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DEPTº DE ENGENHARIA AMBIENTAL - DEA
UNIVERSIDADE FEDERAL DA BAHIAESCOLA POLITÉCNICA
MESTRADO PROFISSIONAL EMGERENCIAMENTO E TECNOLOGIAS
AMBIENTAIS NO PROCESSO PRODUTIVO
SALVADOR 2008
HUGO EDUARDO PORTELA
AVALIAÇÃO TÉCNICO-ECONÔMICA DE UM
EMPREENDIMENTO PRODUTIVO DE BIODIESEL
i
HHUUGGOO EEDDUUAARRDDOO PPOORRTTEELLAA
AAVVAALLIIAAÇÇÃÃOO TTÉÉCCNNIICCOO--EECCOONNÔÔMMIICCAA DDEE UUMM EEMMPPRREEEENNDDIIMMEENNTTOO
PPRROODDUUTTIIVVOO DDEE BBIIOODDIIEESSEELL
Dissertação apresentada ao Curso de Pós-graduação em Gerenciamento e Tecnologias Ambientais no Processo Produtivo, Escola Politécnica, Universidade
Federal da Bahia, como requisito parcial para obtenção do grau de Mestre.
Orientador: Prof. Dr. Ednildo Andrade Torres
Salvador 2007
ii
Portela, Hugo Eduardo.
P843 Avaliação técnico-econômica de um empreendimento produtivo de biodiesel / Hugo Eduardo Portela. -Salvador: H.E. Portela, 2007.
203 p. il.
Orientador: Prof. Dr. Ednildo Andrade Torres. Dissertação (Mestrado) – Universidade Federal da Bahia. Escola Politécnica, 2007.
1. Energias Renováveis. 2. Tecnologias Limpas. 3.
Viabilidade econômica. 4. Biodiesel Título.
CDD – 662.88
iii
LISTA DE EQUAÇÕES Equação 1 .................................................................................................................77 Equação 2 .................................................................................................................78 Equação 3 .................................................................................................................78 Equação 4 ...............................................................................................................151 Equação 5 ...............................................................................................................153 Equação 6 ...............................................................................................................153
LISTA DE FIGURAS
Figura 1: Influência do biodiesel na composição dos gases de combustão ----------- 39 Figura 2: Emissões de CO2 por tonelada equivalente de petróleo, 2005--------------- 42 Figura 3: Oferta Interna de Energia (Brasil 2006) --------------------------------------------- 49 Figura 4: Estrutura da Oferta de Energia, Brasil x Mundo x OCDE ---------------------- 51 Figura 5: Processo Esquemático de Transesterificação ------------------------------------ 84 Figura 6: Estrutura Química do Sorbitol ------------------------------------------------------- 106 Figura 7: Maiores produtores mundiais de óleo de soja (2006) ------------------------- 113 Figura 8: Maiores produtores nacionais de soja em grãos (2006)---------------------- 114 Figura 9: Evolução da Produção de Soja------------------------------------------------------ 116 Figura 10: Maiores produtores baianos de soja (2005)------------------------------------ 117 Figura 11: Maiores produtores mundiais de óleo de algodão (2006) ------------------ 118 Figura 12: Maiores produtores nacionais de algodão em caroço 2005 --------------- 120 Figura 13: Evolução da produção de algodão------------------------------------------------ 121 Figura 14: Municípios baianos maiores produtores de algodão (2005) --------------- 122 Figura 15: Produção mundial de óleos vegetais--------------------------------------------- 125 Figura 16: Maiores Produtores Mundiais de Óleo de Dendê (palma) (2006) -------- 126 Figura 17: Área plantada de dendê (2002-2006)-------------------------------------------- 128 Figura 18: Produção nacional de dendê (2001-2006)-------------------------------------- 129 Figura 19: Comparativo entre produtividade de dendezais (Pará x Bahia)----------- 130 Figura 20: Maiores produtores baianos de dendê (2005) --------------------------------- 131 Figura 21: Evolução da produção anual de dendê – Bahia e Brasil (1990-2006) -- 132 Figura 22: Maiores produtores mundiais de mamona (2006) ---------------------------- 134 Figura 23: Histórico da produção de mamona ----------------------------------------------- 135 Figura 24: Maiores produtores nacionais de mamona (2005) --------------------------- 136 Figura 25: Micro regiões da Bahia maiores produtoras de mamona (2005) --------- 137 Figura 26: Modelo verticalizado de produção de biodiesel ------------------------------- 143 Figura 27: Modelos de Produção de Biodiesel----------------------------------------------- 149 Figura 28: Preços do biodiesel nos diversos cenários – rota metílica ----------------- 171 Figura 29: Preços do biodiesel nos diversos cenários – rota etílica-------------------- 172 Figura 30: Variação do VPL com o preço do óleo vegetal e tipo de álcool----------- 174 Figura 31: Variação de VPL e TIR com a capacidade da usina e o tipo do álcool - 176 Figura 32: Variação de VPL e TIR com a capacidade da usina e o tipo do álcool - 177 Figura 33: Impacto da Tributação diferenciada sobre o preço final do biodiesel --- 178 Figura 34: Produto Interno Bruto per capita das Regiões do Brasil -------------------- 180
iv
LISTA DE SIGLAS
ABNT Associação Brasileira de Normas Técnicas
ANP Agência Nacional de Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis
ASTM American Society for Testing and Materials
BA Bahia
BEN Balanço Energético Nacional
BM&F Bolsa de Mercadorias&Futuros
BNDES Banco Nacional de Desenvolvimento Econômico e Social
CBF Fundo Bio de Carbono
CEI Comissão Executiva Interministerial
CEPED Centro de Pesquisas e Desenvolvimento da Bahia
CEPLAC Comissão Executiva do Plano da Lavoura Cacaueira
CERBIO Centro de Referências em Biocombustíveis
CFE Consumo Final de Energia
CFPP Cold Filter Plugging Point
CIF Cost, Insurance and Freight
CNPE Conselho Nacional de Política Energética
CODEBA Companhia das Docas do Estado da Bahia
CONAB Companhia Nacional de Abastecimento
CONFAZ Conselho Nacional de Política Fazendária
DIN Deutsches Institut für Normung
EMA Engine Manufacturers Association
EMBRAPA Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária
ENAM Instituto de Energia e Ambiente
EUA Estados Unidos da América
FAO Food and Agriculture Organization of the United Nations
FAPESB Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado da Bahia
FGV Fundação Getúlio Vargas
HPSEC High-Performance Size-Exclusion Chromatography
IBGE Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística
ICMS Imposto sobre Circulação de Mercadorias e Serviços
IEA International Energy Agency
IISD International Institute for Sustainable Development
INT Instituto Nacional de Tecnologia
IPT Instituto de Pesquisas Tecnológicas
ISO International Organization for Standardization
LTFT Low Temperature Flow Test
MAPA Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento
v
Mcidades Ministério das Cidades
MCT Ministério da Ciência e Tecnologia
MDA Ministério do Desenvolvimento Agrário
MDL Mecanismo de Desenvolvimento Limpo
MDIC Ministério do Desenvolvimento, Indústria e Comércio Exterior
MF Ministério da Fazenda
MI Ministério da Integração Nacional
MG Minas Gerais
MMA Ministério do Meio Ambiente
MME Ministério das Minas e Energia
MP Ministério do Planejamento, Orçamento e Gestão
MT Ministério dos Transportes
NIT Núcleo de Informações Tecnológicas
Nutec Fundação Núcleo de Tecnologia do Ceará
OCDE Organisation de Coopération et de Développement Économiques
OGR Óleos e Gorduras Residuais
OIE Oferta Interna de Energia
PASEP Programa de Formação do Patrimônio do Servidor Público
PCF Fundo Protótipo de Carbono
PIB Produto Interno Bruto
PIS Programa de Integração Social
PNPB Programa Nacional de Produção e Uso do Biodiesel
PROÁLCOOL Programa Nacional do Álcool
PROBIODIESEL Programa de Biodiesel da Bahia
PRODECOOP Programa de Desenvolvimento Cooperativo para Agregação de Valor à Produção Agropecuária
SECTI Secretaria Estadual de Ciência, Tecnologia e Inovação
SIDRA Sistema IBGE de Recuperação Automática
TAC/CGIAR Technical Advisory Commitee of the Consultive Group on International Agricultural Research
TECBIO Tecnologias Bioenergéticas Ltda
TIR Taxa Interna de Retorno
TJLP Taxa de Juros de Longo Prazo
UESC Universidade Estadual de Santa Cruz
UFC Universidade Federal do Ceará
UFBA Universidade Federal da Bahia
UNEP United Nations Environment Programme
VPL Valor Presente Líquido
WCED World Commission on Environment and Development
vi
LISTA DE SUBSTÂNCIAS QUÍMICAS
CNG Compressed Natural Gas
CO Monóxido de Carbono
CO2 Dióxido de Carbono
HC Hidrocarbonetos
HFCs Hidrofluorcarbonos
HMN Heptametilnonano
LNG Liquified Natural Gas
LPG Liquified Petroleum Gas
LSD Low Sulphur Diesel
NOx Óxidos de Nitrogênio
N2O Óxido Nitroso
PFCs Perfluorcarbonos
SF6 Hexafluoreto de Enxofre
SOx Óxidos de Enxofre
ULSD Ultra Low Sulphur Diesel
LISTA DE UNIDADES DE MEDIDA
atm atmosfera, unidade de pressão
Å Angstron = 1×10−10 metros
CN Cetane Number
cSt centstoke, unidade de viscosidade cinemática
g/g relação mássica, grama por grama
kg/ha kilograma por hectare
kg/L kilograma por litro
M concentração em moles por litro
mm²/s unidade de viscosidade cinemática
mg/kg miligrama por kilograma
MJ Mega Joules ou 106 Joules, unidade de energia
MJ/kg Mega Joules por kilograma, unidade de energia específica
MPa Mega Pascal, unidade de pressão
nm nanometro ou 1x10-9 metros ou um milionésimo de milímetro
pH medida de acidez: pH > 7, básico; pH < 7, ácido; pH = 7, neutro
R$/m³ Valor em reais de um metro cúbico
s segundo, unidade de tempo
tep tonelada equivalente de petróleo
habtep tonelada equivalente de petróleo por habitante
TWh TeraWattshora
vii
LISTA DE TABELAS Tabela 1 Áreas produtivas brasileiras não aproveitadas........................................22 Tabela 2 Estrutura química de ácidos graxos de óleos vegetais............................31 Tabela 3 Propriedades de óleos vegetais ..............................................................32 Tabela 4 Teor de ácidos graxos nos óleos vegetais ..............................................35 Tabela 5 Oferta Interna de Energia (mil tep) ..........................................................50 Tabela 6 Produção, importação, exportação e consumo de óleo diesel no Brasil .53 Tabela 7 Matriz de Transporte de Cargas (%): Comparação Internacional............55 Tabela 8 Comparação entre Custos de Fretes.......................................................57 Tabela 9 Critérios de tributação do biodiesel .........................................................67 Tabela 10 Comparação entre ésteres etílico e metílico ........................................79 Tabela 11 Conversões obtidas na alcoólise enzimática do óleo de mamona.......94 Tabela 12 Transesterificação metílica convencional versus supercrítica .............97 Tabela 13 Comparativo entre as Normas de Qualidade do biodiesel.................101 Tabela 14 Ranking das Oleaginosas de Maior Produção na Bahia - 2005.........110 Tabela 15 Censo Demográfico Nacional - 2000 .................................................111 Tabela 16 Preços dos Itens da Soja ...................................................................112 Tabela 17 Produção mundial de óleo de soja (toneladas) ..................................114 Tabela 18 Evolução da produção anual de soja .................................................116 Tabela 19 Produção mundial de óleo de algodão (toneladas)............................119 Tabela 20 Evolução da produção anual de algodão...........................................122 Tabela 21 Dados da Produção Anual de Dendê.................................................132 Tabela 22 Dados da Produção Anual de Mamona .............................................134 Tabela 23 Produção de biodiesel para diversos níveis de adição (m³)...............138 Tabela 24 Produção das principais oleaginosas da Bahia em 2005...................139 Tabela 25 Investimentos iniciais de usinas de biodiesel.....................................150 Tabela 26 Coeficientes Técnicos........................................................................151 Tabela 27 Custos Fixos ......................................................................................152 Tabela 28 Quadro operacional ...........................................................................152 Tabela 29 Premissas econômicas ......................................................................152 Tabela 30 Fluxo de Caixa ...................................................................................154 Tabela 31 Possíveis configurações para produção de biodiesel ........................157 Tabela 32 Custos de produção de óleos no modelo verticalizado......................159 Tabela 33 Resultados do biodiesel de soja no modelo verticalizado..................160 Tabela 34 Resultados do biodiesel de mamona no modelo verticalizado ..........160 Tabela 35 Custo de produção de óleo com compra de grãos de terceiros.........162 Tabela 36 Compra de grãos de soja da agricultura familiar (Outras regiões).....163 Tabela 37 Compra de grãos de mamona da agric. familiar (N/NE/Semi-árido) ..164 Tabela 38 Compra de grãos de soja do agronegócio (Outras regiões) ..............165 Tabela 39 Compra de grãos de mamona do agronegócio (N/NE/Semi-árido)....166 Tabela 40 Compra de óleo de soja da agricultura familiar (Outras regiões) .......167 Tabela 41 Compra de óleo de mamona da agric. familiar (N/NE/Semi-árido) ....168 Tabela 42 Compra de óleo de soja do agronegócio (Outras regiões) ................169 Tabela 43 Compra de óleo de mamona do agronegócio (N/NE/Semi-árido)......170 Tabela 44 Características importantes do diesel e combustíveis afins...............202
viii
SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO.................................................................................................................. 12
1.1 OBJETIVO GERAL..................................... ......................................................... 16 1.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS .............................. .................................................. 16
2 REVISÃO DA LITERATURA .............................. .............................................................. 17 2.1 BIOCOMBUSTÍVEIS E TECNOLOGIAS LIMPAS ............... ................................ 17 2.2 TRADIÇÃO BRASILEIRA EM COMBUSTIVEIS RENOVÁVEIS..... ..................... 25 2.3 ANTECEDENTES HISTÓRICOS ......................................................................... 26 2.4 USO DE ÓLEOS VEGETAIS COMO COMBUSTÍVEL............. ............................ 30 2.5 DEFINIÇÃO DE BIODIESEL............................. ................................................... 33 2.6 FONTES PARA PRODUÇÃO DE BIODIESEL .................. .................................. 33 2.7 MOTIVAÇÕES AMBIENTAIS .............................. ................................................ 37 2.8 MOTIVAÇÕES ECONÔMICAS .............................. .............................................. 43 2.9 MOTIVAÇÕES SOCIAIS................................. ..................................................... 45 2.10 O BIODIESEL NO MUNDO............................... ................................................... 46 2.11 A MATRIZ ENERGÉTICA BRASILEIRA..................... ......................................... 49 2.12 LOGÍSTICA DE TRANSPORTE DA PRODUÇÃO DE BIODIESEL ... .................. 55 2.13 AS REGIÕES DA BAHIA................................ ..................................................... 57 2.14 O MARCO REGULATÓRIO BRASILEIRO ..................... ..................................... 64 2.15 AÇÕES GOVERNAMENTAIS............................... ............................................... 69 2.16 O PROCESSAMENTO DOS ÓLEOS VEGETAIS ................. ............................... 71
2.16.1 PIRÓLISE..................................................................................................... 71 2.16.2 MICROEMULSIFICAÇÃO ................................. ........................................... 74 2.16.3 DILUIÇÃO ........................................... ......................................................... 75 2.16.4 TRANSESTERIFICAÇÃO CONVENCIONAL.................... ........................... 77 2.16.5 VARIÁVEIS DO PROCESSO DE TRANSESTERIFICAÇÃO ........ ............... 85 2.16.6 TRANSESTERIFICAÇÃO IN SITU............................................................... 95 2.16.7 TRANSESTERIFICAÇÃO EM CONDIÇÕES SUPERCRÍTICAS...... ............ 97
2.17 PROPRIEDADES E ESPECIFICAÇÕES DO BIODIESEL ......... .......................... 98 2.18 LIMITAÇÕES TÉCNICAS PARA O USO DO BIODIESEL........ ......................... 102 2.19 DESTINAÇÃO DOS CO-PRODUTOS......................... ....................................... 104
2.19.1 GLICERINA.......................................... ...................................................... 105 2.19.2 A TORTA............................................ ........................................................ 107
2.20 AS OLEAGINOSAS BRASILEIRAS ......................... ......................................... 109 2.20.1 SOJA (Glycine max L.) .............................. ............................................... 111 2.20.2 ALGODÃO (Gossypium herbaceum L.)................... ................................ 117 2.20.3 DENDÊ (Elaeis guineensis) .......................... ............................................ 123 2.20.4 MAMONA (Ricinus communis L.) ....................... ..................................... 133 2.20.5 ANÁLISE DA PRODUÇÃO BAIANA DE OLEAGINOSAS.......... ............... 138
3 POSSÍVEIS MODELOS PRODUTIVOS DE BIODIESEL.......... ...................................... 141 4 METODOLOGIA........................................ ..................................................................... 147
4.1 DESCRIÇÃO DA METODOLOGIA ........................... ......................................... 147 4.2 COEFICIENTES TÉCNICOS.............................................................................. 150 4.3 INDICADORES DE AVALIAÇÃO ECONÔMICA................. ............................... 153
5 DISCUSSÃO DOS RESULTADOS........................... ...................................................... 156 5.1 CENÁRIOS DE PRODUÇÃO DE BIODIESEL .................. ................................. 156
5.1.1 CENÁRIO I (PRODUÇÃO VERTICALIZADA)................. ........................... 159 5.1.2 CENÁRIO II (COMPRA DE GRÃOS DE TERCEIROS).......... .................... 162 5.1.3 CENÁRIO III (AQUISIÇÃO DE ÓLEOS DE TERCEIROS) ...... ................... 167
5.2 ANÁLISE DE SENSIBILIDADE ........................... .............................................. 174 6 CONCLUSÕES............................................................................................................... 181
6.1 RECOMENDAÇÕES PARA TRABALHOS FUTUROS............... ....................... 184 REFERÊNCIAS ...................................................................................................................... 185 ANEXOS ................................................................................................................................ 202
ix
TERMO DE APROVAÇÃO
HUGO EDUARDO PORTELA
AVALIAÇÃO TÉCNICO-ECONÔMICA DE UM EMPREENDIMENTO PRODUTIVO DE BIODIESEL
Dissertação aprovada como requisito parcial para obtenção do grau de Mestre em
Gerenciamento e Tecnologias Ambientais no Processo Produtivo – Ênfase em Produção Limpa, Universidade Federal da Bahia, pela seguinte banca examinadora:
x
RESUMO
O fator motriz para a discussão do tema é a expectativa de esgotamento das
reservas mundiais de combustíveis fósseis que, juntamente com as questões
ambientais relacionadas às mudanças climáticas, tem estimulado diversos países a
promover investimentos em pesquisa e desenvolvimento de combustíveis
alternativos.
O Programa Nacional de Produção e Uso do Biodiesel, lançado pelo Governo
Federal com a missão de inserir de forma sustentável mais um combustível
renovável na matriz energética nacional, enfoca a questão social como um dos seus
principais pilares, juntamente com as motivações ambientais e econômicas.
O Brasil, que ocupa posição de liderança mundial no uso de energias de fontes
renováveis tem grande potencial para consolidar-se como um dos grandes
produtores de biodiesel graças a seu grande potencial oleífero, proporcionado por
diversidade edafoclimática, vasta extensão territorial e disponibilidade de mão de
obra agrícola.
