sem prática de queima, tanto em áreasantigas quanto em áreas de expansão. A maiordificuldade para se reduzir a utilização da quei-ma controlada se dá em áreas com declividadesuperior a 12%, onde a colheita mecânica torna-se limitada, prevalecendo, portanto, o corte ma-nual. No entanto, novas colhedoras já estão sen-do desenvolvidas para trabalhar em áreas demaior declividade.

No âmbito nacional, o Decreto Federalno 2.661, de 8 de julho de 1998, que regulamentao parágrafo único do art. 27 da Lei nº 4.771, de15 de setembro de 1965, conhecida como Códi-go Florestal, estabelece normas de precaução re-lativas ao emprego do fogo em práticasagrossilvipastoris, porém não estabelece regula-mentação específica para a cana-de-açúcar nes-se sentido.

Outro problema ambiental que pode serobservado na fase agrícola é a compactação desolo, desde que não aplicadas técnicas agronô-micas adequadas. O intenso fluxo de maquináriopesado no processo de plantio e colheita pode

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ocasionar a compactação do solo, podendo sermitigada com aração profunda ou até subsolagem,em casos extremos. Contribuem para a reduçãodesse tipo de impacto a utilização de maquináriosmais leves e modernos, com rodados especiais,bem como a rotação de cultura e a manutençãoda palha no solo.

A rotação de cultura também contribui paraum maior equilíbrio da biologia do solo, evitandoa excessiva pressão de seleção sobre a biodiversi-dade local e, conseqüentemente, o surgimentointenso de pragas e doenças. Além disso, complantas leguminosas, a rotação de cultura promo-ve a fixação de nitrogênio no solo, através dasimbiose entre bactérias e o sistema radicular des-ses vegetais.

Quanto à utilização de agrotóxicos, a cana-de-açúcar requer poucas aplicações, em relaçãoa outras culturas de produção extensiva, em ra-zão de sua robustez e adaptação às condiçõesedafoclimáticas em que são cultivadas no Brasil.Os herbicidas são o grupo mais utilizado. O con-sumo de inseticidas é relativamente baixo, sendoquase nulo o de fungicidas. Além disso, muitosprodutores já utilizam controle biológico em es-cala comercial. A produção orgânica também temaumentado, em face do crescimento do mercadode açúcar orgânico, tanto no Brasil quanto noexterior.

Em áreas de declividade acentuada, indi-ca-se a prática de terraceamento, a fim de se evi-tar perdas de solo e assoreamento de recursoshídricos. No caso de áreas de alta declividade etopos de morro, recomenda-se a manutenção defloresta nativa ou o plantio de espécies perenes,sob amparo da legislação ambiental vigente. Aproteção de mata ciliar na bordadura dos recur-sos hídricos e a manutenção de reserva legal naárea rural são obrigatórias por força de lei. É fun-damental que as áreas protegidas estejamconectadas umas às outras, formando os chama-dos “corredores ecológicos”, contribuindo para amigração e reprodução das espécies locais, es-pecialmente das endêmicas. O Brasil possui umadas legislações ambientais mais rigorosas do mun-do, porém ainda precisa avançar mais em ativi-dades de fiscalização, controle, monitoramento eeducação ambiental.

A despeito das limitações e dos problemasdescritos, observa-se que o plantio de cana-de-açúcar tem ocorrido em áreas tradicionalmentecultivadas com a mesma, como a Região da Zonada Mata Nordestina, ou em áreas anteriormenteocupadas com pecuária extensiva e culturascomo soja, milho, laranja e café, a exemplo daRegião Centro-Sul do Brasil. Portanto, raramentea cana-de-açúcar se encontra em áreas de fron-teira agrícola. A principal razão para isso é que acana, no caso do Brasil, é cultivada em um raiode aproximadamente 30–40 quilômetros ao redorda usina receptora, em virtude do crescente cus-to de transporte para colheita em distâncias mai-ores. Por sua vez, a usina requer condições ade-quadas de logística para escoamento da produ-ção, optando por áreas com infra-estrutura jáinstalada e proximidade a portos e centros con-sumidores. Dessa forma, as novas unidadesindustriais têm buscado se instalar justamenteem áreas com essas características, além da pre-sença de condições edafoclimáticas adequadas.