É avaliada a viabilidade técnico-econômica de usinas de produção de biodiesel de
três capacidades, 50 000, 100 000 e 200 000 t/ano, utilizando o Valor Presente
Líquido como indicador.
É demonstrado que o preço do óleo vegetal é um item de grande impacto sobre os
resultados financeiros das usinas de produção de biodiesel, influenciando mais
significativamente as de menor capacidade.
Itens igualmente significativos são a localização geográfica da usina, o tipo de
oleaginosa e a natureza jurídica do fornecedor da matéria-prima, agricultura familiar
ou agronegócio. Esses critérios, segundo a legislação específica, determinarão a
tributação diferenciada a ser aplicada sobre o biodiesel comercializado.
Palavras-Chave : Energias Renováveis; Biodiesel; Viabilidade Econômica;
Tecnologias Limpas.
xi
ABSTRACT
The driving force for discussing that matter is the perspective of shortage of the world
fossil fuel stock that along with environmental concerns related to climatic changes
has been motivating several countries to invest in searching and developing
alternative fuels.
The “National Biodiesel Production and Use Program” has been issued by Federal
Government for adding one more renewable fuel in (the) Brazilian Energetic Matrix
on a sustainable way. That Program focuses the social issue as one of its main
pillars along with environmental and economic subjects.
Brazil which ranks first among all countries worldwide as the greatest renewable
energies user has an outstanding potential of consolidating as one of the greatest
biodiesel producers thanks to its significant availability of oil feedstock due to its
diversity of soils and climates, large lands for cropping, and availability of rural labors.
This paper intends to asses the economic and technical feasibility of plants of three
production capacities, 50 000, 100 000, and 200 000 tons per year, by using Net
Present Value as indicator.
It has been shown that prices of vegetable oils are the most important item on
financial results of the plants mainly on smaller ones.
The geographic location of the plant as well as the kind of the crop and the supplier
of raw material (family labor or agribusiness) will define the different ways in charging
federal taxes on biodiesel to be traded.
Keywords: Renewable Energies; Biodiesel; Economic Feasibility; Clean Technologies
12
1 INTRODUÇÃO
As necessidades de energia do mundo são atendidas em sua maior extensão por
fontes não renováveis tais como petróleo, carvão e gás natural. Uma vez que as
reservas exploráveis desses recursos são finitas, esse estoque se esgotará em um
prazo muito próximo, se o atual padrão de consumo mantiver o seu ritmo de
expansão. O esgotamento dessas reservas, aliado às preocupações com a
degradação ambiental gerada pela sua queima, tem motivado vários países a buscar
soluções para suprir suas necessidades energéticas (MEHER; SAGAR; NAIK, 2006).
A dependência dos países com relação à importação de petróleo e gás os coloca
numa condição de vulnerabilidade frente a duas ameaças: a incerteza no
fornecimento por parte dos produtores localizados em regiões geopoliticamente
instáveis e as flutuações do preço dos combustíveis.
Nos países desenvolvidos é continuamente crescente a demanda energética nos
setores produtivos e de serviços. Nos chamados paises em desenvolvimento,
incluindo o Brasil, a tendência de expansão dessa demanda também é de imperiosa
necessidade, a fim de assegurar o crescimento econômico e a melhoria da
qualidade de vida da população. Diante desse quadro, é expressivo o número de
pesquisadores em todo o mundo que tem se empenhado no desenvolvimento de
combustíveis alternativos que sejam facilmente disponíveis, tecnicamente viáveis,
economicamente competitivos e, principalmente, provenientes de fontes renováveis
(MEHER; SAGAR; NAIK, 2006). Dentre os recursos energéticos renováveis, o
aproveitamento da biomassa em suas mais variadas formas (sólida, líquida e
gasosa) é uma das alternativas mais promissoras já que pode ser produzida
localmente na maioria dos paises e é considerado um combustível mais limpo que o
proveniente de fontes fósseis.
Como exemplo de biomassa, os triglicerídeos, principal constituinte dos óleos
vegetais, e seus derivados preenchem os pré-requisitos esperados de um
combustível alternativo e vêm atraindo interesse especial pela diversidade de
benefícios que a sua utilização pode proporcionar.
13
O biodiesel, derivado dos triglicerídeos, vem despontando como uma alternativa
viável em função das externalidades positivas que a sua utilização promove nas
áreas ambientais, sociais e econômicas. Esses benefícios em conjunto representam
a grande motivação mundial para a sua utilização como combustível alternativo, haja
vista a inadequação do uso dos óleos vegetais in natura como combustíveis.
Esse combustível alternativo tem um grande potencial para se destacar como um
sucedâneo do diesel fóssil, derivado de petróleo de importância estratégica, pois
desempenha um importante papel na economia industrial de um país (BARNWAL e
SHARMA, 2005).
Atualmente no Brasil, seguindo uma tendência mundial, muitas pesquisas e testes
envolvendo biocombustíveis, particularmente o biodiesel, vêm sendo realizados.
A Universidade Federal do Paraná vem desenvolvendo tecnologias para a produção
de ésteres de óleo de soja, desde 1983. Também no estado do Paraná o Centro de
Referências em Biocombustíveis – CERBIO, concebido por meio de convênio entre
a Secretaria de Ciência, Tecnologia e Ensino Superior do Estado e o Ministério da
Ciência e Tecnologia, sendo responsável por pesquisas com biodiesel, tanto para
ser adicionado ao diesel mineral quanto ao etanol (HOLANDA, 2004).
Na região Nordeste do país, os estados do Rio Grande do Norte, Piauí, Ceará e
Bahia vêm se notabilizando em pesquisa e desenvolvimento de tecnologias
relacionadas a esse biocombustível com iniciativas arrojadas, dotando a região de
núcleos de pesquisa com destacadas atuações e resultados bastante animadores.
No Ceará se destacam a empresa Tecnologia Bioenergéticas Ltda. – TECBIO, e a
Fundação Núcleo de Tecnologia do Ceará – NUTEC, cuja unidade piloto de
produção de biodiesel, em operação desde 2004, tem capacidade anual de 720 3m .
Empresas da iniciativa privada e instituições públicas vêm estabelecendo parcerias
para fomentar o cultivo da mamona de modo a atingir em 2007 o total de 70 mil
hectares plantados, contemplando 66 dos 184 municípios do estado (HOLANDA,
2004).
Na Bahia, o Laboratório de Energia da Universidade Federal da Bahia realiza desde
1983 experiências utilizando óleo de palma (dendê) in natura como combustível para
14
motores do ciclo diesel. A idéia, que consistia em prover as comunidades rurais com
um suprimento energético barato, renovável e com oferta local e abundante,
mostrou-se tecnicamente viável, mas o insucesso do programa estadual de fomento
à produção agrícola dessa palmácea desestimulou o prosseguimento dos testes
mecânicos (TORRES, 2000).
A Universidade Estadual de Santa Cruz (UESC), Ilhéus, possui desde 2000 uma
Planta Piloto para produção de biodiesel a partir de óleo de dendê (palma) e de
óleos e gorduras residuais. Essa planta, que possui capacidade de produção de
1 400 litros por dia, pode utilizar tanto o metanol como o etanol como reagente do
processamento da matéria-prima. Esse projeto cumpre um relevante papel social e
ambiental na região, uma vez que recolhe as sobras dos óleos utilizados nas
cozinhas industriais para transformá-los em biocombustíveis (UNIVERSIDADE,
2007).
Em 2002 a Universidade Federal da Bahia (UFBA) e a UESC, em atendimento a um
Edital da Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado da Bahia (FAPESB), criaram a
Rede de Biodiesel da Bahia (LABORATÓRIO, 2007a).
Em 2004 foi oficializado o Instituto de Energia e Ambiente (ENAM) composto por
uma rede virtual de entidades e pesquisadores com o propósito de promover a
integração e a ampliação da capacidade instalada de pesquisa em energia e
ambiente no Estado da Bahia, atuando na cadeia produtiva do petróleo, gás natural
(com ênfase em campos maduros) e sistemas energéticos, especialmente para
biocombustíveis e energias renováveis (HOLANDA, 2004).
Ainda em 2004 a Secretaria Estadual de Ciência, Tecnologia e Inovação (SECTI)
lançou e ampliou a Rede Baiana de Biocombustíveis, formada por diversas
instituições ligadas ao tema Biodiesel e que interagem entre si a fim de apoiar as
ações do Programa de Biodiesel da Bahia – PROBIODIESEL BAHIA, discutindo e
elaborando projetos com temas relacionados à Cadeia Produtiva do Biodiesel
(PROBIODIESEL, 2006).
A UFBA desde 2005 abriga nas instalações da Escola Politécnica uma Planta Piloto
para produção de biodiesel com capacidade anual de 5 000 3m . A operação dessa
15
planta incorpora um grande alcance ambiental, uma vez que é abastecida com óleos
e gorduras residuais provenientes de restaurantes da Região Metropolitana de
Salvador, que na sua maioria efetua inadequadamente o descarte de suas sobras
oleosas nos receptores de esgoto doméstico (LABORATÓRIO, 2007a).
Estudos desenvolvidos pela UESC revelaram uma quantidade potencial de óleos e
gorduras residuais economicamente coletáveis de 4 500 anot em Salvador, 234
anot em Itabuna e 144 anot em Ilhéus (ALMEIDA NETO et al., 2000). A
quantidade estimada para Salvador teoricamente poderia ser absorvida em sua
totalidade pela Planta Piloto da UFBA, entretanto a extensão territorial da região
considerada e a dispersão geográfica das fontes geradoras dos resíduos oleosos
são apontadas como as responsáveis pelas dificuldades logísticas de recolhimento
desse material.
A Petrobras, maior empresa de energia da América Latina, mantém desde maio de
2006 duas unidades semi-industriais de produção de biodiesel em Guamaré (RN).
Uma das usinas experimentais utiliza tecnologia convencional e fabrica biodiesel a
partir de óleos vegetais, podendo produzir diariamente até 600 litros do produto. A
outra, com tecnologia desenvolvida pela Petrobras, utiliza etanol no processo e
produz biodiesel diretamente dos grãos das oleaginosas, podendo atingir a produção
de 5 000 litros de biodiesel por dia (PETROBRAS, 2007a).
No município de Candeias, na Região Metropolitana de Salvador, a Petrobras está
desenvolvendo um dos três primeiros projetos de produção industrial de biodiesel,
com capacidade de 57 000 anom3 . Com investimento total de R$ 83 100 000,00 a
Petrobras deverá priorizar o suprimento de matéria-prima para essa usina a partir da
agricultura familiar, de modo a assegurar para a empresa a obtenção do Selo
Combustível Social. A proposta é contribuir para o fortalecimento dos agricultores e
suas cooperativas, estimulando o aumento da produção e da produtividade de
mamona, soja, algodão, dendê (palma) e, futuramente, outras oleaginosas como o
girassol, o amendoim e o pinhão manso. As outras duas usinas da Petrobras, com a
mesma capacidade de produção, estão localizadas em Quixadá, Ceará e Montes
Claros, Minas Gerais (PETROBRAS, 2007a).
16
A Petrobras ainda analisa diversos projetos em outras regiões do Brasil para garantir
que em 2012 a empresa esteja produzindo 938 milhões de litros e em 2015 atinja
1 182 milhões de litros de biodiesel, conforme seu Plano de Negócios 2008/2012. Os
projetos em análise serão realizados em parceria com diferentes investidores, desde
grandes grupos econômicos as cooperativas de trabalhadores rurais (PETROBRAS,
2007b).
A empresa Brasil Ecodiesel opera duas usinas de biodiesel com capacidade de
118 800 anom3 : uma instalada em Iraquara, Bahia, uma em Crateús, Ceará, além
de outra de 44 500 anom3 em Floriano, Piauí (BRASIL ECODIESEL, 2007b).
O Grupo Comanche Clean Energy produz atualmente dois milhões de litros de
biodiesel por mês em sua usina instalada em Simões Filho, Bahia, com projeto de
ampliação para 100 milhões de litros por ano em 2008 (COMANCHE, 2008).
A empresa francesa Dagris, maior produtora mundial de algodão, pretende instalar
uma usina de biodiesel próxima à cidade de Luis Eduardo Magalhães, Bahia,
priorizando a aquisição de matéria-prima proveniente da agricultura familiar. A citada
usina deverá utilizar a rota etílica e terá capacidade de produção de 100 milhões de
litros de biodiesel por ano (PRATES; PIEROBON; COSTA, 2007).
1.1 OBJETIVO GERAL Avaliação técnica e econômica de empreendimentos de produção de biodiesel
1.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS • Identificar por meio de indicadores econômicos as melhores
configurações entre diferentes modelos produtivos;
• Avaliar a influência da capacidade produtiva da usina sobre seus
resultados financeiros;
• Comparar modelos de produção de biodiesel verticalizada e não
verticalizada;
• Avaliar o impacto dos preços dos óleos vegetais e do tipo de álcool
sobre os resultados financeiros das usinas.
17
2 REVISÃO DA LITERATURA
2.1 BIOCOMBUSTÍVEIS E TECNOLOGIAS LIMPAS
O acelerado processo de modernização alcançado por meio do desenvolvimento
tecnológico, ocorrido durante o século XX, proporcionou inegáveis benefícios e
melhoria do conforto e da qualidade de vida de grande parcela da sociedade.
Entretanto, esse processo, que ocorreu à custa da exploração de recursos naturais,
foi responsável por graves degradações ambientais e distorções sociais e
econômicas caracterizando um desenvolvimento insustentável.
O Brasil é um país rico em recursos naturais e humanos, mas ainda buscando
desenvolver-se economicamente. O tradicional modelo de desenvolvimento
econômico adotado principalmente pelos Estados Unidos e pela Europa, que
demanda grandes quantidades de energia, acarreta um expressivo impacto no meio
ambiente em decorrência da acentuada exploração de fontes energéticas não
renováveis (DIAS; MATTOS; BALESTIERI, 2006).
É desejável que o tão almejado crescimento do Brasil não siga aquele modelo, mas
que contemple todos os fatores que conduzam a avanços no bem-estar social:
preservação ambiental e melhoria das condições de vida dos cidadãos. Uma
promissora alternativa de crescimento é aquela que adota a estratégia do
desenvolvimento sustentável que, segundo definição da World Commission on
Environment and Development (WCED), é “o desenvolvimento que reúne as
necessidades do presente sem comprometer a capacidade das gerações futuras de
encontrar suas próprias necessidades”. Desenvolvimento Sustentável implica em
crescimento econômico combinado com a preservação da qualidade ambiental, cada
um reforçando o outro (INTERNATIONAL, 2007).
A busca de alternativas energéticas renováveis deve conter como premissas a
preservação ambiental e a sustentabilidade como elementos-chave.
O crescente mercado mundial de biocombustíveis vem usando como bandeira a
propalada promessa de redução de emissões de gases de efeito estufa. Entretanto,
os benefícios ambientais podem ser simplesmente neutralizados se ações
18
equivocadas ou especulativas forem aplicadas, tais como o desflorestamento e o
cultivo de espécies potencialmente consumidoras de insumos.
O desenvolvimento da indústria do biodiesel, tanto no Brasil como em outros países,
precisa evitar a reedição de problemas ambientais como os provocados pelo negócio
do etanol no Brasil. Um litro de etanol produz aproximadamente de dez a quinze
litros de vinhaça, um poluente agressivo com um pH muito baixo e um alto teor de
sais, principalmente potássio, e matéria orgânica. Num passado recente, a vinhaça
era inadequadamente lançada nos rios resultando grande mortandade de peixes a
cada safra. Atualmente, a vinhaça e os resíduos líquidos são reciclados e usados
para fertilização e irrigação.
Outra grave prática ambientalmente nociva se refere às queimadas que são
provocadas nos canaviais para reduzir as volumosas quantidades de biomassa.
Quando isso é feito, enormes nuvens de fumaça preta cobrem as áreas de plantio. O
governo federal decretou a redução gradativa das queimadas nos locais onde a
declividade do terreno permitir a colheita mecanizada, até 100% de redução em
2018, não proibindo a prática onde a colheita mecânica não for possível. O Governo
do Estado de São Paulo, estado com maior área plantada de cana de açúcar,
estabeleceu em sua legislação o ano de 2021 para a extinção das queimadas nas
áreas onde é possível a colheita mecânica, e o ano de 2031 para as áreas restantes
(MACEDO, 2005 apud KOJIMA e JOHNSON, 2005).
O desflorestamento (promovido para dar lugar a vastas extensões territoriais de
monoculturas) e a posterior queima da biomassa resultante apresentam uma
sucessão de agressões ambientais. Primeiramente, a eliminação de florestas
representa uma ameaça à biodiversidade pelo risco de extinção de espécies nativas;
as queimadas, realizadas com o simples propósito de reduzir volumes de biomassa,
lançam na atmosfera grandes quantidades de estoques de carbono sem o
aproveitamento útil da energia contida no material. Essas práticas contrariam o
conceito de sustentabilidade na agricultura.
Segundo o Comitê de Aconselhamento Técnico do Grupo Consultivo de Pesquisa
Agrícola Internacional (Technical Advisory Commitee of the Consultive Group on
International Agricultural Research – TAC/CGIAR), “Agricultura sustentável é o
19
manejo bem-sucedido de recursos para a agricultura, de modo a satisfazer as
necessidades humanas em transformação, mantendo ou melhorando, ao mesmo
tempo, a qualidade do ambiente e conservando os recursos naturais.” (TAC/CGIAR
apud REIJNTJES, HAVERKORT e WATERS-BAYER, 1999).
Esforços despendidos nas últimas décadas demonstram uma clara evolução na
atitude geral dos governos e empresas em relação à proteção do meio ambiente. A
aplicação de estratégias com propósitos específicos, dentre as quais pode ser citada
a produção mais limpa, tem contribuído para o alcance daqueles resultados.
A definição adotada pela United Nations Environment Programme (UNEP) nos
esclarece que “Produção mais limpa é a aplicação contínua de uma estratégia
ambiental integrada e preventiva a qual deve ser aplicada a processos, produtos e
serviços para aumentar a eficiência global e reduzir os riscos para o homem e o
meio ambiente. Produção mais Limpa pode ser aplicada aos processos usados em
qualquer indústria, aos próprios produtos e aos vários serviços fornecidos à
sociedade” (UNITED, 2007).
No campo social uma grave questão a ser evitada se refere à exploração da mão de
obra subqualificada que é um fato comum na indústria do açúcar e do álcool no
Brasil. O período de colheita da cana, quando há maior demanda por trabalhadores,
dura de seis a sete meses por ano. A razão entre as horas de trabalho empregadas
durante a colheita divididas pelas horas entre as colheitas é chamada de índice
sazonal. Quanto maior o índice sazonal maior uso é feito do trabalho temporário e
menor é a média salarial. Esse é um problema universal na agricultura. O uso da
mão de obra por unidade de produção é muito maior no Norte-Nordeste comparado
com o Centro-Sul, algumas vezes o triplo. No Centro-Sul, particularmente no estado
de São Paulo, os salários são mais altos e as condições de trabalho são melhores,
mas existem muito menos postos de trabalho por conta de maior eficiência e
mecanização.
Para os diversos processos produtivos, a Produção mais Limpa, ou simplesmente
“P+L”, resulta de um dos procedimentos listados a seguir ou de uma combinação
entre eles:
20
• Conservação de matérias-primas, água e energia;
• Eliminação de matérias-primas tóxicas e perigosas;
• Redução de quantidade e da toxicidade de todas as emissões e residuos na
fonte durante o processo de produção.
Para os produtos, a P+L objetiva reduzir os impactos dos produtos sobre o meio
ambiente, a saúde e a segurança, durante todo seu ciclo de vida, desde a extração
das matérias-primas, passando pelas fases de manufatura e uso, até a fase final de
descarte do produto.
Para os serviços, a P+L implica em incorporar preocupações ambientais na
concepção e no fornecimento de serviços.
A P+L descreve uma abordagem preventiva para a gestão ambiental. Não é uma
definição legal nem cientifica a ser dissecada, analisada ou submetida a disputas
teóricas. É um termo amplo que engloba o que alguns países e instituições chamam
de eco-eficiência, minimização de resíduos, prevenção da poluição ou produtividade
verde.
A produção mais limpa não nega o crescimento, mas insiste que o crescimento seja
ecologicamente sustentável.
A diferença chave entre controle de poluição e produção mais limpa refere-se ao
momento de atuação. Controle da poluição é uma abordagem que acontece após o
evento, do tipo “produza e trate”, ao passo que P+L adota uma filosofia avançada,
antecipativa e preventiva (UNITED, 2007).
Relatório divulgado pela organização não governamental britânica Friends of the
Earth alerta para a ameaça de extinção que sofrem os orangotangos das Ilhas de
Borneo e Sumatra, na Ásia, devido à derrubada de florestas pelas indústrias
madeireiras para dar lugar a plantações de monoculturas de dendê (palma),
devastando o habitat natural desses animais. Entre 1985 e 2000 a expansão de
dendezeiros foi responsável por um desflorestamento estimado de 87% na Malásia e
66% na Indonésia (FRIENDS, 2005).
21
Carvalho (2007) alerta para os riscos decorrentes do modelo econômico dominante
na agricultura brasileira que utiliza grandes áreas de monocultura e a artificialização
da produção agrícola. A expansão das áreas de cultivo de oleaginosas, necessária
para atender a demanda de matérias-primas para o biodiesel, tenderá à aplicação
massiva e sem critério desse modelo que favorece a degradação ambiental e
promove um desenvolvimento ambientalmente insustentável:
• aplicação de fertilizantes de origem industrial que provocam a saturação dos
solos pelos fertilizantes nitrogenados;
• uso intensivo de agrotóxicos e de herbicidas que provocam a contaminação
das águas e dos solos;
• automação das atividades agrícolas que reduz as oportunidades de
aproveitamento da mão de obra humana;
• mecanização pesada que provoca a compactação dos solos;
22
Tabela 1 Áreas produtivas brasileiras não aproveita das
REGIÕES DO BRASIL UF
ÁREAS NÃO APROVEITADAS
(km²)
ÁREA TOTAL (km²)
%
Rondônia 12 250 237 576,17 5,16%
Acre 6 245 152 581,39 4,09%
Amazonas 21 391 1 570 745,68 1,36%
Roraima 1 830 224 298,98 0,82%
Pará 89 908 1 247 689,52 7,21%
Amapá 1 131 142 814,59 0,79%
NORTE
Tocantins 17 272 277 620,91 6,22%
SUBTOTAL 150 027 3 853 327,24 3,89%
Maranhão 56 676 331 983,29 17,07%
Piauí 51 179 251 529,19 20,35%
Ceará 65 804 148 825,60 44,22%
R. G. do Norte 17 873 52 796,79 33,85%
Paraíba 29 688 56 439,84 52,60%
Pernambuco 49 588 98 311,62 50,44%
Alagoas 8 856 27 767,66 31,89%
Sergipe 7 250 21 910,35 33,09%
NORDESTE
Bahia 152 737 564 692,67 27,05%
SUBTOTAL 439 651 1 554 257,01 28,29%
Minas Gerais 60 452 586 528,29 10,31%
Esp. Santo 11 790 46 077,52 25,59%
R. de Janeiro 6 135 43 696,05 14,04%
SUDESTE
S. Paulo 12 898 248 209,43 5,20%
SUBTOTAL 91 275 924 511,29 9,87%
Paraná 30 156 199 314,85 15,13%
S. Catarina 31 836 95 346,18 33,39% SUL
R. G. do Sul 50 283 281 748,54 17,85%
SUBTOTAL 112 275 576 409,57 19,48%
M. G. do Sul 4 607 357 124,96 1,29%
M. Grosso 11 868 903 357,91 1,31%
Goiás 11 611 340 086,70 3,41%
CENTRO-OESTE
D. Federal 470 5 801,94 8,10%
SUBTOTAL 28 556 1 606 371,51 1,78%
TOTAL 821 784 8 514 876,62 9,65%
Fonte: CALÔBA, 2007
O Brasil, país mais extenso da América do Sul, o terceiro da Américas e o quinto do
mundo, tem um grande potencial para tornar-se o maior produtor de biodiesel do
23
mundo sem devastar as suas florestas. A Tabela 1 nos mostra a privilegiada
condição do Brasil, com uma extensão agriculturável de 821 784km² que representa
9,65% de sua extensão territorial total, 8 514 876,62 km². Cumpre destacar a Região
Nordeste, que abriga grande extensão do Semi-árido brasileiro, possui 28,29% de
sua área produtiva não aproveitada para a agricultura.
Para efetuar a extração do óleo a partir dos grãos duas opções podem ser utilizadas:
extração mecânica ou com solvente. O solvente mais comumente utilizado é o
hexano, derivado do petróleo, inflamável e nocivo, que provoca efeito adverso à
saúde humana uma vez que pode alterar o comportamento. É um depressor do
sistema nervoso central e se a exposição for prolongada, poderá causar dor de
cabeça, náuseas, tonteiras, perturbações visuais e auditivas, além de excitação. Os
vapores são prejudiciais ao meio ambiente e podem se deslocar até uma fonte de
ignição provocando retrocesso de chamas. Seu derramamento poderá provocar
contaminação de águas superficiais e de solos e, por percolação, degradar a
qualidade de águas de lençóis freáticos.
A extração por solvente poderia ser efetuada alternativamente com etanol, que
ambientalmente é menos agressivo que o hexano. A ESALQ - Escola Superior de
Agricultura Luiz de Queiroz vem desenvolvendo uma técnica para utilização do
etanol como solvente de extração. O objetivo é a obtenção de uma mistura de óleo
vegetal e etanol para ser posteriormente convertida a biodiesel apenas com uso de
catalisador, sem adicionar mais álcool (BERNARDES, 2005) Desenvolvimento
sustentável prega a adoção de práticas alternativas que, ao mesmo tempo em que
permitam aumento da produção agrícola, minimizem os impactos negativos sobre os
meios físico, biótico e antrópico.
Bezerra e Veiga (2000) listam algumas linhas de ações a serem aplicadas em várias
regiões do Brasil de modo a prevenir impactos ambientais decorrentes da agricultura
insustentável:
• ampliação do acesso à formação educacional, profissional e à educação
ambiental;
• alternativas de crédito ao manejo sustentável (em lugar de crédito para
produtos específicos);
24
• apoio ao incremento das alternativas energéticas (solar, eólica);
• implementação de assentamentos sustentáveis, compromissados com
criteriosa aplicação da legislação ambiental quanto ao uso da terra e
amparados por aval técnico de instituições oficiais e não governamentais;
• estímulo à recuperação de áreas degradadas;
• desenvolvimento e divulgação dos sistemas agroflorestais, conciliando
atividades agrícolas e recuperação florestal;
• estímulo ao desenvolvimento de tecnologias e práticas de produção agrícola
que aumentem a produtividade e, ao mesmo tempo, evitem a degradação e
restabeleçam ou ampliem a diversidade biológica. Essas práticas incluem,
entre outras: o manejo integrado e o controle biológico de pragas, o plantio
direto, as policulturas, culturas consorciadas, a rotação de culturas e os
sistemas agroflorestais.
Várias definições de agricultura alternativa são intensamente formuladas, todas
buscando englobar propostas de desenvolvimento integrado com resultados
econômicos e verdadeira preservação do meio ambiente. Nesse contexto, é
bastante oportuna a seguinte definição para agricultura alternativa:
“Conjunto de sistemas de produção que busca maximizar os benefícios
sociais e a auto-sustentação do sistema produtivo, minimizar e até eliminar a
dependência de fertilizantes químicos, agrotóxicos e energia não renovável,
preservar o meio ambiente através da utilização dos recursos naturais e
sócio-econômicos disponíveis” (EMBRAPA (2000) apud ZAMBERLAM e
FRONCHETI, 2001).
Cabe também citar a definição para agricultura ecológica:
“É um sistema de produção que evita, ou exclui amplamente, o uso de
fertilizantes, pesticidas, reguladores de crescimento e aditivos para a
alimentação animal; utiliza leguminosas, adubação verde, lixo orgânico de
fora da fazenda, cultivo mecânico, rochas ricas em minerais e modos de
controlar insetos, ervas daninhas e outras pragas” (Departamento de Estado
EUA, 2000 apud ZAMBERLAM e FRONCHETI, 2001).
25
Braun (2005) descreve a Permacultura como um sistema de agricultura
ecologicamente sustentável. O termo que dizer cultura permanente e se propõe a
aproveitar as facilidades e os produtos da natureza sem causar-lhe dano. Trabalha
com quatro princípios básicos que funcionam como um processo cíclico: o primeiro
princípio constitui a observação da natureza; o segundo está no pensamento sobre a
observação realizada; o terceiro representa a adaptação das técnicas e o desenho
de esquemas permaculturais; o quarto constitui o fazer na prática o que foi pensado.
“Tome conta da terra e observe a natureza, olhe como ela funciona, e isso
trará as informações necessárias. Nosso grande livro é a Natureza, e dela
sairão os desenhos e formas de obter seus produtos naturalmente.”
A agricultura permacultural busca desenvolver tecnologias de baixo impacto
ambiental através de processos que funcionem em favor da natureza, utilizando os
elementos que ela oferece naturalmente para a agricultura, sem prejudicar a
ecologia do local.
2.2 TRADIÇÃO BRASILEIRA EM COMBUSTIVEIS RENOVÁVEIS
A grande expectativa para o biodiesel no Brasil é que o PNPB (Programa Nacional
de Produção e Uso do Biodiesel) venha a reeditar o Proálcool, considerado a maior
e melhor experiência de substituição de energia fóssil por energia renovável.
Goldemberg (2007) destaca que o Brasil, em 3 milhões de hectares de terras,
produz 16 bilhões de litros de etanol e, referindo-se a uma das criticas mais
disseminadas ao etanol, afirma também que a competição pelo uso da terra entre
comida e combustível não tem sido substancial: a cana de açúcar cobre 10% da
terra cultivada e 1% do total da terra disponível para agricultura no país.
Para se atingir os atuais níveis de substituição da gasolina brasileira pelo etanol e a
viabilidade de custos de produção, o programa brasileiro de álcool teve que
atravessar algumas etapas: a obrigatoriedade da mistura de 25% de álcool anidro à
gasolina a partir do final da década de 70 e o estímulo à produção de carros a álcool
pela indústria automobilística. Essa decisão política criou um mercado para o etanol
e a produção cresceu rapidamente.
26
A expansão desse mercado proporcionou as condições para a diminuição do preço
ao longo dos anos — pela "curva de aprendizado" dos produtores e pelo subsídio
governamental. Em 20 anos o governo investiu cerca de US$ 30 bilhões no
Próalcool, o que foi "mais que compensado por uma redução de US$ 50 bilhões nas
importações de petróleo até 2006. A partir de 2004 o etanol se tornou
completamente competitivo com a gasolina sem a intervenção do governo. No início,
o etanol era três vezes mais caro que o petróleo. Hoje, não há nenhum subsídio
governamental (GOLDEMBERG, 2007).
2.3 ANTECEDENTES HISTÓRICOS
A experiência do uso direto de óleo vegetal como combustível em motores é
atribuída a uma iniciativa do engenheiro alemão Rudolf Diesel, que concebeu o
motor de ignição por compressão que viria a herdar seu nome.
O dia 10 de agosto de 1893 é considerado como um marco na história dos motores
de combustão interna, por ter sido a data que o mundo passou a conhecer o motor
projetado por Diesel (SHAY, 1993). No ano anterior ele obtivera uma patente por um
motor de ignição por compressão, que usaria pó de carvão como combustível, idéia
que foi abandonada em função de problemas de injeção inerentes àquele
combustível.
Embora originalmente concebido para usar carvão em pó, anos mais tarde, em
1900, durante uma exposição em Paris, ele apresentou o mesmo motor tendo o óleo
de amendoim como combustível.
Seriam suas as seguintes palavras proferidas em 1911: “o motor diesel pode ser
alimentado com óleos vegetais e ajudará consideravelmente o desenvolvimento da
agricultura dos países que o usarão”. Entretanto, os baixos preços do petróleo e
seus derivados, durante os primeiros setenta anos do século XX, desestimularam as
pesquisas mundiais na busca de outras fontes energéticas, e favoreceram o
desenvolvimento simultâneo do motor e de uma fração do petróleo adequada para
seu funcionamento, o óleo diesel.
27
O uso de óleo de dendê (palma) in natura foi reportado já em 1920, e uma das
primeiras referências ao uso dos ésteres derivados desse óleo, como combustível,
surgiu em 1942 (SHAY, 1993).
Nas décadas de 1930 e 1940, os óleos vegetais foram utilizados como combustíveis
de tempos em tempos, mas apenas em situações de emergência (NISTKE;
WILSON, 1965).
Em 1944, na Argentina, Martinez de Vedia descreveu testes de curta duração com
misturas de óleos vegetais e diesel. Dentre os óleos vegetais incluíam-se girassol,
linhaça, amendoim, algodão e nabo, com a concentração dos óleos na mistura
variando de 30 a 70%. Em um teste mais longo (420 horas) com uma mistura 60:40
de diesel:óleo de linhaça foram observados significativos problemas com relação à
quantidade e tipo de depósitos de carbono (SHAY, 1993).
Wiebe (1949) reporta, numa publicação do Departamento de Agricultura dos Estados
Unidos, uma bibliografia com 99 referências para o uso de óleos vegetais como
combustível alternativo ao diesel, entre 1920 e 1947. Muitas dessas referências
abordavam o craqueamento térmico ou catalítico de óleos vegetais para produzir
quantidades variáveis de frações de hidrocarbonetos numa faixa próxima à do
diesel.
Os dois choques do petróleo, nos anos de 1970, reacenderam o interesse pelos
óleos vegetais, que voltou a arrefecer-se na década seguinte, em conseqüência da
trajetória de maior estabilidade da oferta e dos preços que passou então a se
verificar. A partir dos anos 90, com a maior pressão ambientalista, as guerras no
Oriente Médio e as questões estratégicas ligadas ao longo período de formação dos
combustíveis de origem fóssil, passou a ocorrer avanços sem precedentes na
produção e uso do biodiesel, especialmente na Europa.
No Brasil, na década de 20 o Instituto Nacional de Tecnologia – INT já pesquisava
combustíveis alternativos e renováveis. Desde a década de 70, esse Instituto,
juntamente com o Instituto de Pesquisas Tecnológicas – IPT e a Comissão
Executiva do Plano da Lavoura Cacaueira – CEPLAC vêm desenvolvendo projetos
de óleos vegetais como combustíveis, utilizando especialmente o dendê (palma)
28
como matéria-prima. Também a partir da década de 70, a Universidade Federal do
Ceará – UFC passou a desenvolver pesquisas buscando fontes alternativas de
energia e essas experiências revelaram um novo combustível derivado de óleos
vegetais e com características semelhantes ao diesel mineral: o biodiesel. O
resultado bem sucedido dessas pesquisas levou à concessão da primeira patente
nacional relacionada ao biodiesel, PI-8007957, conferida ao Professor Expedito
Parente.
Cabe lembrar que foi a partir de 1975, com a implantação do Programa Nacional do
Álcool (PROÁLCOOL) pelo Governo Federal, em resposta à crise do petróleo
iniciada em 1972, que o álcool etílico anidro foi introduzido como aditivo à gasolina.
Com a crise do petróleo de 1979, o Brasil lançou, de forma mais ousada, a segunda
fase daquele programa, que estabelecia uma meta de produção de 7,7 bilhões de
litros a ser alcançada em cinco anos e cujo foco passou a ser o emprego integral do
álcool hidratado como combustível para automóveis. Entretanto, com a queda dos
preços do petróleo a partir do final da década de 80 e a redução dos subsídios por
parte do governo, iniciou-se uma fase de declínio da produção desse combustível.
Ainda assim, o álcool continua sendo um importante componente da gasolina, com
um percentual que varia de 22 a 25%. Essa adição, fato inédito no mundo, tornou o
Brasil o maior produtor mundial de açúcar, de cana de açúcar e de álcool do mundo
durante vários anos.
Em 2005, com uma produção total de etanol de 16,067 milhões de m3, o Brasil
acabou perdendo o posto para os Estados Unidos que alcançou a marca de 16,214
milhões de m3 (LICHT, 2006).
O Centro de Pesquisas e Desenvolvimento da Bahia – CEPED, na busca de
desenvolvimento de tecnologias energéticas alternativas, implantou na década de 80
no Município de Valença, Bahia, uma comunidade agroenergética modelo tendo o
dendê como o principal elemento do projeto, o qual contemplava ainda outras
culturas como guaraná, cravo-da-índia, pimenta-do-reino, piaçava, coco, banana e
mandioca. Naquela oportunidade, foi implantada uma micro-usina de dendê, auto-
suficiente em termos energéticos, com capacidade de processar 1000 kg/h de dendê
em cacho, com aproveitamento integral do fruto (CENTRO, 1991).
29
Com a continuidade das pesquisas e o engajamento de outras instituições, várias
outras iniciativas de desenvolvimento de um combustível alternativo vêm sendo
perseguidas em vários estados brasileiros.
30
2.4 USO DE ÓLEOS VEGETAIS COMO COMBUSTÍVEL
Apesar da forte tendência mundial para a adoção de óleos vegetais como
combustível alternativo, o seu uso no estado in natura, ou suas misturas, nos
motores do ciclo diesel, tanto de injeção direta quanto indireta, é desaconselhável
em virtude de alguns inconvenientes relacionados tanto ao tipo do óleo quanto às
condições climáticas locais. As características de injeção, atomização e combustão
de óleos vegetais em motores diesel são significativamente diferentes daquelas
esperadas para o diesel puro: formação de goma devida à oxidação e polimerização
nas fases de estocagem e combustão; deposição de carbono residual nos motores;
espessamento do óleo lubrificante e, particularmente, a baixa fluidez dos óleos
devida à alta viscosidade (FANGRUI e HANNA, 1999; SRIVASTAVA e PRASAD,
2000).
Os óleos vegetais são distintos entre si pela diversidade de composições dos seus
ácidos graxos. Esses ácidos graxos variam em seus comprimentos da cadeia de
carbonos e no número de ligações insaturadas que possuem. Quando os três ácidos
graxos são idênticos, o produto é um triglicerídeo simples; quando são diferentes, o
produto é um triglicerídeo misto. Além disso, óleos vegetais também contêm ácidos
graxos livres (geralmente de 1 a 5%), fosfolipídios, fosfatídeos, carotenos, tocoferóis,
compostos de enxofre e traços de água. Conseqüentemente, alguns desses
componentes também podem estar presentes nos produtos finais (MARCKLEY,
1960 apud ENCINAR, 2002).
A Tabela 2 sumariza a estrutura química dos ácidos graxos encontrados nos óleos
vegetais mais comuns. Os dois primeiros dígitos representam o número de átomos
de carbono presentes na estrutura química e o último dígito refere-se ao número de
duplas ligações. O ácido oléico, por exemplo, com estrutura representada por 18:1
possui uma cadeia com dezoito átomos de carbono e uma dupla ligação.
O poder calorífico dos óleos vegetais é similar ao do diesel fóssil, mas o seu uso em
motores diesel de injeção direta é limitado por algumas de suas propriedades físicas,
especialmente a viscosidade, cujos valores são cerca de dez vezes superiores
àqueles do diesel (ENCINAR, 2002).