No caso da Região Amazônica, observa-se uma condição bastante precária em termos delogística, além de grande distância aos grandescentros consumidores, o que implica maiores cus-tos de transporte. Ademais, as variedades de canaatuais não são adaptadas às condições de climaamazônico. O ciclo fenológico da cana requerum período de estresse hídrico para inibição deseu crescimento e concentração de sacarose, oque não ocorre na Amazônia, em função do regi-me de chuvas regulares ao longo do ano. Comisso, a cana-de-açúcar cresce em demasiado,mas acumula pouca sacarose em seu colmo. Por-tanto, atualmente a Região Amazônica não temsido alvo da expansão da agricultura canavieira,mas sim áreas já ocupadas com agricultura e pas-tagem ou em áreas degradadas, nas Regiões Cen-tro-Sul e Nordeste, com destaque para o oestepaulista, triângulo mineiro e sul de Goiás.

O grande desafio para contenção dodesmatamento da Amazônia é a redução da ex-pansão desregrada da pecuária extensiva e aexploração ilegal de madeira, dando outras opor-tunidades para o desenvolvimento sustentável daregião. Nesse sentido, o governo federal tem ob-

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tido resultados expressivos nos últimos anos, aoreduzir em mais de 60% a taxa de desmatamento,no acumulado de 2005 e 2006, embora muito ain-da se precise avançar.

A Embrapa estima haver cerca de 90 mi-lhões de hectare disponíveis para expansão daagricultura no Brasil, que possui um território totalde 852 milhões de hectares. A atual área planta-da com cana-de-açúcar é pouco superior a 6 mi-lhões de hectares (safra 2005–2006), ou seja, me-nos de 1% do território nacional. Ademais, maisde 30 milhões de hectares ocupados com pastagensextensivas subaproveitadas poderão ser liberados nospróximos anos para exercício de outras atividadesagrícolas, sem prejuízo às produções de carne e lei-te, fato já constatado para o Estado de São Paulo.

Sendo assim, no Brasil, em curto e médioprazos, a agroenergia não necessariamente con-correrá com a agricultura de alimentos. Além dis-so, no caso da cana-de-açúcar, há ainda uma pro-dução consorciada de energia e alimento. Noentanto, em âmbito mundial, essa é uma discus-são estratégica, especialmente no que se refere apaíses do Sudeste Asiático, Oceania, América doNorte e Europa, onde quase não há mais novasfronteiras agrícolas, e as demandas por energia ealimentos são crescentes. A utilização energéticada biomassa precisa ser vista dentro de um con-ceito maior. Nesse novo paradigma energético,deve-se buscar uma Civilização das EnergiasRenováveis e não somente da biomassa.

Embora ainda existam grandes áreas paraa expansão do setor sucroalcooleiro no Brasil, nocaso do Estado de São Paulo, responsável porcerca de 62% da produção nacional de cana-de-açúcar, e em algumas regiões dos Estados doParaná, Minas Gerais e Mato Grosso do Sul, aexpansão canavieira gera certa preocupação, peloexcesso de monocultura intensiva em determinadasáreas, fato também observado na Região da Zonada Mata Nordestina, sobretudo nos Estados dePernambuco, Alagoas e Paraíba (CANASAT, 2006).

Além da cana-de-açúcar, a produção deetanol pode ser feita por meio de outras culturas,tais como: mandioca, milho, sorgo, trigo e beter-raba. Logo após a criação do Programa Nacionaldo Álcool (Proalcool), em 1975, foram estimula-

das a produção de etanol de várias matérias-pri-mas. No entanto, observou-se que a cana-de-açú-car apresentava melhor produtividade agrícola erendimento industrial dentre as demais. Embora al-guns países produzam álcool de outras fontes, é ocaso do milho nos EUA e do trigo em países da UniãoEuropéia, a eficiência energética da cana-de-açú-car é sensivelmente superior em relação às demaisculturas (Tabela 1), sobretudo em virtude da utiliza-ção de seus próprios resíduos no processo produtivo.

A eficiência energética da produção deetanol de cana-de-açúcar pode avançar aindamais, sobretudo ao se considerar potenciais avan-ços em melhoramento genético e biotecnologia,bem como a extração de álcool do bagaço decana (ex: hidrólise lignocelulósica), o melhor apro-veitamento da palha, a utilização de equipamen-tos e processos mais eficientes para a conversãode energia, e o melhor aproveitamento de resídu-os industriais.

Atualmente, extraem-se, em média, cercade 6.500 litros de etanol por hectare. Para se pro-duzir 1 bilhão de litros de etanol, são necessáriosaproximadamente 200 mil hectares, já incluindoas áreas para produção de mudas e as de renova-ção dos canaviais. Esses rendimentos tendem acrescer nos próximos anos, com a adoção demelhores práticas de manejo e utilização de no-vas tecnologias.

Fase industrial

A industrialização da cana-de-açúcar geragrandes quantidades de resíduos. Quando essesnão recebem tratamento adequado, podem oca-sionar sérios danos ambientais. No entanto, com

Tabela 1. Eficiência energética de diferentesmatérias-primas utilizadas na produção de etanol.

1,21,3 - 1,8

1,98,3

Balanço energético(output/input)

Trigo(1)

Milho (EUA)(1)

Beterraba (UE)(1)

Cana-de-açúcar (Brasil)(2)

Matéria-prima para a produção de etanol

(1) F. O. Licht (2004).(2) Macedo (2005).

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o desenvolvimento de pesquisas e a crescentepreocupação ambiental, o gerenciamento de re-síduos da cana-de-açúcar tem avançado muito.Os dois principais resíduos da produção canavi-eira, o bagaço e a vinhaça, ou vinhoto, se torna-ram grandes aliados do processo produtivo comoum todo. O aproveitamento desses resíduos é con-dição essencial para se garantir uma produçãosustentável de cana-de-açúcar e etanol.

Da massa total de cana colhida, cerca deum terço se refere à palha deixada sobre o soloou então queimada no processo de colheita, ooutro um terço, ao caldo que será destinado à pro-dução de açúcar e álcool, e um terço final, aobagaço, resíduo sólido resultante da moagem dacana no primeiro estágio do processo industrial(HASSUANI et al., 2005).

No caso do caldo, após seu aproveitamen-to industrial, resta um efluente líquido como resí-duo, a vinhaça. Durante décadas, a vinhaça foidescartada indevidamente sobre o solo e recur-sos hídricos nas proximidades das usinas. Dada asua elevada demanda bioquímica de oxigênio(DBO), o despejo indevido de vinhaça em recur-sos hídricos ocasionava drástica redução da vidaaeróbia, além de ocasionar eutrofização peloexcesso de nutrientes. Contudo, atualmente, avinhaça é aplicada sobre o solo de forma contro-lada, como um fertilizante orgânico, deixando deser um produto indesejável. Normalmente, apli-ca-se a vinhaça nas próprias áreas colhidas, lo-calizadas nas proximidades das usinas, por meiode sistemas de irrigação por bombeamento oucanal. Deve-se evitar a aplicação concentradaem uma mesma área, para que não haja excesso

de nutrientes e a eventual contaminação de len-çol freático em áreas saturadas.

A vinhaça é um composto rico em macro emicronutrientes necessários ao crescimento ve-getal, com destaque para o potássio (K2O). Comoa maioria das regiões cultivadas com cana-de-açúcar no Brasil apresenta solos deficientes empotássio, reduz-se a necessidade de adubaçãoquímica e os custos de produção, internalizandoao processo produtivo o que antes era umaexternalidade ambiental.

A vinhaça também pode ser fermentada embiorreatores que, por intermédio da decomposi-ção anaeróbia, produz gás metano, mas sem re-duzir significativamente a concentração de nutri-entes presentes na vinhaça, mantendo assim seuuso como fertilizante, conforme apresentado naTabela 2. Dentre os possíveis usos desse biogás,destaca-se a sua utilização como fonte de ener-gia adicional ao próprio sistema industrial, poden-do também ser convertido na forma de energiaelétrica, passível de ser exportada ao sistema elé-trico interligado.