31
Tabela 2 Estrutura química de ácidos graxos de óleo s vegetais
Ácido graxo Estrutura
Mirístico 14:0
Palmítico 16:0
Esteárico 18:0
Araquídico 20:0
Behênico 22:0
Lignocérico 24:0
Oleico 18:1
Ricinoleico* 18:1
Erúcico 22:1
Linoleico 18:2
Linolênico 18:3
*Difere do ácido oleico pela presença
do grupo OH no carbono 12
Fonte: GOERING et al. (1982) apud ALI e HANNA (1994 )
Entretanto, a conversão industrial dos óleos vegetais a biodiesel, que objetiva a
adequação dos óleos a motores do ciclo diesel, acarreta um dispêndio energético de
25% em relação ao conteúdo original dos óleos (DENUCCI, 2007). Eis aí a grande
motivação de buscar-se desenvolvimento tecnológico em todos os elos da cadeia
industrial de modo a reduzir aquele dispêndio energético.
Algumas propriedades combustíveis dos óleos vegetais são listadas na Tabela 3
onde pode ser observada a viscosidade cinemática variando na faixa de 30 a 40 cSt
a 38°C. A alta viscosidade dos óleos vegetais, até 20 vezes maior que a do diesel, é
devida ao seu grande peso molecular, na faixa de 600 a 900. O ponto de fulgor é
bem mais alto, podendo exceder 250°C, refletindo a natureza pouco volátil dos óleos
vegetais; os poderes caloríficos estão na faixa de 39 a 40 kgMJ enquanto o do
diesel é de cerca de 44 kgMJ . A presença de átomos de oxigênio nas moléculas
dos óleos vegetais, apesar de promover benefícios ambientais, reduz os poderes
caloríficos em cerca de 10%. Os números de cetano, que refletem a qualidade de
32
ignição do combustível, estão na faixa de 32 a 40, ao passo que o do diesel
convencional se situa entre 45 e 50.
Uma etapa crítica no ciclo diesel é a injeção do combustível na câmara de
combustão. A alta viscosidade dos óleos vegetais promove uma ineficiente mistura
com o ar, o que dificulta sua adequada atomização. Isso afeta significativamente o
processo de ignição, levando a uma combustão incompleta. Essas desvantagens,
combinadas com a reatividade de óleos vegetais insaturados, impedem a operação
eficiente do motor por longos períodos. O combustível precisa estar atomizado, na
forma de gotículas finamente divididas, como névoa, caso contrário, ele queima
muito lenta e desigualmente, reduzindo a eficiência do motor, liberando fumaça preta
e espessa, emitindo combustíveis não queimados nos gases exaustos e provocando
deposição de carbono no motor (BARNWAL e SHARMA, 2005).
Tabela 3 Propriedades de óleos vegetais
Óleos
vegetais
Viscosidade
Cinemática
a 38°C
( )smm2
N° de
cetano
Poder
Calorífico
Superior
kgMJ
Ponto
de
Névoa
(°C)
Ponto
de
Fluidez
(°C)
Ponto
de
Fulgor
(°C)
Densidade
( )Lkg
Milho 34,9 37,6 39,5 -1,1 -40,0 277 0,9095
Algodão 33,5 41,8 39,5 1,7 -15,0 234 0,9148
Crambe 53,6 44,6 40,5 10,0 -12,2 274 0,9048
Linhaça 27,2 34,6 39,3 1,7 -15,0 241 0,9236
Amendoim 39,6 41,8 39,8 12,8 -6,7 271 0,9026
Colza 37,0 37,6 39,7 -3,9 -31,7 246 0,9115
Cártamo 31,3 41,3 39,5 18,3 -6,7 260 0,9144
Gergelim 35,5 40,2 39,3 -3,9 -9,4 260 0,9133
Soja 32,6 37,9 39,6 -3,9 -12,2 254 0,9138
Girassol 33,9 37,1 39,6 7,2 -15,0 274 0,9161
Dendê 39,6 42,0 - 31,0 - 267 0,9180
Babaçu 30,3 38,0 - 20,0 - 150 0,9460
Mamona 297,0 37,6 39,7 -3,9 -31,7 246 0,9115
Diesel 3,06 47,0 43,8 - -16,0 76 0,8550
Fontes: BARNWAL e SHARMA, 2005; KNOTHE et al., 1996
33
2.5 DEFINIÇÃO DE BIODIESEL
Numa definição técnica, o biodiesel é um alquil éster derivado dos ácidos graxos
contidos nos triglicerídeos, que é o nome genérico dos óleos e gorduras, tanto de
origem animal quanto vegetal. Refere-se ao combustível puro, antes da mistura com
o diesel mineral, e possui propriedades semelhantes a esse. O processo mais
comum de obter o biodiesel é por meio de uma reação entre triglicerídeos e um
álcool primário (metanol ou etanol, por exemplo). A legislação brasileira o define
como “biocombustível derivado de biomassa renovável para uso em motores a
combustão interna com ignição por compressão ou, conforme regulamento, para
geração de outro tipo de energia, que possa substituir parcial ou totalmente
combustíveis de origem fóssil" (BRASIL, 2005).
Misturas entre biodiesel e diesel mineral são denominadas B2, B10, B20 e assim
sucessivamente, sendo que a parte numérica representa a percentagem volumétrica
de biodiesel contida na mistura. Assim, B10 significa 10% de biodiesel e 90% de
diesel mineral, sendo o biodiesel puro designado por B100.
2.6 FONTES PARA PRODUÇÃO DE BIODIESEL
Preferencialmente, uma matéria-prima para produção de biodiesel deve preencher
dois pré-requisitos fundamentais: possuir baixo custo e alta escala de produção.
Óleos refinados, por exemplo, têm altos custos de produção e baixa escala de
produção, ao passo que sementes e gorduras residuais possuem baixos custos de
produção, são mais disponíveis que os óleos refinados ou reciclados, mas não têm
escala de produção. O alto valor agregado de alguns tipos de óleo, que enobrecem
a matéria-prima, é um fator que poderá impactar relevantemente a paridade entre os
preços finais de diesel mineral e biodiesel.
Uma vez que os preços de óleos comestíveis tendem a possuir maior valor
comercial que o diesel mineral, a preferência deve ser dada aos resíduos de óleos
vegetais ou óleos vegetais não comestíveis. Além disso, o uso de óleos comestíveis
34
pode difundir polêmicas por supostas ameaças à segurança alimentar. O teor de
óleo no grão e a produção de grãos por hectare também devem ser considerados na
seleção da oleaginosa mais apropriada.
O balanço energético é um outro aspecto de grande relevância na seleção da
matéria-prima para produção de um combustível. Refere-se à relação, que deverá
apresentar um resultado favorável, entre a energia consumida no processo de
produção do combustível e a energia a ser disponibilizada pelo mesmo. No caso do
etanol produzido a partir da cana de açúcar, por exemplo, 8,3 unidades de energia
são disponibilizadas pelo etanol produzido para cada unidade de energia consumida
na sua produção. Para efeito de comparação, o etanol produzido nos Estados
Unidos apresenta uma relação de apenas 1,3:1. No Brasil, estudos efetuados para
fins de biodiesel apontaram uma relação de 1,4 para a soja, de aproximadamente
5,6 para o dendê e de 4,2 para a macaúba, confirmando o grande potencial das
palmáceas como matéria-prima para o biodiesel (MACEDO e NOGUEIRA, 2005).
Para assegurar a maior disponibilidade e menor custo de matéria-prima, a fonte
vegetal para produção de biodiesel deve ser ajustada à vocação agrícola de cada
região. O Brasil, diante de sua invejável extensão territorial e ampla diversidade de
oleaginosas, que lhe asseguram grande flexibilidade de produção, possui um grande
potencial para expansão da produção de óleos vegetais. Assim, na região Norte do
Brasil, dendê e soja apresentam uma grande oferta; no Nordeste, mamona, pinhão-
manso, dendê, babaçu e algodão são as fontes mais propícias; no Centro-Oeste,
soja, algodão, mamona e girassol; no Sul, soja, girassol, colza e algodão; e no
Sudeste, soja, mamona, girassol, algodão. Soja e mamona, em função das grandes
áreas de cultivo, e o dendê, especialmente pelo alto teor de óleo, se destacam como
excelentes opções.
A mamona (Ricinus communis L.) merece um comentário particular por representar
uma das mais importantes e tradicionais culturas agrícolas do Nordeste brasileiro,
tanto no aspecto social quanto econômico. O estado da Bahia se destaca por ser o
maior produtor mundial de mamona, sua principal oleaginosa, respondendo com
80% da produção nacional. Para ilustrar a importância social dessa cultura no
Nordeste, somente na região de Irecê, Bahia, foram plantados na safra 2003/2004
35
mais de 112 mil hectares por pequenos agricultores proprietários de áreas
individuais de no máximo 3 hectares (BELTRÃO, 2004).
Tabela 4 Teor de ácidos graxos nos óleos vegetais
Relação xx:y*
Tipo de óleo 16:0 16:1 18:0 18:1 18:2 18:3 Outros
Algodão 28,7 0 0,9 13,0 57,4 0 0
Papoula 12,6 0,1 4,0 22,3 60,2 0,5 0
Colza 3,5 0 0,9 64,1 22,3 8,2 0
Cártamo 7,3 0 1,9 13,6 77,2 0 0
Girassol 6,4 0,1 2,9 17,7 72,9 0 0
Gergelim 13,1 0 3,9 52,8 30,2 0 0
Linhaça 5,1 0,3 2,5 18,9 18,1 55,1 0
Trigoa 20,6 1,0 1,1 16,6 56,0 2,9 1,8a
Palma (Dendê) 42,6 0,3 4,4 40,5 10,1 0,2 1,1
Polpa de Milho 11,8 0 2,0 24,8 61,3 0 0,3
Mamonab 1,1 0 3,1 4,9 1,3 0 89,6b
Sebo Animal 23,3 0,1 19,3 42,4 2,9 0,9 2,9
Soja 13,9 0,3 2,1 23,2 56,2 4,3 0
Folha de Louro 25,9 0,3 3,1 10,8 11,3 17,6 31,0
Amendoimc 11,4 0 2,4 48,3 32,0 0,9 4,0c
Avelã 4,9 0,2 2,6 83,6 8,5 0,2 0
Noz 7,2 0,2 1,9 18,5 56,0 16,2 0
Amêndoa 6,5 0,5 1,4 70,7 20,0 0 0,9
Oliva 5,0 0,3 1,6 74,7 17,6 0 0,8
Cocod 14,4 0 2,0 18,2 9,6 0 55,8d
Pinhão mansoe 16,4 0,9 5,4 40,3 37,0 0 0 a Composição de ácidos graxos: 1,4% de 8:0 e 0,4% de 14:0; b Mamona contém 89,6% de ácido ricinoleico; c Composição de ácidos graxos: 2,7% de 22:0 e 1,3% de 24:0; d 32,1% de 12:0, 15,9% de 14:0 e 7,8% de outros reportada por Aroucha et al. (2007); e Composição reportada por Melo et al. (2007); * xx:y indica xx carbonos na cadeia de ácido graxo com y duplas ligações.
Fonte: DEMIRBA Ş, 2003
36
Na Tabela 4, que apresenta as composições típicas de alguns óleos vegetais, pode-
se observar uma característica singular do óleo de mamona em relação aos demais
óleos: 89,6% da sua composição são constituídas do ácido ricinoleico (12-hidróxi-9-
octadecenóico) que contém um grupo hidroxila (OH) na cadeia carbônica.
A inusitada presença da hidroxila, apesar de adicionar estabilidade extra, impedindo
a formação de hidroperóxidos, atribui ao óleo de rícino características incomuns para
um óleo vegetal, a exemplo da viscosidade elevada e a maior solubilidade em
álcoois decorrentes das ligações de hidrogênio dos seus grupos hidroxilas
(OGUNNIYI, 2006). Esta última característica tem sido responsável por uma das
grandes dificuldades encontradas na produção de biodiesel de mamona via
transesterificação: remover as frações de glicerina e de álcool do produto acabado
de modo a atender a Resolução 42/2004 da ANP, que estabelece as especificações
de qualidade para a sua comercialização.
Outro destaque é o pinhão manso (Jatropha Curcas L.), pertencente à família das
euforbiáceas, como a mamona e a mandioca. É um arbusto grande, de crescimento
rápido, com altura normal entre dois e três metros, podendo alcançar até cinco
metros em condições especiais. Além de fácil cultivo é uma cultura perene que, ao
cobrir o solo com uma camada de matéria orgânica, pode conservá-lo e enriquecê-
lo, reduzindo a erosão e a perda de água por evaporação e evitando enxurradas. O
pinhão manso vem sendo considerado uma excelente alternativa agrícola para o
biodiesel por ser uma espécie nativa do Brasil, podendo ser cultivada em solos
pouco férteis e de clima desfavorável à maioria das culturas alimentares tradicionais,
perfil ideal para o semi-árido nordestino. É uma planta oleaginosa viável para a
obtenção do biodiesel, pois produz no mínimo duas toneladas de óleo por hectare,
levando de três a quatro anos para atingir a idade produtiva, que pode se estender
por quarenta anos. Entretanto a produção em larga escala dessa oleaginosa ainda
depende de sua regulamentação, pois conforme a legislação “a produção, o
beneficiamento e a comercialização de sementes e de mudas ficam condicionados à
prévia inscrição da respectiva cultivar no RNC1” (BRASIL, 2003).
1 RNC = Registro Nacional de Cultivares
37
2.7 MOTIVAÇÕES AMBIENTAIS
Ao contrário do que é difundido de maneira equivocada, o efeito estufa é de extrema
importância para a manutenção da vida na Terra. Sem ele, a temperatura média do
planeta estaria em torno de 19°C negativos. O aquec imento global causado pela
intensificação do efeito estufa é que representa um grave problema ambiental para a
humanidade. O aumento da concentração atmosférica de gases de efeito estufa,
conseqüência de determinadas atividades econômicas, sobretudo dos setores de
energia e transportes, é a causa direta desse aquecimento (TOLMASQUIM et al,
2004).
A substituição de combustíveis de origem fóssil por outros renováveis poderia
reduzir o acúmulo desses gases na atmosfera. Dióxido de carbono (CO2), produzido
durante os processos de respiração e combustão, é responsável pela metade desse
acúmulo de gases (PETERSON e HUSTRULID, 1998).
O carbono que é lançado na atmosfera sob a forma de CO2, o qual é gerado pela
queima de combustíveis fosseis, foi seqüestrado da própria atmosfera há milhões de
anos durante o período de formação da Terra. No caso da queima de um
combustível de origem vegetal, a etapa de seqüestro de carbono ocorreu há alguns
meses, durante a fase de crescimento da planta que o originou. O ciclo se inicia por
meio do processo da fotossíntese, através do qual dióxido de carbono e água são
absorvidos pela planta, convertidos a lipídios, em presença de luz solar e
processados a uma forma adequada de combustível. O consumo desse novo
combustível, queimado nos motores, vai gerar mais uma vez CO2, juntamente com
pequenas quantidades de outros compostos de carbono, iniciando assim um novo
ciclo (Peterson e Hustrulid, 1998). Esse ciclo mais curto se traduz numa estabilidade
dos atuais níveis de CO2 na atmosfera, uma vez que o balanço entre a quantidade
emitida e a quantidade absorvida pelas plantas é aproximadamente a mesma. Esse
balanço é que garante a grande vantagem ambientalmente competitiva dos
combustíveis renováveis em relação aos fósseis.
Peterson e Hustrulid (1998) relataram que a quantidade de CO2 lançada na
atmosfera pela queima de biodiesel do óleo de colza é de 10 a 20 % superior à
38
proveniente da queima do diesel mineral. A vantagem do uso do biodiesel reside no
fato de que o CO2 gerado pela sua queima será fixado de volta pela planta na sua
fase de crescimento. A redução líquida de CO2 é atingida pela diminuição da
quantidade de petróleo cru envolvida na produção de diesel mineral; cada kg de
diesel não usado corresponde a 3,11 kg de CO2 (adicionados a 15~20% que
deixarão de ser gerados pelo não processamento do petróleo cru correspondente)
que não serão lançados na atmosfera, (PETERSON e HUSTRULID, 1998).
Outra vantagem ambiental proporcionada pelo uso do biodiesel é que, em relação
ao diesel mineral, a sua combustão promove uma substancial redução nas emissões
de SOX, CO, hidrocarbonetos, fuligem e material particulado e, sob algumas
condições, óxidos de nitrogênio.
Sheehan (1998) efetuaram uma análise do ciclo de vida do biodiesel e concluíram
que o beneficio de usá-lo é proporcional ao percentual de mistura com o diesel de
petróleo. As emissões de CO2 provenientes do biodiesel 100% durante seu ciclo de
vida global são 78,45% menores que aquelas provenientes do diesel do petróleo, e
uma mistura com 20% de biodiesel reduz o saldo de emissões de CO2 em 15,66%.
A substituição de diesel mineral por biodiesel 100% em ônibus reduz o consumo do
ciclo de vida do petróleo em 95%, ao passo que uma mistura com 20% de biodiesel
faz o consumo do ciclo de vida do petróleo cair 19% (SHEEHAN, 1998).
Wang et al. (2000) analisaram o desempenho de nove caminhões abastecidos com
B35 (35% de metil éster de soja e 65% de diesel fóssil) sem efetuar qualquer
modificação nos motores. Eles compararam as emissões entre caminhões
abastecidos com a mistura e outros abastecidos com diesel convencional concluindo
que o consumo entre os dois combustíveis (em termos de galões por milha rodada)
foi aproximadamente o mesmo. Quanto às emissões, os caminhões abastecidos
com B35 emitiram material particulado (PM) em níveis significativamente mais
baixos, 25%, além da redução nas emissões de hidrocarbonetos (HC), 20% e
monóxido de carbono (CO), 12%. As emissões de óxidos de nitrogênio (NOx) entre
B35 e diesel, entretanto, permaneceram quase no mesmo nível, ligeiramente
superiores ou inferiores, dependendo da idade dos motores. A formação de NOx é
altamente dependente de temperatura e pressão na câmara de combustão. Valores
altos de temperatura e pressão usualmente obtidos na queima de biodiesel,
39
juntamente com o teor de oxigênio, facilitam a formação de NOx. Essa elevação nas
taxas de emissão de NOx ocorre principalmente porque misturas de biodiesel têm
um tempo de retardo de ignição mais curto. Esse menor retardo de ignição (que
antecipa o tempo de combustão, aumenta os picos de pressão e temperatura e
favorece a formação de NOx) é resultado do número de cetano maior para o
biodiesel em relação ao diesel mineral. A presença de oxigênio na molécula do
biodiesel é também um fator responsável pelos altos níveis de formação de NOx.
Muitos pesquisadores têm provado que retardar o tempo do motor para alongar o
tempo de ignição é um método eficaz para controlar as emissões de NOx do
biodiesel. Apesar de recomendarem mais testes para veículos abastecidos com
aquela mistura, apontaram o biodiesel como uma alternativa promissora (WANG et
al., 2000). A Figura 1 mostra as variações nas emissões de NOx, PM, CO e HC
como função dos teores de biodiesel na mistura com diesel mineral, onde pode ser
observada a ascendência da curva de NOx com o aumento do teor de biodiesel na
mistura.
NOx: Óxidos de Nitrogênio; PM: Material Particulado ; CO: Monóxido de carbono ; HC: Hidrocarbonetos
Figura 1: Influência do biodiesel na composição dos gases de combustão
Fonte : U.S.EPA, 2002
Uma vez lançados na atmosfera, os óxidos de nitrogênio, ao entrarem em contato
com o vapor d’água, formam o ácido nítrico, que em conjunto com o H2SO4 formado
40
a partir da emissão de SO2 durante a queima de combustíveis com teores de
enxofre, representa o maior constituinte da chuva ácida. O aumento da acidez do ar,
do solo e das águas pode causar prejuízos incalculáveis à fauna, à flora e ao
homem.
Além da chuva ácida, a ação de raios ultravioleta (UV) de origem solar sobre o NO2
liberado no meio ambiente ocasiona transformações fotoquímicas que levam à
formação do ozônio (O3). A presença de ozônio na troposfera, ou seja, no nível do
solo, tem conseqüências completamente diferentes da sua presença na estratosfera,
pois se apresenta como um risco para a saúde humana, provocando problemas
como tosse e diminuição da capacidade pulmonar. Na estratosfera (15 a 40 km
acima do solo) a camada de ozônio tem as funções de: 1. agir como absorvedora
dos raios ultravioleta (UV), evitando que eles alcancem o solo e causem danos aos
animais, plantas e seres humanos; 2. controlar o fluxo de calor através da atmosfera
por absorver a radiação solar refletida. NOx e O3 são responsáveis diretos por
edemas pulmonares, uma vez que, sendo ambos solúveis em gordura, penetram
profundamente nos alvéolos, provocando a desnaturação de proteínas e tornando
porosas as paredes dos alvéolos e dos capilares (LOPES apud CARVALHO
JÚNIOR e LACAVA, 2003).
Essa elevação nas emissões de NOx merecem atenção especial e devem motivar a
busca de uma solução mitigadora. O biodiesel, sendo um combustível renovável,
tem um compromisso de incorporar processos sustentáveis em todo o seu ciclo de
vida, desde o plantio de oleaginosas, passando pelas etapas de extração do óleo,
processamento industrial até a combustão limpa, o que significa redução de
emissões poluentes em relação ao diesel fóssil. Em suma, o viés ambiental deve
permear em todas as fases do ciclo de vida do biodiesel.
“Emissões de hidrocarbonetos são devidas a combustíveis não queimados, o que é
atribuído a uma mistura desbalanceada entre combustível: ar, ou muito pobre ou
muito rica, em ambos os casos incapaz de se auto-ignitar” (WANG et al., 2000).
Yamane et al. (2001) reportaram que um biodiesel com alto teor de oleato de metila,
que possui bom poder de ignição, gera produtos de combustão com níveis reduzidos
41
de óxidos de nitrogênio e hidrocarbonetos não queimados, além de suprimir a
formação de fuligem.
Beer et al. (2002) compararam as emissões de gases de efeito estufa lançados por
veículos de carga na Austrália. Foram comparadas as emissões de biodiesel de
canola (B100), diesel de baixo enxofre (LSD), diesel de ultrabaixo enxofre (ULSD),
gás natural comprimido (CNG), gás natural liquefeito (LNG), gás liquefeito de
petróleo (LPG), e óleo residual de fritura. Eles reportaram que o biodiesel,
juntamente com o etanol, apresentou as mais baixas emissões de gases de efeito
estufa (expressos na forma de gramas de gases de efeito estufa por quilometro
rodado). Na realidade, etanol e biodiesel, ambos de origem renovável, emitem
maiores quantidades de CO2 que os combustíveis convencionais, porém como a
maior parte do CO2 provém de estoques renováveis de carbono, essa fração não é
contabilizada em termos de emissão de gases de efeito estufa (BEER et al., 2002).
O Brasil, por ter a sua estrutura da oferta interna de energia com significativa
participação da energia hidráulica e da biomassa, consegue manter as emissões de
CO2 em níveis bem menores que a média dos países desenvolvidos. Enquanto no
Brasil as emissões totalizam 1,57 toneladas de CO2 por tonelada equivalente de
petróleo (tep) da Oferta Interna de Energia (OIE), nos países ricos as emissões são
de 2,37 toneladas de CO2 por tep, e no mundo é de 2,36 toneladas, o que significa
50% a mais que o Brasil, conforme pode ser observado na Figura 2.
A adoção de biocombustíveis em substituição a combustíveis fósseis fortalece os
compromissos assumidos entre vários paises do mundo no acordo conhecido como
Protocolo de Kyoto. Esse acordo definiu metas e prazos relativos à limitação das
emissões de seis Gases de Efeito Estufa - GEE (CO2, CH4, N2O, HFCs, PFCs e
SF6), destacando-se o CO2, que representa cerca de 55% do total das emissões
desses gases. A redução das emissões por parte dos países do Anexo I2, deverá ser
de 5,2% entre 2008 e 2012, em relação aos níveis de emissão de 1990.
2Países do Anexo I são todos os países da Organização para a Cooperação e Desenvolvimento Econômico
(OCDE) mais os 14 países com economias em transição da Europa Central e do Leste, excluindo-se Iugoslávia e
Albânia.
42
O acordo contou com a assinatura de trinta e nove paises, ficando estabelecido que
o mesmo só entraria em vigor após a adesão de um número de países que, juntos,
fossem responsáveis por pelo menos 55% do total de emissões mundiais. Uma vez
que Estados Unidos e Rússia juntos representavam cerca de 55% das emissões
globais em 1990, nota-se a importância que esses dois paises assumiram para a
validade do acordo. O cerne da discussão é o fato de que o consumo de energia e
as emissões de CO2 per capita dos países desenvolvidos são várias vezes mais
altas que as dos paises em desenvolvimento, o que reforçou a atribuição de maiores
responsabilidades desses paises no que diz respeito às reduções das emissões. Do
total da população mundial em 1990, estimada em 5,4 bilhões de pessoas e um total
de emissões de CO2 estimado em 5 a 6 bilhões de toneladas por ano, a divisão da
participação de paises ricos e pobres é bastante desbalanceada.
2,37 2,33
1,57
2,292,36
2,49
1,38
2,94
0,5
1,5
2,5
3,5
Mundo OCDE Brasil Japão Alemanha EstadosUnidos
África China
Figura 2: Emissões de CO 2 por tonelada equivalente de petróleo, 2005
Fonte: IEA, 2007
43
2.8 MOTIVAÇÕES ECONÔMICAS
O diesel, utilizado principalmente no transporte de passageiros e de cargas, é o
combustível mais consumido no país, com comercialização em 2007 da ordem de
41 558 180 m3, o que corresponde a 55,2% do consumo nacional de combustíveis
líquidos veiculares. Nesse total está incluída a parcela de biodiesel adicionada ao
diesel puro, ainda que em 2007 a adição não fosse obrigatória, apenas autorizada
em caráter facultativo. O volume total de biodiesel B100 produzido no Brasil em 2006
foi de 69 002 m3, saltando para 402 177 m3 em 2007, o que representa um salto
bastante expressivo em relação à produção de 2005, de apenas 736 m3 (ANP,
2008). A Tabela 6 apresenta dados de produção e movimentação de diesel no
Brasil, no período de 1996 a 2006. Para 2008, quando é esperado um consumo total
de cerca de 42 milhões de m3 de diesel (puro ou misturas), a participação obrigatória
do biodiesel na matriz energética nacional, ainda que com apenas 2% ou 3% de
adição, permitiria a criação de um mercado potencial entre 840 000 e 1 260 000
anom 3 do novo combustível puro, o que representaria uma economia anual
mínima de US$ 500 milhões em divisas (ANP, 2007d).
O Brasil tem potencial para tornar-se um dos maiores produtores de biodiesel do
mundo por dispor de solo e clima amplamente adequados ao cultivo de vários tipos
de oleaginosas. Esse potencial poderá assegurar o suprimento da demanda interna
como também a exportação para outros mercados consumidores.
Além disso, o Brasil poderia ter vários dos projetos de produção de biodiesel
alinhados com as propostas previstas pelo Protocolo de Kyoto.
No Brasil, o Ministério do Desenvolvimento, Indústria e Comercio (MDIC), em
parceria com a Bolsa de Mercadorias&Futuros (BM&F) e subsidiado pela Fundação
Getulio Vargas (FGV) criou o Mercado Brasileiro de Redução de Emissões. A idéia
básica é a de organizar o mercado primário, por meio de um banco de projetos, com
sistema de registro, armazenamento e classificação dos mesmos. Isto terá
implicações interessantes, como a redução dos custos de transação, conferindo
maior visibilidade para os investidores, auxiliando inclusive na identificação destes
no mercado por parte dos proponentes.
44
O Protocolo de Kyoto, além de estabelecer os compromissos de redução, também
estabelece três mecanismos de flexibilização, com o objetivo de permitir maior
eficiência econômica na mitigação do efeito estufa. São eles:
a) Implementação Conjunta (Joint Implementation), que dá maior flexibilidade aos
países do Anexo I¹ para investirem entre si no cumprimento de seus compromissos
de redução;
b) Mecanismo de Desenvolvimento Limpo – MDL (Clean Development Mechanism),
que permite aos países industrializados cumprir indiretamente o seu compromisso
de redução, recebendo créditos de carbono, ao financiar projetos que
comprovadamente ajudem na redução de emissões em países em desenvolvimento;
c) Mercado Internacional das Emissões (International Emissions Trading), que
possibilita aos países do Anexo I comercializar entre si as quotas de emissão e os
créditos adquiridos através do MDL em países em desenvolvimento.
Para o Brasil é particularmente importante o MDL - Mecanismo de Desenvolvimento
Limpo, que é derivado de uma proposta brasileira formulada durante a Conferência
de Kyoto. Trata-se de um mecanismo de flexibilização que permite às nações do
Anexo I alcançarem parte de suas obrigações, por meio de implementação de
projetos, aplicados em paises em desenvolvimento, que reduzam emissões ou
removam gases de efeito estufa da atmosfera. O Brasil poderia aproveitar essa
vantagem ambiental em termos econômicos ao enquadrar o uso do biodiesel nesses
acordos e diretrizes, uma vez que poderíamos vender cotas de carbono através do
Fundo Protótipo de Carbono (PCF), pela redução das emissões de gases poluentes,
e também créditos de 'seqüestro de carbono', através do Fundo Bio de Carbono
(CBF), ambos os fundos administrados pelo Banco Mundial (Bird).
Lamentavelmente, as polêmicas, discussões e interesses conflitantes entre as partes
envolvidas vêm inviabilizando a consolidação do acordo, mas o Brasil vislumbra uma
perspectiva muito favorável, mais uma vez influenciada pela sua invejável extensão
territorial, que lhe confere um grande potencial agronômico.
45
2.9 MOTIVAÇÕES SOCIAIS
Uma das grandes motivações para a adoção do biodiesel no Brasil, além das
questões econômicas e ambientais, são, sem dúvida, os benefícios sociais
promovidos pela inserção da agricultura familiar na cadeia produtiva desse
combustível. Essa participação, que poderá promover uma significativa geração de
emprego e renda, assegurará o fortalecimento da agricultura familiar, trazendo como
resultado o crescimento da contribuição da mão de obra rural nos indicadores
econômicos.
Relatórios do Ministério do Desenvolvimento Agrário (MDA) revelam que a
agricultura familiar engloba 4,2 milhões de estabelecimentos familiares, representa
84% dos estabelecimentos rurais do país e emprega 70% da mão-de-obra do
campo, dados que reforçam a expectativa que sinaliza a viabilidade da participação
da agricultura familiar no atendimento de parcela expressiva da demanda de
biodiesel (BRASIL, 2007).
Estudos interministeriais desenvolvidos por Ministério do Desenvolvimento Agrário,
Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento, Ministério da Integração
Nacional e Ministério das Cidades concluem que a cada 1% de óleo diesel
substituído por biodiesel produzido com a participação da agricultura familiar podem
ser gerados cerca de 45 mil empregos no campo, a um custo de investimento de
aproximadamente R$4 900,00 por emprego. Admitindo-se que para cada emprego
no campo são gerados três empregos na cidade, seriam criados, então, 180 mil
empregos. Numa hipótese otimista de 6% de participação da agricultura familiar no
mercado de biodiesel, seriam gerados mais de um milhão de empregos. Fazendo-se
uma comparação entre os benefícios da agricultura familiar e a agricultura
empresarial os resultados são ainda mais animadores: em cem hectares cultivados
na agricultura familiar dez trabalhadores seriam absorvidos, ao passo que na
agricultura empresarial apenas um trabalhador teria oportunidade de trabalho.
Segundo projeções do MDA a área plantada para atendimento à mistura de 2% de
biodiesel ao diesel do petróleo, deverá ser de 1,5 milhões de hectares, o que
corresponde a 1% dos 150 milhões de hectares plantados e disponíveis para
46
agricultura no Brasil, não estando incluídas nesse levantamento as regiões
ocupadas por pastagens e florestas.
A renda líquida anual estimada para uma família do semi-árido, cultivando cinco
hectares de mamona com uma produtividade entre 700 e 1 200 hakg , poderá ficar
entre R$ 2 500 e R$ 3 500 (BRASIL, 2007).
Esses valores correspondem a uma renda mensal inferior ao salário mínimo
vigente3, portanto são nitidamente insuficientes para assegurar a subsistência de
uma família, mesmo aquela subjugada a uma incômoda condição de miserabilidade.
Torna-se necessária, portanto, a disseminação da prática do consorciamento entre a
mamona e algumas culturas comestíveis como milho, feijão e mandioca de modo
que o cultivo desses itens possa auxiliar no atendimento das necessidades da
família e permita a comercialização da produção excedente.
2.10 O BIODIESEL NO MUNDO
A depender do clima e das condições do solo, diferentes países adotam diferentes
tipos de óleos vegetais como substituto para o diesel.
Na Europa, os principais produtores, na ordem, Alemanha, França e Itália, além de
outros países da União Européia, desenvolvem ações objetivando estimular o uso
do biodiesel e outros substitutos para os combustíveis fósseis. A desoneração
tributaria é um dos mecanismos de incentivo à produção e ao consumo. Apesar da
meta para 2005 ter sido de 2% de participação dos biocombustíveis no segmento de
transportes, a mesma não foi atingida por impedimentos operacionais, ficando em
1,4%. Ainda assim, a Diretiva de Biocombustíveis da União Européia (EU Biofuels
Directive) espera que os países membros consigam em 2010 alcançar a marca de
5,75% de participação dos biocombustíveis naquele segmento, o que resultará em
uma demanda de aproximadamente 13,5 milhões de toneladas por ano.
A Alemanha, por exemplo, estabeleceu um expressivo programa de produção de
biodiesel a partir da colza, sendo hoje o maior produtor e consumidor europeu desse
3 Salário Mínimo a partir de 01/04/2007: R$380,00
47
combustível. O modelo de produção na Alemanha, assim como em outros países
europeus, tem características importantes. Lá, os agricultores plantam a colza com o
propósito de nitrogenar os solos com deficiência desse elemento, para em seguida
extraírem o óleo da planta, principal matéria-prima para a obtenção do biodiesel. O
biodiesel tornou-se o primeiro combustível alternativo disponível em todo o país,
onde é distribuído de forma pura, isento de qualquer mistura ou aditivação. A
Alemanha conta com uma expressiva rede de distribuição com cerca de 1900 pontos
de venda de biodiesel, cerca de 10% dos postos de combustíveis, onde numa
mesma bomba o consumidor dispõe de dois bicos, sendo um para diesel de petróleo
e outro, com selo verde, para biodiesel. A isenção de tributos em toda a cadeia
produtiva do biodiesel permite que o mesmo chegue ao consumidor cerca de 12%
mais barato
A produção européia de biodiesel em 2006 liderou a produção mundial, convertendo
plantações de colza, girassol e outras oleaginosas em 3,96 milhões de toneladas de
biodiesel, um salto de 50% em relação a 2005, que foi de 2,63 milhões de toneladas.
Para 2007 é estimada uma produção de 4,72 milhões de toneladas de biodiesel na
Europa (LICHT, 2007).
A Alemanha foi de longe o maior produtor de biodiesel na União Européia em 2006
aumentando em 45% sua produção em relação ao ano anterior, saindo de 1,5
milhões de toneladas para 2,2 milhões de toneladas.
Nos Estados Unidos o biodiesel está disponível comercialmente na maioria dos
estados produtores de óleo. Seu preço final é superior ao do diesel fóssil, talvez em
função da falta de desoneração tributária, mas há planos e iniciativas para
diversificação de sua matriz energética, embora seja ainda comumente produzido
em quantidades relativamente pequenas em comparação com produtos derivados
de petróleo e etanol. Muitos produtores de oleaginosas usam misturas de biodiesel
em tratores e equipamentos como uma questão política objetivando fomentar a
produção de biodiesel e popularizar seu uso. É mais fácil encontrar biodiesel nas
áreas rurais que nas grandes cidades. Desde 2003 há algumas linhas de crédito
disponíveis. Em 2004, quase 110 000 m3 de biodiesel foram vendidos nos Estados
Unidos contra menos que 380 m3 em 1998. As projeções para 2005 foram de cerca
48
de 285 mil m3 produzidos a partir de 45 fábricas. Estima-se que em 2010 o mercado
americano esteja movimentando entre 4 e 8 milhões de m3 de biodiesel. O seu preço
sofreu uma forte queda, de US$ 0.92/L em 1997 para US$ 0.49/L em 2002. Óleo de
soja vem aumentando sua importância na cadeia produtiva do biodiesel nos Estados
Unidos e vem se consolidando como a principal fonte para a produção desse
combustível naquele país. Nos Estados Unidos, para uso em motores diesel, o
biodiesel deve estar de acordo com as especificações ASTM D6751 listadas na
Tabela 13.
Na Índia, o biodiesel vem sendo produzido localmente para uso em veículos de 3
rodas, comuns naquele país. Biodiesel está substituindo rapidamente diesel, gás
natural e querosene, que abastecem esses veículos, como uma alternativa mais
limpa, barata e eficiente. Atualmente, naquele país, está sendo fomentado o cultivo
de pinhão-manso (Jatropha curcas L.) em terras improdutivas para obtenção de óleo
para a produção de biodiesel.
Na Malásia está sendo implementado programa para a produção de biodiesel. A
possível extração de vitaminas A e E permitirá reduzir os custos. Nesse país, o
biodiesel, chamado envo diesel, teve seu lançamento oficial em março de 2006, e
produz anualmente cerca de 500 000 toneladas de óleo de dendê para fins de
biocombustivel. O envo diesel é resultado da mistura de 5% de óleo de dendê
refinado com 95% de diesel mineral.
49
2.11 A MATRIZ ENERGÉTICA BRASILEIRA
A Oferta Interna de Energia (OIE)4 é constituída pelo Consumo Final de Energia
(CFE), que representa 89,7% do total, somado às perdas na distribuição e
transformação que representam 10,3% restantes. Por sua vez, o CFE, cujo montante
foi de 202,5 milhões de toneladas equivalentes de petróleo (tep) em 2006, se
constitui de 37,8% de uso industrial, 26,5% de uso em transportes, 10,8% de uso
residencial e 24,9% de uso em outros setores.
Figura 3: Oferta Interna de Energia (Brasil 2006)
Fonte: BRASIL. Ministério da Minas e Energia. Balanço Energético Nacional 2006
4 A energia que movimenta a indústria, o transporte, o comércio e demais setores econômicos do país recebe a denominação
de Consumo Final no BEN. Essa energia, para chegar ao local de consumo, é transportada por gasodutos, linhas de
transmissão, rodovias, ferrovias, etc., processos esses que demandam perdas de energia. Por outro lado, a energia extraída da
natureza não se encontra nas formas mais adequadas para os usos finais, necessitando, na maioria dos casos, passar por
processos de transformação (refinarias que transformam o petróleo em óleo diesel, gasolina, e outros derivados, usinas
hidrelétricas que aproveitam a energia mecânica da água para produção de energia elétrica, carvoarias que transformam a
lenha em carvão vegetal e outros). Esses processos também demandam perdas de energia. No BEN, assim como nos
balanços energéticos de outros países, a soma do consumo final de energia, das perdas na distribuição e armazenagem e das
perdas nos processos de transformação recebe a denominação de Oferta Interna de Energia – OIE . A estrutura da OIE por
energético é comumente chamada de Matriz Energética.