Há também estudos em desenvolvimentovoltados à concentração da vinhaça, transforman-do-a em um novo produto comercial, de fácil trans-porte, o qual poderia ser tanto utilizado como fer-tilizante agrícola quanto comercializado paraoutros fins na indústria química. Embora o Brasiltenha equacionado o problema da vinhaça, elaainda é um resíduo indesejável em vários países,especialmente naqueles que produzem cana empequenas áreas, muitas vezes distantes das uni-dades industriais. O maior desafio para avanço

Tabela 2. Concentração dos principais compostos da vinhaça, antes e após a biodigestão.

988496

--

98851-

% de remoção

0,34

0,57

402,5

230190

1.00030

Digerido

622103,5-80120250200

1.00030

Sedimentado

2025123,5-80120250200

1.00095

Bruto

g/Lg/Lg/L-meq/Lmeq/Lmg/Lmg/Lmg/LºC

Unidade

STSDQODBOpHAlcAGVNPKTemperatura

Parâmetro

Fonte: Haandel e Lier (2006).

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mentar ainda mais com a construção de novasunidades industriais já em curso e em previsão.

Outros usos têm sido pesquisados para obagaço e a palha de cana-de-açúcar, como aextração de álcool de celulose, bem como a ob-tenção de outros produtos químicos, como obioóleo e compostos para a indústria química.Essas tecnologias possibilitarão aumentar aindamais a eficiência energética da cana-de-açúcar.

Os demais subprodutos do processo in-dustrial, como a torta de filtro e os resíduos delevedura, também possuem valor comercial. Atorta de filtro é utilizada como adubo orgânicono próprio canavial. Já os resíduos de levedurapossuem alto valor protéico e são normalmen-te utilizados para alimentação animal, em mis-turas à ração. O dióxido de carbono (CO2) re-sultante do processo de fermentação alcoólicaainda tem sido pouco utilizado, mas pode seraproveitado para produção de “gelo seco”, naprodução de refrigerantes na indústria de bebi-das, ou até mesmo como substância para a indús-tria química, haja vista seu alto nível de pureza.

A utilização de energia renovável proveni-ente da agroindústria canavieira também possibi-lita a obtenção dos chamados “créditos de carbo-no”, por meio do Mecanismo de Desenvolvimen-to Limpo (MDL) do Protocolo de Kyoto da Con-venção-Quadro das Nações Unidas sobre Mu-dança do Clima. Ao se evitar a emissão adicionalde gases de efeito estufa, como o dióxido de car-bono, metano (CH4) e óxido nitroso (N2O), emrelação a um cenário tendencial de linha de base,pode-se obter um certificado equivalente às emis-sões evitadas pelo projeto, chamado Certificadode Redução de Emissões (CER, sigla em inglês),bem como comercializá-lo no mercado interna-cional de carbono, seja pela sua venda direta, ouem bolsa de valores e mercados futuros.

A elaboração de um projeto de MDL requertambém alguns procedimentos básicos. Inicial-mente, é necessário haver uma metodologia decálculo, para se mensurar as emissões do projeto,que deverá ser aprovada no Conselho Executivodo MDL, órgão internacional da Convenção doClima, lotado em Bonn, Alemanha. Em seguida,prepara-se um documento intitulado Documentode Concepção do Projeto (PDD, sigla em inglês),

comercial dessa tecnologia está na demandade energia necessária para desidratação davinhaça, que pode ser equacionado com fon-tes energéticas do próprio processo produtivo,como o bagaço de cana.

Da mesma forma que a vinhaça, o bagaçode cana não era devidamente aproveitado déca-das atrás. Atualmente, o bagaço é utilizado paraprodução de energia – térmica, mecânica e elé-trica – necessária à fabricação de açúcar e álco-ol e à manutenção das demais atividades das usi-nas, tornando-as auto-suficientes e, em muitoscasos, até mesmo exportadoras de energia elétri-ca ao sistema elétrico interligado. Segundo da-dos do Balanço Energético Nacional (BRASIL,2005b), os produtos resultantes da cana represen-tam 15,4% da matriz energética brasileira, emtermos de produção de energia primária. O ba-gaço de cana-de-açúcar é responsável por 1,8%da energia elétrica ofertada no País, consideran-do a eletricidade consumida pelas próprias usi-nas, que em média chega a 80% do total gerado.