PETRÓLEO E DERIVADOS
37,9%
GÁS NATURAL9,6%CARVÃO MINERAL
6,0%
URÂNIO1,6%
HIDRÁULICA E ELETRICIDADE
14,8%
BIOMASSA30,1%
225,7 106 tep
50
A Oferta Interna de Energia (OIE) no Brasil, em 2006, atingiu o montante de 225,7
milhões de toneladas equivalentes de petróleo (tep), um crescimento de 3,24% em
relação a 2005, o que representa cerca de 2% da energia mundial
Em 2005 a OIE havia atingido 218,6 milhões de toneladas equivalentes de petróleo,
2,47% superior a 2004. Os resultados obtidos em 2006 apontam para um consumo
per capita de 1,21 habtep , indicador 1,8% superior ao de 2005, mas ainda inferior à
média mundial, de 1,69 habtep , e muito inferior à média dos paises da OECD1, de
4,67 habtep . O crescimento da OIE em 2006, de 3,24%, ficou abaixo do
crescimento da economia, segundo a nova metodologia de cálculo do Produto
Interno Bruto (PIB) utilizada pelo IBGE. Utilizando a nova metodologia, os resultados
preliminares do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística - IBGE indicam um
crescimento de 3,7% para o PIB de 2006, taxa maior que a de 2,9% obtida segundo
a metodologia anterior (MME, 2007).
Tabela 5 Oferta Interna de Energia (mil tep)
FONTES 2004 2005 2006 ∆% (2005/2004)
∆% (2006/2005)
NÃO RENOVÁVEIS 120 103 121 350 124 321 1,04 2,45 PETRÓLEO 83 648 84 553 85 485 1,08 1,10 GÁS NATURAL 19 061 20 526 21 721 7,69 5,82 CARVÃO MINERAL 14 225 13 721 13 464 -3,54 -1,88 URÂNIO (U3O8) 3 170 2 549 3 650 -19,58 43,19 RENOVÁVEIS 93 642 97 314 101 434 3,92 4,23 ENERGIA HIDRÁULICA 30 804 32 379 33 452 5,11 3,31 LENHA 28 203 28 468 28 058 0,94 -1,44 DA CANA-DE-AÇÚCAR 28 775 30 147 33 043 4,77 9,61 OUTRAS RENOVÁVEIS 5 860 6 320 6 880 7,84 8,87 TOTAL 213 744 218 663 225 754 2,30 3,24
Fonte: BRASIL. Balanço Energético Nacional 2006
A demanda energética total foi mais impactada pelo incremento no uso das fontes
renováveis (hidráulica, biomassa e outras). De fato, houve crescimento de 4,23% na
energia proveniente dessas fontes, enquanto que as não renováveis cresceram
2,45% (petróleo e derivados, gás natural, carvão mineral e urânio). Com isso, a
energia renovável passou a representar, em 2006, 44,9% da Matriz Energética
Brasileira. Conforme pode ser verificado na Tabela 5 o uso da lenha foi o único item
51
renovável que em 2006 apresentou declínio em relação a 2005, -1,44%. Esse fato
pode ser explicado pela substituição da lenha por GLP na cocção de alimentos, o
que representa uma tendência natural nos paises em desenvolvimento.
A participação do “urânio (U3O8) e seus derivados” na oferta interna de energia
cresceu cerca de 25%, passando de 1,2% em 2005 para 1,5% em 2006. Esse salto
reflete o crescimento na geração de energia elétrica a partir de fonte nuclear, de
9,9 TWh para 13,8 TWh , devido à operação continuada da Central Nuclear
Almirante Álvaro Alberto.
O Brasil apresenta-se numa posição de destaque no cenário mundial de energia,
pelo fato de possuir 44,9% de sua matriz energética composta por fontes renováveis,
resultado das contribuições dos itens “Biomassa” com 29,8% e “Hidráulica e
Eletricidade” com 15,1%.
93,9%
86,8%
55,1%44,9%
13,2%
6,1%OCDE (2004)
Mundo (2004)
Brasil (2006)
Renovável Não Renovável
Figura 4: Estrutura da Oferta de Energia, Brasil x Mundo x OCDE
Fonte: BRASIL. Balanço Energético Nacional 2007
Essa proporção contrasta significativamente com a média mundial de cerca de
13,2%, e é ainda mais expressiva se comparada com a média dos países que
52
compõem a Organização para a Cooperação e Desenvolvimento Econômico
(OCDE), formada em sua grande maioria por países desenvolvidos5, cujo índice gira
em torno de 6%. Considerando que o consumo de combustíveis é um importante
fator responsável pelas emissões de gases de efeito estufa, essa distribuição
energética põe o Brasil numa posição bastante singular consagrando o país como
um destacado benchmarking ambiental pela geração e uso de fontes renováveis de
energia. Essa posição ficará ainda mais fortalecida com a introdução progressiva do
biodiesel na matriz energética brasileira.
Entretanto, apesar da matriz energética brasileira possuir melhor qualidade
ambiental que o resto do mundo, analisado por outro ângulo esse quadro é
preocupante, pois as duas principais contribuições apresentam uma grave distorção
social. Os negócios de geração e consumo de hidroeletricidade estão concentrados
em privilegiados espaços econômicos dominados por grandes corporações
nacionais e multinacionais. Com relação à biomassa, em particular etanol e lenha
vegetal, a perspectiva é de oligopolização da produção, seja pelo controle da
produção das matérias primas cana-de-açúcar e eucalipto, seja pelo controle das
usinas sucroalcooleiras e dos fornos de produção de carvão vegetal para a indústria
siderúrgica. (CARVALHO, 2007).
5 Alemanha, Austrália, Áustria, Bélgica, Canadá, Coréia do Sul, Dinamarca, Espanha, Estados Unidos, Finlândia, França,
Grécia, Holanda, Hungria, Irlanda, Islândia, Itália, Japão, Luxemburgo, México, Noruega, Nova Zelândia, Polônia, Portugal,
Reino Unido, República Eslovaca, República Tcheca, Suíça, Suécia e Turquia. Além desses países, a União Européia também
integra a OCDE.
53
Tabela 6 Produção, importação, exportação e consumo de óleo diesel no Brasil
Ano
Produção
A
(103 m3)
Importação
B
(103 m3)
Exportação
C
(103 m3)
Ajustes e
Perdas
D
(103m3)
Consumo
A+B+C+D =
= E
(103 m3)
Parcela
Importada
(B/E*100)
(%)
1996 26 729 4 907 -409 -103 30 101 16,3 1997 27 959 5 892 -598 -211 31 664 18,6 1998 29 409 6 207 -540 -247 33 107 18,7 1999 31 521 5 223 -590 42 33 944 15,4 2000 31 316 5 859 -753 20 36 442 16,1 2001 32 369 6 585 -848 -59 38 047 17,3 2002 32 549 6 389 -805 545 38 678 16,5 2003 35 421 3 820 -821 -112 38 308 10,0 2004 39 235 2 695 -965 -288 40 677 6,6 2005 38 396 2 971 -1 051 105 40 421 7,4 2006 38 729 3 545 -1 337 -329 40 608 8,7
Fonte: BRASIL, Balanço Energético Nacional 2007
A inserção do biodiesel na matriz energética nacional e a sua consolidação como
combustível alternativo poderão fortalecer a destacada posição do Brasil como
campeão mundial de produção e consumo de combustíveis renováveis.
Vários óleos vegetais de diferentes oleaginosas poderão ser usados como fonte de
matéria-prima para a produção de biodiesel, como soja, mamona, amendoim,
algodão, dendê (palma), girassol e outras. Essa multiplicidade permitirá inclusive a
minimização das flutuações cíclicas típicas do setor agrícola decorrentes das
sazonalidades. A escolha do cultivar deverá contemplar, além dos critérios técnicos,
as potencialidades vocacionais de cada região.
Apesar do forte potencial brasileiro para a produção de biodiesel, resultado da
imensidão territorial que favorece o cultivo de oleaginosas, alguns desafios precisam
ser superados para estabelecer e consolidar o seu papel como fonte renovável de
combustível.
Uma das questões que vêm sendo discutidas é quanto à definição sobre o álcool
mais adequado a ser usado no processo de produção. Caso a rota etílica seja
priorizada, por ser o etanol de origem vegetal e possuir menor toxicidade que o
54
metanol, asseguraria ao biodiesel um perfil de combustível 100% renovável e
ambientalmente amigável. Entretanto, a rota metílica é a mais utilizada no mundo, e,
portanto, a mais desenvolvida.
O Brasil teria benefícios em adotar a rota etílica: além da renovabilidade do etanol,
esse álcool possui maior oferta no mercado brasileiro, em função da tradição
brasileira em produzi-lo. Além disso, a adoção da rota etílica promoveria um
benefício econômico adicional como resultado do aumento da produção do etanol.
55
2.12 LOGÍSTICA DE TRANSPORTE DA PRODUÇÃO DE BIODIES EL
No contexto da cadeia produtiva de biodiesel, a logística de transporte representa
um dos seus elos mais importantes por ser a responsável pela conexão entre os
centros produtores de oleaginosas, tipicamente rurais, e os centros consumidores de
biodiesel, tipicamente grandes centros urbanos.
Na análise global da cadeia produtiva do biodiesel deverão ser contempladas as
facilidades logísticas de transporte do óleo para as usinas de produção e a posterior
distribuição do biodiesel para os pontos de consumo.
A posição geográfica do estado da Bahia lhe confere uma condição privilegiada em
relação aos outros estados do Nordeste. É o estado mais próximo das regiões Sul e
Sudeste, onde estão os maiores consumidores do país. Essa posição estratégica se
reflete em menores custos logísticos para os setores produtivos do estado, que se
beneficiam das vantagens promovidas pela multimodalidade da sua rede de
escoamento de bens e serviços por meio de rodovias, ferrovias, hidrovias fluviais e
marítimas, dutovias e aerovias.
Do mesmo modo que nos demais estados do país, a cadeia de logística de
transporte de cargas na Bahia está suportada predominantemente por modal
rodoviário, contrariamente ao que ocorre nos países desenvolvidos, que privilegiam
o modal ferroviário. A participação das rodovias no transporte de cargas no Brasil é
maior que a observada nos países subdesenvolvidos, conforme pode ser observado
na Tabela 7.
Tabela 7 Matriz de Transporte de Cargas (%): Compar ação Internacional
Modal Países
Desenvolvidos
Países
Subdesenvolvidos Brasil
Rodoviário 30,0 42,3 58,7
Ferroviário 40,0 38,5 20,6
Hidroviário 16,0 10,9 17,2
Outros 14,0 8,3 3,4
Fonte: Cadernos, 2006
56
Com uma extensão de 25 200 km, a malha rodoviária do estado, apesar da maior
participação no transporte de cargas, encontra-se com sua trafegabilidade em
condições precárias. Daquele total, 5 201 km são constituídas de rodovias federais,
20 000 km são estaduais e estaduais transitórias.
A rede ferroviária do estado da Bahia, parte integrante da antiga Rede Ferroviária
Federal, é atualmente privatizada, sendo explorada pela Ferrovia Centro Atlântico,
através de um contrato de concessão iniciado em agosto de 1996 válido por um
período de 30 anos. Essa ferrovia possui uma extensão de 1 582km sendo formada
por três linhas-tronco:
1. Linha Norte: liga Salvador a Propriá, em Sergipe, e tem 551 km;
2. Linha Centro: liga Alagoinhas a Petrolina, em Pernambuco com 457 km,
3. Linha Sul: Salvador a Monte Azul, Minas Gerais, com 846 km.
O custo do frete, cobrado pelas operadoras nas ferrovias, é 50% mais barato em
relação ao transporte rodoviário. Além disso, as ferrovias oferecem rapidez e
capacidade de transporte de grandes cargas.
Quanto à navegação fluvial, o estado é favorecido por ter muitos dos seus
municípios atingidos pela influência da Bacia do Rio São Francisco que abrange 504
municípios, ou 9% do total de municípios do país. Desse total, 48,2% estão na
Bahia, 36,8% em Minas Gerais, 10,9% em Pernambuco, 2,2% em Alagoas, 1,2% em
Sergipe, 0,5% em Goiás e 0,2% no Distrito Federal. A área compreendida entre a
fronteira Minas-Bahia e a cidade de Juazeiro (BA), representa 45% do vale, apesar
de contribuir para o deflúvio anual com apenas 20%. A maior contribuição do
deflúvio anual, cerca de 75%, é obtida em Minas Gerais, que abriga apenas 37% da
área total do vale.
O modal hidroviário do Rio São Francisco apresenta um grande potencial para
viabilizar o escoamento de bens entre várias regiões produtoras do interior da Bahia
e suas ligações com outros estados, constituindo-se num valioso elemento de
integração inter-regional. A hidrovia do médio São Francisco é representada por um
estirão navegável que tem uma extensão equivalente à distância entre Brasília (DF)
e Salvador (BA), 1 371 km, destacando-se como a mais econômica forma de ligação
57
entre o Centro-Sul e o Nordeste. Com o seu extremo sul localizado na cidade de
Pirapora (MG), a hidrovia do São Francisco é interligada por ferrovias e estradas aos
mais importantes centros econômicos do Sudeste, além de fazer parte do Corredor
de Exportação Centro-Leste. Ao norte, nas cidades vizinhas a Juazeiro (BA) e
Petrolina (PE), a hidrovia está ligada às principais capitais do Nordeste, dada a
posição geográfica destas duas cidades.
Por suas características de transporte para grandes volumes e grandes distâncias, o
sistema hidroviário agrega preservação ambiental e custos inferiores em relação aos
demais modais. A Tabela 8 apresenta uma comparação de custos de frete entre os
diversos modais.
Tabela 8 Comparação entre Custos de Fretes
COMPARAÇÃO DE CUSTOS DE FRETES MODAL CUSTO [US$/(1 000km x t)] Ferrovia 17 Rodovia 27 Hidrovia 10
Fonte: SISTEMA, 2007 A ampliação dos atuais terminais hidroviários e a implementação de um programa
eficaz de revitalização do Rio São Francisco poderiam contribuir para a consolidação
da chamada navegação de grande porte em volumes comercialmente atrativos.
2.13 AS REGIÕES DA BAHIA
Para efeitos de melhor compreensão, neste estudo, o estado da Bahia foi
regionalizado de modo a detalhar as vias de escoamento atualmente existentes nos
diversos modais, bem como relacionar as alternativas previstas em projetos ou ainda
frutos de aspirações locais:
Região I → Oeste baiano: essa região merece comentário especial por ser a maior
produtora de grãos do estado destacando-se soja, algodão e milho, que permitem a
formação de uma cadeia produtiva de óleos vegetais bastante competitiva. A região
é atendida pelas seguintes vias de acesso:
• BR-242 é a principal via de acesso e escoamento da produção de grãos
e óleos vegetais da região, cortando os municípios de Luis Eduardo
58
Magalhães, Barreiras e Cristópolis, distantes de Salvador respectivamente
990 km, 896 km e 825 km.
• BR-020 liga a cidade de Luis Eduardo Magalhães ao estado de Goiás,
no sentido norte-sul;
• BR-135 a) no sentido sul-norte essa rodovia liga a cidade de Cocos, que
está localizada a 22km da divisa da Bahia com Minas Gerais, à BR-242 em
Barreiras, passando pelas cidades de Coribe, Correntina e São Desidério;
b) no sentido longitudinal liga a cidade de Formosa do Rio Preto,
distante 31km da divisa com o estado do Piauí, à BR-242 em
Barreiras, passando pelas cidades de Monte Alegre e Riaçhão
das Neves;
• BA-451 ligando Santa Rita de Cássia à BR-135, próximo a Monte Alegre;
• BA-449 ligando Cotegipe à BR-242, próximo a Crisópolis;
• Hidrovia do Rio São Francisco: a revitalização desse importante modal
hidroviário promoveria um grande impulso econômico às regiões cobertas
pelo seu curso. Com extensão navegável, de cerca de 1 371km, indo de
Pirapora (MG) a Juazeiro (BA), a plena navegabilidade desse rio está
atualmente comprometida por pontos de baixa profundidade, que limitam a
sua utilização apenas por embarcações pequenas e antieconômicas, e inibem
a navegação noturna. Paralelamente, a reforma do terminal hidroviário de
Ibotirama, distante 209km de Barreiras, permitiria a conexão intermodal da
rodovia BR-242 com essa hidrovia;
Pelo menos dois projetos futuros estão na pauta de investimentos a serem
implementados na região, os quais, juntos, ajudarão a dinamizar o fluxo de
importação e exportação dos itens relacionados à cadeia produtiva do biodiesel: a
construção de um trecho ferroviário ligando a região oeste até o Porto de Aratu, e a
instalação de um Centro Logístico entre as cidades de Luis Eduardo Magalhães e
Barreiras.
Região II→ Baixo Sul: essa região abriga os municípios de Valença, Taperoá, Nilo
Peçanha, Ituberá e Camamu, cinco dos maiores produtores estaduais de dendê
(palma), que juntos ocupam uma área de 33 000 hectares de dendezais.
As principais vias de escoamento são:
59
• BA-001 a partir do extremo sul do estado, essa rodovia corta a cidade de
Camamu, passando por várias cidades do baixo sul, segue até o
entroncamento da BR-324, em Feira de Santana, chegando até Salvador; é
utilizada no sentido oposto para ligar as cidades do baixo sul ao Porto de
Ilhéus, que é dotado de instalações e equipamentos adequados
principalmente para exportação de soja;
• BR-101 essa rodovia que começa no sul do país em direção ao norte,
atravessa todo o estado, seguindo uma trajetória paralela à BA-001,
igualmente atingindo o entroncamento da BR-324; constitui-se num
importante canal de ligação entre a Bahia e os estados do nordeste e sudeste
do país;
• Dutovia poliduto de 8“que sai do Terminal Aquaviário de Madre de Deus,
da Transpetro, atualmente abastece gasolina , diesel e GLP para os terminais
terrestres de Jequié e Itabuna; oportunamente, poderá ser mais uma
alternativa de escoamento de biodiesel para aquelas regiões;
• Porto de Ilhéus localizado no sudeste do estado, esse porto, de
concepção off-shore, é especializado para movimentar cargas gerais e
containers com capacidade total de até 990 anotmil .
Região III→ Irecê: essa região, formada por vinte e um municípios, é a maior
produtora de mamona do país, tem como acessos:
• BA-052 a principal via rodoviária da região, conhecida como Rodovia do
Feijão, possui distância média de 484km entre o centro geográfico da região e
a capital;
• BA-433: Barra do Mendes→ Ibipeba → Ibititá →Irecê→BA-052;
• BR-122: Mulungu do Morro→Cafarnaum→BA-052;
• Hidrovia do Rio São Francisco: o centro geográfico da região está situado a
cerca de 100km desse rio através da cidade de Xique-Xique, a qual urge ser
beneficiada com a instalação de um terminal hidroviário estruturado,
efetivamente dotado de equipamentos e instalações adequados para
viabilizar o escoamento da produção de toda a região de Irecê em direção a
ambos os sentidos Juazeiro (BA) e Pirapora (MG), por meio da
intermodalidade rodovia-hidrovia;
60
Região IV→ Piemonte da Diamantina: a região é a segunda maior produtora
de mamona do país, sendo atendida pelos seguintes acessos:
• BR-324: no trecho compreendido entre o norte da cidade de Feira de
Santana e Jacobina, com projeto de estendê-la até a cidade de Santo Sé,
situada às margens do Lago de Sobradinho, essa rodovia atende
importantes cidades, como Riachão do Jacuípe e Jacobina, permitindo a
sua ligação com Salvador;
• BR-407: essa rodovia longitudinal possui um trecho de grande
importância ao derivar da BR-324, próximo à cidade de Capim Grosso, até
alcançar Juazeiro, passando por cidades como Senhor do Bonfim e
Jaguarari. As rodovias BR-324 e BR-407, em conexão, facilitam o
escoamento de um grande volume de produção tanto em direção a
Juazeiro quanto a Salvador;
• Ferrovia Centro Atlântica: ao longo de seu trajeto, o trecho compreendido
entre Salvador e Juazeiro corta importantes regiões podendo atender
várias cidades que podem dispor desse modal para viabilizar o
escoamento de sua produção, bem como a entrada de bens e insumos. A
cidade de Senhor do Bonfim desempenha uma função estratégica na
região por ser cortada por esse trecho, podendo dispor de um entreposto
para atender as cidades circunvizinhas;
Região V→ Chapada Diamantina, Paraguaçu e Serra Geral: as cidades que
compõem essas localidades possuem uma atividade agropecuária diversificada, mas
com forte potencial para produção de mamona. Principais acessos:
• BR-242: principal via de ligação entre as regiões leste e oeste da Bahia;
• BR-116: importante rodovia longitudinal
• BA-142: via secundária de acesso de várias cidades à BR-242;
• Ferrovia Centro Atlântica: corta longitudinalmente o município de Iaçu;
61
Região VI→ Médio São Francisco: nessa região está localizada Juazeiro, cidade-
pólo, que é um importante centro distribuidor de cargas, com potencial de
estabelecer intermodalidade entre a BR-407, o Rio São Francisco e a Ferrovia
Centro Atlântica. A região conta com aeroportos, distribuidoras de diesel, usina de
álcool, armazéns; porto fluvial e dispõe de uma ligação ferroviária com a base de
distribuição de combustíveis da PETROBRAS em Candeias, na Região
Metropolitana de Salvador. Em Juazeiro existe também uma base de distribuição de
combustíveis operada pela BR Distribuidora e um pool de pequenas empresas
ligadas à Região Metropolitana de Salvador por ferrovia.
Principais acessos:
• BR-407: principal ligação entre Juazeiro e Salvador, com extensão de 510 km;
• Hidrovia do Rio São Francisco: partindo do Porto de Juazeiro é possível
chegar por essa hidrovia até a cidade de Pirapora (MG);
• Ferrovia Centro Atlântica: uma das linhas dessa ferrovia vai até Petrolina
(PE).
Região VII→ Região Metropolitana de Salvador e Feira de Santana: esse núcleo se
destaca por abrigar as cinco maiores cidades do estado, que segundo o critério do
PIB concentram mais de 50% de toda a riqueza estadual. Em ordem decrescente
aparecem: Camaçari (18,29%), Salvador (16,36%), São Francisco do Conde
(10,66%), Feira de Santana (3%) e Simões Filho (2,5%) (IBGE, 2004). Essa
aglomeração de forças econômicas assegura uma boa infra-estrutura de transportes
rodoviário, aéreo e marítimo. Principais acessos:
• BR-324: via de ligação rodoviária entre Salvador e Feira de Santana, com
derivações para rodovias estaduais que dão acesso aos municípios de
Simões Filho, Camaçari, Dias D’Ávila, Candeias, São Francisco do Conde e
Madre de Deus;
• BA-093: a partir da BR-324, trecho da cidade de Simões Filho, em direção à
cidade de Entre Rios, é uma das vias de ligação de Salvador ao Pólo
Industrial de Camaçari;
• BA-099: mais conhecida como Linha Verde, liga os municípios de Lauro de
Freitas e Jandaíra, seguindo uma trajetória paralela à orla litorânea;
62
• BA-505: derivação da BA-093, partindo de Mata de São João em direção ao
litoral norte da Bahia, seguindo uma trajetória paralela à BA-099;
• Terminal Terrestre de Candeias: esse terminal, com capacidade nominal de
estocagem de 36 437 m3 de álcool, diesel e gasolina, é de propriedade da
Petrobras Transporte S.A., e exerce um papel estratégico na região; ocupa
uma área contígua à Usina de Produção de Biodiesel, da própria Petrobras,
sendo dotada de vias de acesso rodoviária, pela BA-522, e ferroviária, por
uma derivação da Ferrovia Centro Atlântica.
Estão localizados nessa região vários terminais marítimos, privados ou
administrados pela Companhia de Docas do Estado da Bahia (CODEBA), órgão
oficial vinculado ao Ministério dos Transportes, dentre os quais podemos citar:
1. Porto de Salvador: localizado na Baía de Todos os Santos, opera
principalmente com cargas gerais, acondicionados principalmente em
containers, utilizando um terminal privado e outro público. Esse porto vem
experimentando várias transformações dinâmicas ao longo dos últimos anos
por meio de arrendamentos e terceirizações de várias áreas e serviços o que
tem permitido expressivos ganhos de produção e produtividade. Entretanto,
para dinamizar ainda mais o seu desenvolvimento, esse porto precisa ter
restabelecida a sua conexão já existente com a Estação Ferroviária da
Calçada, inviabilizada pelo intenso tráfego de veículos em duas grandes
avenidas que cruzam a linha férrea e pela presença de uma grande feira
popular na região. A relocação da feira e a construção de viadutos são
apontadas como as soluções para permitir o fluxo de comboios pela linha
férrea.
2. Porto de Aratú: localizado na região nordeste da Baía de Todos os Santos,
esse porto dista 50km de Salvador por rodovia e 42km por ferrovia e é
constituído de três terminais especializados: o terminal de granéis sólidos
(TGS), o terminal de granéis líquidos (TGL) e o terminal de produtos gasosos
(TPG). Foi originalmente concebido para atender às indústrias instaladas no
Centro Industrial de Aratu – CIA, e, posteriormente, também ao Pólo de
Camaçari.
3. Terminal Aquaviário de Madre de Deus, administrado pela Petrobras
Transporte S.A., é responsável pela movimentação no estado dos maiores
volumes de petróleo e seus derivados produzidos na Refinaria Landulfo Alves
63
(RLAM), e já dispõe de equipamentos e infra-estrutura adequados para
estocar e transportar os futuros volumes de biodiesel previstos pela
legislação. Esse terminal, que possui capacidade de armazenamento da
ordem de 626.052 m3 de petróleo e derivados, álcool e GLP, também opera
uma malha de dutovias com extensão de 394km para suprimento de
combustíveis para as cidades de Itabuna e Jequié, no Recôncavo Sul da
Bahia, que de lá são transportados para os consumidores do sul e o oeste do
Estado, norte do Espírito Santo e nordeste de Minas Gerais.
O município de Feira de Santana, o maior do interior da Bahia, está localizado a uma
distância de 108 km da capital pela BR-324, principal rodovia federal do estado, e
representa um eixo polarizador do sistema rodoviário do estado interligando
Salvador às demais regiões. As demais vias de acesso rodoviário, já citadas nas
regiões anteriores, são a BR-242, que liga Salvador ao oeste do estado e à capital
federal, as rodovias BR-101 e BR-116, que ligam o Norte-Nordeste ao Centro-Sul do
País, e a BA-052 que liga a capital à região de Irecê. Em Feira de Santana está
localizado o Centro Industrial do Subaé, que abriga importantes empresas químicas,
de autopeças, de transformação plástica, de confecções, entre outros, e um
importante produtor de óleo de mamona, a BioÓleo.
Diante do cenário que descreve as atuais condições dos diversos modais de
escoamento da produção do estado, fica a óbvia constatação que tão importante
quanto políticas públicas de fomento a investimentos nos setores produtivos é a
criação de mecanismos de impulso à interconexão entre os vários modais
aproveitando as potencialidades locais de cada região.
A adoção de um modelo de gestão privada para as rodovias, por meio de
concessões, unicamente, não resolve os problemas operacionais e de manutenção
enfrentados por elas. A solução mais racional contempla o modal rodoviário como
complementar aos modais ferroviário e aquaviário (marítimo e fluvial). A não
existência da complementaridade entre os modais resulta em sobrecarga na malha
rodoviária levando-a a saturação e deterioração precoces, além de onerar os seus
custos de operação e manutenção.
64
2.14 O MARCO REGULATÓRIO BRASILEIRO
Uma ação objetiva para a regulamentação do uso do biodiesel no Brasil foi a edição
de um Decreto Presidencial, datado de 2 de julho de 2003, que instituiu um Grupo
de Trabalho Interministerial (GTI) cujo objetivo era apresentar estudos sobre a
viabilidade de utilização desse combustível como fonte alternativa de energia, bem
como apresentar as ações a serem implementadas para consolidar a sua adoção.
Esse Grupo era constituído por representantes de diversos órgãos: Casa Civil da
Presidência da República além dos Ministérios dos Transportes (MT), da Agricultura,
Pecuária e Abastecimento (MAPA), do Desenvolvimento, Indústria e Comércio
Exterior (MDIC), de Minas e Energia (MME), da Fazenda (MF), do Planejamento,
Orçamento e Gestão (MP), da Ciência e Tecnologia (MCT), do Meio Ambiente
(MMA), do Desenvolvimento Agrário (MDA), da Integração Nacional (MI) e Ministério
das Cidades (Mcidades).
O Relatório Final apresentado pelo Grupo mostrou as potencialidades e desafios da
produção e uso do biodiesel, apontando-o como vetor de desenvolvimento e
inclusão social, o que levou o Governo Federal a instituir, em dezembro de 2003, a
Comissão Executiva Interministerial (CEI) e o Grupo Gestor (GG), encarregados da
implantação das ações para produção e uso de biodiesel.
Essas ações serviram para balizar o lançamento do Programa Nacional de Produção
e Uso do Biodiesel (PNPB) que estabelece como principais diretrizes:
• implantar um programa sustentável, promovendo inclusão social;
• garantir preços competitivos, qualidade e suprimento;
• produzir o biodiesel a partir de diferentes fontes oleaginosas e em regiões
diversas (PROGRAMA, 2007).
Em novembro de 2004 foram publicadas a Resolução 41 (que instituiu a
regulamentação e obrigatoriedade de autorização da ANP para o exercício da
atividade de produção de biodiesel) e a Resolução 42 (que estabeleceu as
especificações técnicas preliminares para a comercialização de biodiesel a ser
adicionado ao diesel mineral).
65
Por meio do Decreto 5.297 de 06 de dezembro de 2004 foi instituído o Selo
Combustível Social, título a ser concedido às empresas produtoras de biodiesel que
priorizarem a aquisição de matérias primas provenientes de agricultores familiares
enquadrados no Programa Nacional de Fortalecimento da Agricultura Familiar-
PRONAF.
Entre os critérios, regulados através de contratos, para a obtenção do Selo
Combustível Social, destacam-se a exigência de prestação de serviços de
assistência técnica e capacitação aos agricultores familiares e os percentuais
mínimos de aquisição de matéria-prima do agricultor familiar feitas pelo produtor de
biodiesel, que são:
• 50% para a Região Nordeste e o Semi-Árido;
• 30% para as Regiões Sudeste e Sul;
• 10% para as Regiões Norte e Centro-Oeste.
As empresas detentoras do Selo Combustível Social terão o compromisso de firmar
contrato com os produtores rurais especificando renda estimada, prazos e garantia
de assistência e capacitação técnica a esses trabalhadores. Esse selo, a ser
concedido pelo Ministério do Desenvolvimento Agrário (MDA), atuará como um
mecanismo promotor de inclusão social e gerador de emprego e renda, assegurando
aos produtores de biodiesel, como contrapartida, a obtenção de benefícios
tributários e acesso a linhas de financiamento.
A sanção da Lei 11.097, de 13 de janeiro de 2005, que dispõe sobre a introdução do
biodiesel na matriz energética nacional, caracteriza-se como o Marco Regulatório a
partir do qual, e seguido por uma série de outros atos oficiais, na forma de leis,
decretos, portarias, resoluções e instruções normativas, definem as condições legais
para a introdução do biodiesel na Matriz Energética Brasileira. Essa Lei definiu a
obrigatoriedade de adição de 2%, volume/volume, de biodiesel ao diesel mineral, a
partir de janeiro de 2005, e de 5% a partir de 2013, além de estender a abrangência
de atuação do órgão regulador do setor de combustíveis, a ANP, que passou a se
chamar Agência Nacional de Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis. Esse órgão
tem como atribuições a promoção da regulação, a contratação e a fiscalização das
atividades econômicas integrantes da indústria do petróleo, do gás natural e dos
biocombustíveis, cabendo-lhe implementar, em sua esfera de atribuições, a política
66
nacional de biocombustíveis, contida na política energética nacional. A introdução do
biodiesel na Matriz Energética Brasileira foi regulamentada pelo Decreto 5.448 de 20
de maio de 2005.
A Lei 11.116 de 18 de maio de 2005 dispôs sobre o Registro Especial a ser mantido
na Secretaria de Receita Federal do Ministério da Fazenda, aplicado a produtores ou
importadores de biodiesel, e também estabelecia a incidência de contribuição para o
PIS/PASEP e para o COFINS sobre as receitas decorrentes da venda desse
produto. As regras referentes a esses tributos determinavam que os mesmos fossem
cobrados uma única vez cabendo ao produtor industrial de biodiesel a tarefa de
pagamento da referida tributação. Foi facultada ao produtor a opção pela incidência
única de alíquotas sobre o preço do produto, de 6,15% (seis inteiros e quinze
centésimos por cento) para PIS/PASEP e 28,32% (vinte e oito inteiros e trinta e dois
centésimos por cento) para o COFINS, ou pelo pagamento de um valor fixo por
metro cúbico de biodiesel comercializado, R$120,14 (cento e vinte reais e quatorze
centavos) e R$553,19 (quinhentos e cinqüenta e três reais e dezenove centavos),
respectivamente (PROGRAMA, 2007b).
Ao regulamentar a Lei 11.118, o Decreto nº 5.297, de 06 de dezembro de 2004,
alterado pelo Decreto nº 5.457, de 6 de junho de 2005, estabeleceu um percentual
geral de redução de 67,63% em relação à alíquota definida na Lei. Portanto, a
alíquota máxima de PIS/PASEP e COFINS incidentes sobre a receita bruta auferida
pelo produtor ou importador na venda de biodiesel, ficou reduzida para R$ 217,96
por metro cúbico (R$38,89 referentes a PIS/PASEP e R$179,07 referentes a
COFINS) (PROGRAMA, 2007b).
Estabeleceu também três níveis distintos de desoneração tributária para reduzir a
alíquota máxima de 3m96,217$R , com a introdução de coeficientes de redução
diferenciados de acordo com os critérios dispostos na Lei:
• Para o biodiesel fabricado a partir de mamona ou palma produzidas nas
regiões Norte, Nordeste e no Semi-Árido pela agricultura familiar, a
desoneração de PIS/PASEP e COFINS é total, ou seja, a alíquota efetiva é
nula (100% de redução em relação à alíquota geral de 3m96,217$R );
67
• Para o biodiesel fabricado a partir de qualquer matéria-prima produzida pela
agricultura familiar, independentemente da região, a alíquota efetiva é 3m02,70$R (67,9% de redução em relação à alíquota geral);
• Para o biodiesel fabricado a partir de mamona ou palma produzidas nas
regiões Norte, Nordeste e no Semi-Árido pelo agronegócio, a alíquota efetiva
é 3m50,151$R (30,5% de redução em relação à alíquota geral) (Fonte:
PROGRAMA, 2007b).
A Tabela 9 sumariza os diferentes critérios de tributação federal incidentes sobre o
preço de comercialização do biodiesel.
Tabela 9 Critérios de tributação do biodiesel
(Lei 11.116-18/05/2005) (Decreto Nº
5.457 -06/06/2005)
(Decreto Nº 5.297-06/12/2004)
COEFICIENTES DE REDUÇÃO DIFERENCIADOS
COEF. DE REDUÇÃO
(A) (B) (C) ALÍQUOTA
REGIME ESPECIAL
0,6763 0,775 0,896 1
TRIBUTO FEDERAL
(%) 3m$R 3m$R 3m$R 3m$R 3m$R
PIS/PASEP 6,15 120,14 38,89 27,03 12,49 0 COFINS 28,32 553,19 179,07 124,47 57,53 0 TOTAL 34,47 673,33 217,96 151,50 70,02 0 (A) Mamona e palma (Norte/Nordeste/Semi-árido e Agronegócio) (B) Agricultura Familiar no PRONAF; Qualquer Matéria-prima; Qualquer região (C) Mamona e palma (Norte/Nordeste/Semi-árido e Agricultura Familiar no PRONAF)
Fonte: BRASIL, 2005
A tributação máxima de 3m96,217$R incidente sobre o biodiesel ainda é elevada
considerando-se que é o equivalente à carga tributária federal incidente sobre seu
concorrente direto, o diesel de petróleo. Sendo o biodiesel um combustível renovável
propondo-se a ser um sucedâneo de um combustível fóssil, seria justificável que a
desoneração tributária fosse mais expressiva, de modo a caracterizar uma efetiva
contribuição governamental ao sucesso de um programa concebido justamente na
esfera governamental.
A Resolução nº 3, de 23 de setembro de 2005, do Conselho Nacional de Política
Energética (CNPE) antecipou para 01 de janeiro de 2006 o início para o atendimento
da adição mínima de 2% do biodiesel ao diesel mineral, definindo que a
obrigatoriedade ficaria restrita ao volume de biodiesel produzido por detentores do
Selo Combustível Social.
68
Em 30 de Setembro de 2005, o Ministério do Desenvolvimento Agrário (MDA)
publicou a Instrução Normativa no. 02 para projetos de biodiesel com perspectivas
de se consolidarem como empreendimentos aptos ao selo combustível social. O
enquadramento social de empreendimentos produtores de biodiesel permite acesso
a melhores condições de financiamento junto ao Banco Nacional de
Desenvolvimento Econômico e Social (BNDES) e outras instituições financeiras,
além de dar direito de concorrência em leilões de compra de biodiesel. As indústrias
produtoras também terão direito a desoneração de alguns tributos, mas deverão
garantir a compra da matéria-prima a preços pré-estabelecidos, oferecendo
segurança aos agricultores familiares. Há, ainda, possibilidade dos agricultores
familiares participarem como sócios ou cotistas das indústrias extratoras de óleo ou
de produção de biodiesel, seja de forma direta, seja por meio de associações ou
cooperativas de produtores (PROGRAMA, 2007b).
Outro importante passo para efetivamente alavancar o negócio do biodiesel no Brasil
foi dado pelo Ministério das Minas e Energia com a edição da Portaria 483 de 03 de
outubro de 2005, que fixava as diretrizes para a realização de leilões públicos
promovidos pela ANP para aquisição desse combustível. Essa Portaria estabelecia
os critérios de participação dos possíveis fornecedores nos futuros leilões,
necessariamente detentores do Selo Combustível Social ou possuidores de
requisitos necessários à sua obtenção. A realização dos citados leilões viria a ser
regulamentada por meio da Resolução 31 da ANP, de 04 de novembro de 2005.
Diante da necessidade de induzir investimentos de forma acelerada para o aumento
da produção e da oferta de biodiesel no mercado nacional, o CNPE (Conselho
Nacional de Política Energética) determinou por meio da Resolução 03, de 23 de
setembro de 2005, a redução do prazo para o início da adição obrigatória, fixando a
data de início em 01 de janeiro de 2006, anteriormente definida como 01 de janeiro
de 2007, e restringindo a obrigatoriedade ao volume total produzido por detentores
do Selo Combustível Social.