A despeito da magnitude da geração atual,há um potencial não aproveitado muito superiora essa capacidade, haja vista a utilização recor-rente de sistemas e equipamentos obsoletos. Es-tudo desenvolvido pelo Centro de TecnologiaCanavieira (CTC), em parceria com o Programadas Nações Unidas para o Desenvolvimento(Pnud) (Projeto BRA96/G31) e coordenação doMinistério da Ciência e Tecnologia (MCT)(HASSUANI et al., 2005), estima um potencialatual adicional de geração de energia da ordemde 700 MW a 12 mil MW, dependendo datecnologia utilizada, considerando-se desde cal-deiras convencionais a vapor de 22bar/300oC, atétecnologias de Gaseificação de Biomassa Integra-da a Turbinas a Gás (BIG-GT, sigla em inglês), in-cluindo a utilização parcial de palha. Os mesmosautores avaliam que cerca de 50% da palha dei-xada sobre o solo após a colheita da cana pode-ria ser destinada à produção adicional de ener-gia, sem ônus à produção final de cana. A quanti-dade remanescente no campo seria suficientepara garantir os mencionados benefícios da pre-sença da palha sobre o solo. O desafio está emviabilizar o custo de transporte da palha até a usi-na, dada sua baixa densidade volumétrica. A atu-al capacidade instalada de energia tende a au-

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que juntamente com a Carta de Validação do pro-jeto, elaborada por uma entidade credenciadajunto ao mesmo conselho, chamada EntidadeOperacional Designada (EOD), é submetido àaprovação da Autoridade Nacional Designada(DNA, sigla em inglês) do país hospedeiro do pro-jeto. No caso do Brasil, essa autoridade é a Co-missão Interministerial de Mudança Global doClima, presidida pelo Ministério da Ciência eTecnologia, que analisará o projeto do ponto devista de sua sustentabilidade ambiental e, se apro-vado, emitirá uma Carta de Aprovação, reconhe-cendo também a voluntariedade do país nesseprocesso. Posteriormente, toda a documentaçãoé submetida ao Conselho Executivo do MDL pararegistro. Uma vez registrado, o projeto passa aser monitorado por uma segunda EOD e, após operíodo comprobatório das emissões reduzidas,podem-se requerer os CERs, que validam o direi-to a um “crédito de carbono”, calculado emdióxido de carbono equivalente (CO2eq), a serincorporado ao balanço de emissões de gases deefeito estufa do país comprador.

No Brasil, a maioria dos projetos aprova-dos pela Comissão Interministerial de MudançaGlobal do Clima se refere à área de agroenergiae ao aproveitamento de biogás proveniente dadecomposição de resíduos sólidos urbanos ematerros sanitários, ainda com amplo potencial decrescimento (BRASIL, 2004). Dentre os projetosde agroenergia, destaca-se a co-geração combagaço de cana, que representa 32% dos proje-tos aprovados. Esses projetos normalmente plei-teiam créditos pelas emissões evitadas da não uti-lização de outras fontes de energia para atenderàs demandas da unidade industrial, por exemplo:diesel; óleo combustível; e eletricidade da rede detransmissão, que em parte provém de geração fóssil.

A despeito de a cogeração com bagaço decana-de-açúcar ser um dos principais projetos sub-metidos à referida Comissão Interministerial, aose observar o número de usinas de açúcar e álco-ol cadastradas no País, cerca de 360 unidades,verifica-se que muito pouco ainda foi explorado.Dessa forma, observa-se mais uma contribuiçãoambiental da agroindústria canavieira, o comba-te ao aumento do efeito estufa em escala globale, por conseqüência, das mudanças climáticas,maior problema ambiental global do século 21.

A título de ilustração, no caso do biogás dedejetos suínos, que representam 26% do total deprojetos de MDL já aprovados, após biodigestãodesse resíduo, obtêm-se como principais resultan-tes: o metano, que pode ser utilizado para a gera-ção renovável de energia térmica ou elétrica;adubo orgânico; e efluente líquido de baixa DBO(demanda bioquímica de oxigênio). Projetos dereflorestamento e de aproveitamento de resíduosde biomassa ainda têm sido insipientes, emborahaja alguns projetos em fase inicial e um grandepotencial a ser explorado.

A Fig. 1 mostra um perfil dos projetos deMDL em curso no Brasil, já aprovados pela refe-rida Comissão, que em junho de 2006 já soma-vam 81 projetos, desde a ratificação do Protocolode Kyoto, em fevereiro de 2005.

Fig. 1. Perfil dos projetos de MDL aprovados pelogoverno brasileiro.Fonte: Brasil (2006).

Outra questão importante de ser relatadana fase industrial é o potencial de uso químico aoetanol. Os preços elevados do petróleo tendem aestimular a retomada da indústria alcoolquímica,desenvolvida ainda nas décadas de 1970 e 1980,onde eram produzidos compostos como:dicloroetano, ácido acético, aldeído acético,acetato de vinila e acetato de etila. Na décadade 1990 havia aproximadamente 30 produtos sen-do produzidos no Brasil, com destaque para odicloro etileno, LD polietileno, etil-benzeno,cloreto de vinila e HD polietileno (BOTO, 1988;MACEDO et al., 2005).

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Distribuição e consumoO álcool etílico é biodegradável, miscível

em água, higroscópico e volátil quando expostoao ar. Sendo assim, eventuais vazamentos ou der-rames de álcool em operações de armazenamentoe transporte, tanto por via terrestre ou marítima,apresentam impactos ambientais inferiores aos dopetróleo e seus derivados. Ressalva feita paracasos de vazamento de misturas de gasolina eálcool no solo, especialmente em postos de abas-tecimento, onde, por meio de “efeito de co-sol-vência”, o álcool potencializa a contaminaçãodo lençol freático pelo combustível e a migraçãodos compostos mais perigosos e solúveis da gaso-lina, como o benzeno, tolueno, etilbenzeno exilenos (CORDAZZO et al., 2006).

No que se refere ao consumo de álcool com-bustível, as emissões de gases poluentes são, emgeral, inferiores às da gasolina. Cabe destacar queos poluentes provenientes das emissões veicula-res são os principais responsáveis pelos impactosnegativos sobre a qualidade do ar urbano.

Há países que ainda utilizam chumbotetraetila como aditivo à gasolina, o qual pode serdescartado com a utilização de álcool anidro. OBrasil foi o primeiro país do mundo a eliminar to-talmente o chumbo da gasolina, em 1992, embo-ra desde 1989 a maior parte do petróleo refinadono País já não usasse mais esse aditivo. A conta-minação e exposição continuada ao chumbo po-dem causar graves danos à saúde humana, po-dendo deixar seqüelas permanentes ou até mes-mo levar o paciente a óbito, em casos de conta-minação extrema.

Dados apresentados por Blumberg e Walsh(2004) mostram que há uma relação direta entrea concentração média de chumbo verificada nacorrente sanguínea da população urbana e a quan-tidade de chumbo presente na gasolina. Os auto-res avaliaram dados relativos aos Estados Unidos,no período de 1976 e 1991, ano em que o chumbofoi retirado da gasolina americana, e observaram quea concentração deste metal na corrente sanguíneada população caiu drasticamente, em 78%.

Ademais, com a mistura de etanol à gasoli-na, também não há necessidade de se utilizaraditivos como o MTBE (metil tércio butil éter) e o

ETBE (etil tércio butil éter), evitando assim os im-pactos ambientais específicos de suas emissões.

Em relação à gasolina, o consumo deetanol apresenta emissões inferiores de monóxidode carbono, dióxido de enxofre e particulados.Segundo Apace Research (1998), estudos condu-zidos na Austrália, com misturas de 10% de etanolna gasolina, identificaram reduções nos níveis deemissões nas seguintes proporções: 32% para CO,12% para hidrocarbonetos totais (THC) e 7% paraCO2. As emissões de óxidos de nitrogênio são si-milares para ambos os combustíveis.

No caso de aldeídos, as emissões do etanolsão ligeiramente maiores do que às da gasolina,mas não superiores ao diesel. Ainda assim, se-gundo Szwarc (2006) grande parte das emissõesde aldeído provenientes do etanol é do tipoacetaldeído, produto menos tóxico do que os ti-pos emitidos pela gasolina e pelo diesel. Estudosconduzidos em Denver (ANDERSON, 1997) eCalifórnia (CALIFORNIA AIR RESOURCESBOARD, 1999), com misturas de 10% de etanolna gasolina, constataram que a concentração at-mosférica de aldeídos praticamente não se alte-rou quando comparada a uma situação de consu-mo de gasolina sem mistura. Em contrapartida,essas emissões podem ser facilmente evitadas coma utilização de catalisadores. No Brasil, desde1992, esses equipamentos são obrigatórios emveículos novos.

Além disso, o etanol também pode ser utili-zado em misturas ao diesel, em pequenas propor-ções, com o uso de aditivos específicos. SegundoAhmed (2002), testes realizados com misturas de10% e 15% de etanol no diesel, em caminhõesutilizados no transporte rodoviário dos EstadosUnidos, apresentaram reduções significativas paraa maioria dos gases poluentes, se comparadas àsdo diesel puro, conforme apresentado na Fig. 2.Resultados similares foram obtidos em simulaçõesrealizadas no Brasil, assim como a redução dasemissões de enxofre, em projeto intitulado Proje-to Mistura Álcool Diesel AEP102 e MAD-08, apoi-ado pelo governo federal e desenvolvido em par-ceria com instituições de pesquisa e entidades li-gadas ao setor sucroalcooleiro.

Quanto às emissões de gases de efeito es-tufa, especialmente o dióxido de carbono, emiti-

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misturas de álcool à gasolina, de 0% a 100%, ademanda interna de etanol aumentou muito nosúltimos anos, tendendo a crescer ainda mais emcurto e médio prazos. Em 2005, 50,2% dos novosveículos leves vendidos no Brasil foram flex fuel,e em junho de 2006 esse valor atingiu 76,3% dasvendas (CARTA DA ANFAVEA, 2006).

Fig. 2. Redução de emissões em mistura álcool/diesel(10% e 15%), em relação ao diesel puro.Fonte: Ahmed (2002).

dos durante a combustão do etanol, salienta-seque seu efeito é praticamente nulo, uma vez queo mesmo provém de um processo renovável, ondedurante o crescimento da cana-de-açúcar há fi-xação de gás carbônico por meio da fotossín-tese. Adicionalmente, ao se evitar o consumode gasolina, o etanol mostra-se como uma im-portante estratégia para redução das emissõesde gases de efeito estufa em escala global(Macedo et al., 2004)

Misturas de etanol à gasolina ou o consu-mo direto de etanol são uma forma relativamentesimples de se reduzir emissões de gases de efeitoestufa, sobretudo no caso de países desenvolvi-dos com metas no âmbito do Protocolo de Kyoto.Cabe destacar que o setor de transportes é res-ponsável por cerca de 25% das emissões globaisde CO2, (IPCC, 2001). Macedo et al. (2005) esti-mam que para cada 100 milhões de toneladas decana poderiam ser evitadas 12,6 milhões de to-neladas CO2eq, considerando-se o uso de etanol,bagaço e energia elétrica adicional.

Misturas inferiores a 10% não requeremquaisquer ajustes nos tradicionais veículos a ga-solina, exceto em veículos com carburação, ondesão mais indicadas misturas inferiores a 5%, confor-me mostra a Tabela 3. No Brasil, a Lei nº 10.464, de24 de maio de 2002, estabelece a obrigatoriedadeda mistura entre 20% e 25%.

Com o surgimento dos veículos flex fuel nafrota brasileira, os quais podem utilizar quaisquer

Tabela 3. Modificações possivelmente necessárias emveículos leves, Ciclo Otto, segundo diferentespercentuais de mistura de álcool anidro à gasolina.

Fonte: Anfavea (2006a).

Considerações finaisA produção de cana-de-açúcar e etanol

apresenta reduzido impacto ambiental, especial-mente quando acompanhada de medidas de fis-calização, controle e planejamento. Os impactosambientais do etanol devem ser analisados emtoda sua cadeia produtiva e não de forma isola-da, assim como os combustíveis fósseis. Sendoassim, observa-se que o etanol propicia diversosbenefícios ao meio ambiente, à economia e à so-ciedade como um todo.

Ainda que dois dos principais problemasambientais relativos à produção do etanol tenhamsido resolvidos, em virtude do uso da vinhaça edo bagaço, em etapas de sua cadeia produtiva,restam ainda alguns problemas que requeremmaior atenção, tais como: a queima da cana-de-açúcar no processo de colheita; e o avanço dacultura em regiões saturadas. O problema dasqueimadas pode diminuir em grande parte, namedida em que o Estado de São Paulo priorize ocronograma de redução de queimadas estabele-cido em Lei, já que tal estado responde pela mai-

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or parcela da produção canavieira nacional, em-bora outros estados também precisem avançarnesse sentido.

Por sua vez, não se deve ocultar o efeitodesfavorável da redução de postos de trabalhoocasionado indiretamente pela eliminação dasqueimadas. A despeito de ser um trabalho extre-mamente árduo e de caráter temporário, o cortede cana muitas vezes é a única oportunidade detrabalho para um grande contingente de mão-de-obra, a maioria sem qualificação para conseguirempregos com remuneração semelhante em ou-tras atividades. Portanto, devem-se buscar medi-das de controle ambiental, associadas à qualifi-cação e à inserção desses trabalhadores em ou-tras atividades, com cidadania e inclusão social.

Quanto ao avanço da cana-de-açúcar, épreciso evitar uma excessiva concentração des-sa cultura em áreas saturadas, a exemplo de al-guns estados das regiões Centro-Sul e Nordeste,com destaque para os estados de São Paulo,Alagoas e Pernambuco, a fim de se evitar maio-res problemas agronômicos e ambientais, bemcomo reduzir a vulnerabilidade econômica efitossanitária desses estados a eventuais crises agrí-colas com a cultura canavieira. Apesar da maiorparte dos novos investimentos estar ocorrendo jus-tamente no estado de São Paulo, já se observatambém um crescente número de investimentosem outros estados, notadamente Goiás e MinasGerais. Novos pólos de desenvolvimento daagroindústria canavieira poderiam ser mais bemexplorados, especialmente nos estados doMaranhão, Piauí e Tocantins.

Merecem destaque alguns mecanismosimportantes ao desenvolvimento sustentável daagroindústria canavieira, quais sejam: ozoneamento agroecológio para a cultura da cana-de-açúcar, no âmbito nacional; a AvaliaçãoAmbiental Estratégica (AAE); a orientação fede-ral aos Órgãos Estaduais de Meio Ambiente(Oemas), no âmbito do processo de licenciamentoambiental de usinas e destilarias; a ampliaçãoorientada da infra-estrutura e logística; e o desen-volvimento de políticas de incentivo voltadas àexpansão sustentável da cana-de-açúcar em áreasconsideradas estratégicas.

As perspectivas para o etanol são bastantepromissoras, tanto para no âmbito nacional quantointernacional. O etanol tem se mostrado uma impor-tante alternativa ao petróleo no plano global, dentrediversas outras fontes. Ademais, pesquisas voltadasao desenvolvimento comercial de tecnologias paraa obtenção de álcool a partir de celulose e abiotecnologia prometem dar um novo impulso à pro-dução mundial de etanol nas próximas décadas.

Com base nas informações apresentadasneste trabalho, pode-se observar que o etanol decana-de-açúcar, produzido no Brasil, é um pro-duto consolidado e viável. Tanto sua produçãoquanto seu consumo em larga escala mostram queo etanol é competitivo e estratégico, contribuin-do para a redução da demanda por combustíveisfósseis, em prol de uma matriz energética maislimpa e renovável, da geração de emprego e ren-da à população, e da sustentabilidade ambientalàs gerações futuras.

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