Resolução do CNPE de 13 de março de 2008 elevou para 3% em volume a adição
mínima obrigatória de biodiesel ao diesel mineral a partir de 1º de julho de 2008
(PROGRAMA, 2007b).
69
2.15 AÇÕES GOVERNAMENTAIS
Uma das ações governamentais para fomentar o uso comercial do biodiesel é á
introdução do Programa de Apoio Financeiro a Investimentos em Biodiesel, que
estabelece financiamento de até 90% dos itens passíveis de apoio para projetos
com o Selo Combustível Social e de até 80% para os demais projetos. Os
financiamentos são destinados a todas as fases de produção do biodiesel, entre elas
a agrícola, a de produção de óleo bruto, a de armazenamento, a de logística, a de
beneficiamento de co-produtos e a de aquisição de máquinas e equipamentos
homologados para o uso deste combustível. Esses recursos são originados de linhas
de crédito especiais do BNDES, que estipulou para os empréstimos correções
baseadas na Taxa de Juros de Longo Prazo (TJLP) acrescidas de juros anuais que
variam de 1% a 3%, a depender do porte do empreendedor (micro, pequena, média
ou grande empresa) e se o aspirante ao crédito é ou não detentor do Selo
Combustível Social.
Para atender diretamente os pequenos produtores familiares existe um programa
específico de apoio ao fortalecimento da agricultura familiar tendo como
protagonistas os agricultores familiares e suas organizações. O Pronaf é o Programa
Nacional de Fortalecimento da Agricultura Familiar e foi concebido com o objetivo de
construir um padrão de desenvolvimento sustentável para os agricultores familiares
e suas famílias, visando ao aumento e à diversificação da produção, com o
conseqüente crescimento dos níveis de emprego e renda, proporcionando bem-estar
social e qualidade de vida.
O Programa BB de Apoio a Produção e Uso do Biodiesel, como a sigla sugere,
utiliza recursos financeiros provenientes do Banco do Brasil e também visa apoiar a
produção, a comercialização e o uso do biodiesel como fonte de energia renovável e
atividade geradora de emprego e renda. A assistência ao setor produtivo será feita
por meio da disponibilização de linhas de financiamento de custeio, investimento e
comercialização, colaborando para a expansão do processamento de biodiesel no
país, a partir do incentivo à produção de matéria-prima, à instalação de plantas
agroindustriais e à comercialização (BANCO, 2007).
70
Com o risco de chegar 2008 sem capacidade instalada suficiente para atender o
mercado obrigatório de 2% de mistura, o governo decidiu instituir os leiloes de
compra de biodiesel, para viabilizar a antecipação da comercialização, garantindo a
instalação de uma capacidade mínima de produção. As compras de biodiesel via
leilão da ANP representam de fato o inicio do mercado de biodiesel no Brasil. Para
isso, o CNPE (Conselho Nacional de Política Energética), por meio da Resolução 3,
autorizou a realização desses leilões pela ANP, sob assessoria técnica do MME
(Ministério das Minas e Energia) limitando a participação como ofertantes apenas
aos detentores do Selo Combustível Social ou elegíveis a obtê-lo, e como
compradores os produtores e importadores de diesel mineral (PRATES; PIEROBON;
COSTA, 2007).
71
2.16 O PROCESSAMENTO DOS ÓLEOS VEGETAIS
A molécula de um triglicerídeo, principal componente do óleo vegetal, é constituida
de três radicais ésteres ligados a um radical de glicerol. Embora óleos vegetais in
natura possam ser alimentados a motores do ciclo diesel algumas características
como alta viscosidade, baixa volatilidade e propensão à formação de goma no motor
desestimulam essa prática. O glicerol, que contribui com cerca de 20% em massa de
uma molécula de triglicerídeo, é a principal responsável por tornar o óleo mais denso
e viscoso.
Para tornar os óleos mais apropriados para o uso como combustível, consideráveis
esforços têm sido conduzidos objetivando promover alguma modificação nas suas
propriedades para aproximá-las às do diesel mineral. Desse modo, para alcançar
esse propósito, os triglicerídeos podem ser craqueados, diluídos com solventes de
baixa viscosidade, dispersos em micro emulsificações, ou ainda convertidos a alquil
ésteres, por meio de uma reação química conhecida como transesterificação.
Descreveremos os mais usualmente empregados modos de adequação dos
triglicerídeos para uso como combustível e suas variantes: pirólise;micro
emulsificação;diluição;transesterificação.
2.16.1 PIRÓLISE
Pirólise se refere a uma transformação química sofrida por uma substância sob
aplicação de energia térmica com ou sem o auxílio de um catalisador. O material a
ser pirolisado pode ser óleo vegetal, gordura animal, ácidos graxos naturais e alquil
ésteres de ácidos graxos. A aplicação de calor acontece na ausência de ar ou
oxigênio (SONNTAG, 1979) ocorrendo a fissão das ligações químicas para produzir
moléculas menores (WEISZ et al., 1979). A pirólise de gorduras vem sendo
investigada há mais de cem anos, principalmente nas áreas do mundo com baixas
reservas de petróleo. A primeira pirólise reportada foi conduzida na tentativa de
sintetizar petróleo a partir de óleos vegetais (SONNTAG, 1979).
72
Chang e Wan (1947) relataram um craqueamento térmico em larga escala, na
China, a partir de sabões de cálcio derivados de óleo de tungue (Aleurites Fordii).
Inicialmente o óleo de tungue foi saponificado com cal para em seguida ser
termicamente craqueado a petróleo sintético, o qual após refino produziu diesel e
pequenas frações de gasolina e querosene. O rendimento comercial médio desse
petróleo sintetizado foi de 70% em volume, contendo um teor de gasolina de cerca
de 25 %.
Muitas pesquisas vêm sendo conduzidas sobre a pirólise de triglicerídeos com o
propósito de desenvolver produtos adequados para motores do ciclo diesel. Entre os
estudos incluem-se: o efeito da temperatura sobre os tipos de produtos obtidos; a
caracterização dos produtos finais da decomposição térmica e o desenvolvimento de
catalisadores seletivos com a finalidade precípua de produzir parafinas e olefinas
similares às encontradas nos combustíveis à base de hidrocarbonetos
(SRIVASTAVA e PRASAD, 2000).
A química da pirólise é difícil de ser caracterizada por causa da variedade de etapas
da reação, como também pela variedade de produtos que podem ser obtidos a partir
das reações possíveis. Os mecanismos de reações da decomposição térmica de
triglicerídeos são complexas devido às várias estruturas possíveis de serem
formadas e à multiplicidade de reações possíveis. De uma maneira geral, a
decomposição térmica dessas estruturas se processa por intermédio do mecanismo
ou de radical livre ou de íon carbônio. A decomposição térmica de triglicerídeos
produz os compostos da classe dos alcanos, alcenos, alcadienos, aromáticos e
ácidos carboxílicos (SRIVASTAVA e PRASAD, 2000).
Diferentes tipos de óleos vegetais produzem grandes diferenças na composição dos
produtos resultantes. Schwab et al. (1987) relataram que óleo de soja pirolisado, por
exemplo, contem 79% de carbono e 12% de hidrogênio, apresentando baixa
viscosidade e alto número de cetano quando comparado ao óleo vegetal puro. A
viscosidade após a pirólise foi reduzida de 32,6cSt para 10,2cSt a 38°C e o número
de cetano aumentou de 37,9 para 43 (BAGBY, 1987; SCHWAB et al., 1987).
Pioch et al. (1993) estudaram o craqueamento dos óleos de copra e de dendê
(palma). Esses óleos foram craqueados sobre um catalisador padrão de petróleo
73
SiO2/Al2O3 a 450°C para produzir gases, líquidos e sólidos co m pesos moleculares
mais baixos. A fase orgânica condensada foi fracionada para produzir os
combustíveis biogasolina e biodiesel. As composições químicas das frações de
diesel eram similares às dos combustíveis fósseis. O processo foi relativamente
simples e eficaz se comparado com outros processos de craqueamento relatados na
literatura, sem gerar resíduos nem poluição atmosférica.
Alencar; Alves e Craveiro. (1983) investigaram os produtos das reações de
craqueamento de babaçu (Orbignya phalerata), piquí (Caryocar brasiliense Camb) e
dendê (Elaeis guineensis), conduzidas na ausência de catalisador. Hidrocarbonetos
foram os principais produtos obtidos na pirólise, predominantemente alcanos e 1-
alcenos de cadeia linear. A ausência de compostos oxigenados nos produtos finais
sugere que as eliminações de CO2 e H2C=CO foram etapas dominantes nas
reações de craqueamento, pelo menos na ausência de catalisador.
As instalações para craqueamento térmico ou pirólise são caras, se comparadas ao
valor agregado relativamente baixo das substâncias a serem produzidas, o que torna
o processo pouco competitivo economicamente. Além disso, embora os produtos
sejam quimicamente similares à gasolina e ao diesel fósseis, a remoção de oxigênio
durante o processamento térmico também elimina qualquer benefício ambiental
proporcionado pelo uso de um combustível oxigenado. Além disso, o craqueamento
de triglicerídeos por pirólise tende à formação de biogasolina, mais do que à de
biodiesel (MA e HANNA, 1999).
74
2.16.2 MICROEMULSIFICAÇÃO
Bagby (1987) define micro-emulsões como dispersões termodinamicamente
estáveis, isotrópicas, claras ou translúcidas, formadas entre óleo, água, surfactante
e, freqüentemente, uma pequena molécula anfifílica, chamada co-surfactante. Bagby
(1987) reportou o uso do 2-octanol como um anfifílico eficiente na solubilização
micelar de metanol em troleína e óleo de soja, resultando na redução da viscosidade
para 11,2cSt .
Numa outra interpretação são definidas como dispersões de equilíbrio coloidal de
microestruturas fluidas oticamente isotrópicas com dimensões geralmente
compreendidas entre 1 e 150 nm formadas espontaneamente a partir de dois
líquidos normalmente imiscíveis e um ou mais substâncias anfifílicas iônicas ou não-
iônicas (SCHWAB et al., 1988).
Ali e Hanna (1994) definem uma micro-emulsão como um sistema consistindo de um
líquido disperso em um outro líquido imiscível, com ou sem um emulsificante,
geralmente em gotas maiores que o tamanho coloidal. O tamanho específico da gota
necessário para uma emulsão caracterizar-se como uma micro emulsão não é muito
claro.
Srivastava e Prasad (2000) entendem que os diâmetros das gotas nas micro
emulsões podem variar de 100 a 1000 Å. Uma micro emulsão pode ser formada pela
combinação de óleos vegetais com um éster e um dispersante (co-solvente), ou de
óleos vegetais, um álcool e um surfactante, com ou sem presença de diesel. As
micro-emulsificações, devido ao seu conteúdo de álcool, possuem valores mais
baixos de poder calorífico que os do diesel, mas os álcoois têm alto calor latente de
vaporização e tendem a resfriar a câmara de combustão, o que reduziria o
coqueamento no bico. Uma micro emulsão de metanol com óleos vegetais pode ter
um desempenho quase tão bom quanto o do diesel. (SRIVASTAVA e PRASAD,
2000).
75
2.16.3 DILUIÇÃO
Diluição de óleos vegetais pode ser realizada com substâncias diversas tais como
diesel mineral, um solvente ou etanol.
Uma mistura de óleo de girassol e diesel, na razão de 1:3 em volume, foi testada em
motores diesel e os resultados foram analisados por Ziejewsk; Kaufman e Pratt.
(1983). A viscosidade da mistura foi de 4,88cSt a 40°C ao passo que o valor limite
especificado pela ASTM é de 4,0cSt a 40°C. A conclu são foi que a mistura não
seria recomendada para uso, por longo prazo, em motores diesel de injeção direta
devido à tendência ao coqueamento no bico injetor com conseqüente entupimento
do mesmo.
Eles também testaram óleo de cártamo (carduncellus coerulus dentatus) com alto
teor de ácido oleico, também diluído com diesel na razão 1:3. Óleo de cártamo rico
em ácido oleico difere do óleo de cártamo típico por ser menos insaturado. Óleos
poli-insaturados são altamente reativos e tendem a oxidar-se e polimerizar-se,
provocando o espessamento do óleo lubrificante caso se acumulem neste. Essa
mistura apresentou uma viscosidade final de 4,92cSt a 40º C. Apesar da
viscosidade resultante apresentar um valor igualmente elevado, essa mistura foi
aprovada no teste 200 h EMA6, porém o seu uso por um prazo mais longo promove
o espessamento do lubrificante.
O teste EMA determina a troca de óleo lubrificante após 100 horas de operação e,
em ambos os testes, tanto com óleo de girassol quanto com óleo de cártamo, por
ocasião da troca não foram observadas variações significativas na viscosidade do
óleo lubrificante.
Num outro experimento, Ziejewsk; Kaufman e Pratt. (1983) testaram óleo de soja
misturado a um solvente (este contendo 48% de parafinas e 52% de naftênicos) à
razão 1:1. Apesar dessa mistura também ter passado no teste 200 h EMA, a mesma
apresentou uma viscosidade de 5,2cSt a 38°C, além d e gerar pesados depósitos de
carbono e desgaste no anel superior do motor. 6 Teste de 200 horas de operação de motores da EMA (Engine Manufacturers Association)
76
O chamado E-diesel, mistura de etanol e diesel, está atualmente em uso em
veículos de frota na União Européia e nos Estados Unidos.
De Caro et al. (2001) reportaram que as emissões de monóxido de carbono (CO) e
óxidos de nitrogênio (NOx) foram significativamente reduzidas quando 20% de etanol
foram adicionados ao diesel e queimados num motor diesel estacionário. A adição
de etanol ao diesel pode promover a redução volumétrica de enxofre por cerca de
20%, resultando numa redução nas emissões de SO2.
Fernando e Hanna (2004) reportaram que o maior obstáculo para a adoção do E-
diesel como combustível alternativo é a imiscibilidade entre o etanol e o diesel em
uma larga faixa de concentrações e temperaturas. Apesar dessa limitação, a queima
de um combustível oxigenado permite a redução significativa de emissões de
material particulado e de gases tóxicos como CO (monóxido de carbono), óxidos de
enxofre (SOx) e, às vezes, óxidos de nitrogênio (NOx). Mesmo o etanol tendo poder
calorífico, número de cetano e lubricidade em valores significativamente menores
que o biodiesel ou o diesel sozinhos, o calor de combustão da mistura etanol-
biodiesel-diesel, em várias proporções, permaneceu estável, sem redução
significativa (FERNANDO e HANNA, 2004).
77
2.16.4 TRANSESTERIFICAÇÃO CONVENCIONAL
A diluição dos óleos com solvente ou a dispersão em micro emulsões reduzem a sua
viscosidade, mas alguns problemas de desempenho dos motores persistem. O
propósito do processo de transesterificação é reduzir as viscosidades dos óleos para
adequá-los às exigências dos motores do ciclo diesel (DEMIRBAŞ, 2003).
Transesterificação, também chamada alcoólise, é a modificação na estrutura
molecular de um triglicerídeo, que é fracionado em quatro partes, uma parte de
glicerol e três partes de ésteres, em um processo similar à hidrólise. A diferença é
que, ao invés de água, um álcool é usado para deslocar o glicerol. A mistura de
ésteres resultante é uma substância mais fina e com viscosidade reduzida e constitui
a base do biodiesel (SRIVASTAVA e PRASAD, 2000).
Esse processo é utilizado pelo menos desde 1846 quando Rochieder reportou a
síntese de glicerol por meio de etanólise do óleo de mamona (FORMO, 1979).
Desde aquela época a alcoólise vem sendo estudada em várias partes do mundo.
A reação de transesterificação é representada pela seguinte equação geral:
Equação 1
CH2–OOC–R1 R1-COO-R’ CH2–OH │ │ CH2–OOC–R2 + 3 R’OH →← rCatalisado R2-COO-R’ + CH2–OH
│ │ CH2–OOC–R3 R3-COO-R’ CH2–OH
Triglicerídeo Álcool Ésteres Glicerol
Como pode ser observada na reação Equação 1 a transesterificação é uma reação
de equilíbrio na qual excesso de álcool é requerido para provocar o seu
deslocamento para o lado dos ésteres e glicerol.
A constante de equilíbrio é favorável à formação de alquil ésteres de modo que uma
razão molar 5:1 de álcool:óleo é suficiente para garantir taxas de conversão na faixa
de 95 a 98% (BARNWAL e SHARMA, 2005).
78
Os álcoois mais adequados incluem metanol, etanol, propanol, butanol e amil álcool
sendo metanol e etanol os mais frequentemente usados (MA e HANNA, 1999).
Com o propósito de melhorar a velocidade e o rendimento, a reação é usualmente
catalisada, homogênea ou heterogeneamente, por álcali, ácido ou enzima.
Na realidade a reação de transesterificação consiste de uma seqüência de reações
consecutivas e reversíveis como mostradas na Equação 2. Inicialmente ocorre a
conversão de triglicerídeo a diglicerídeo, seguida pela conversão deste a
monoglicerídeo e daí a glicerol (ou glicerina). Em cada etapa do mecanismo, uma
molécula de alquil éster é produzida para cada molécula de glicerídeo convertida
(NOUREDDINI e ZHU, 1997; FREEDMAN et al., 1986)
Equação 2
1. Triglicerídeo (TG) + R’OH →← rCatalisado Diglicerídeo (DG) + R’COOR 1
2. Diglicerídeo (DG) + R’OH →← rCatalisado Monoglicerídeo (MG) + R’COOR 2
3. Monoglicerídeo (MG) + R’OH →← rCatalisado Glicerol (GL) + R’COOR 3
Entretanto, para que a reação acima ocorra é fundamental o controle do mecanismo
de formação do catalisador:
Equação 3
OH + H3–CO–H (ou C 2H5–OH) →← H2O + H3CO (ou H 5C2O)
metóxido (etóxido)
Na formação do íon alquilóxido (metóxido ou etóxido) o elétron do ânion hidróxido
ataca o hidrogênio da hidroxila do álcool quebrando a ligação OH e produzindo água
e o ânion alquilóxido, conforme demonstrado na Equação 3. Esse é o catalisador
propriamente dito da reação de transesterificação. Seu elétron em excesso ataca as
moléculas do óleo vegetal, deslocando a glicerina. Paralelamente, a hidroxila em
equilíbrio e o metóxido competem entre si, forçando uma indesejada reação de
saponificação. A ligação OH do etanol é mais forte que a do metanol uma vez que o
efeito indutivo de repulsão de elétrons do grupamento etila é maior que o do metila.
Isso faz com que a disponibilidade de catalisador para a rota etílica seja menor que
79
para a rota metílica. Ou seja, para as mesmas condições operacionais, a rota etílica
é mais lenta que a metílica.
Quanto ao rendimento da reação, a rota etílica também leva relativa desvantagem,
pois a ação solubilizante do etanol, mais forte que a do metanol, acaba favorecendo
a solubilidade do glicerol na fase superior dos produtos de reação, dificultando a
separação entre o biodiesel e a glicerina. No entanto todo o esforço de pesquisa
deve ser despendido no sentido de aperfeiçoar a rota etílica, em função dos
benefícios que a mesma é capaz de promover: ambientais, haja vista o seu perfil
renovável; toxicológicos, pelo fato do metanol provocar graves danos á saúde
humana; e, particularmente no caso do Brasil, econômicos, uma vez que a indústria
de álcool é bastante desenvolvida e consolidada em nosso país. A Tabela 10
sumariza uma comparação entre as rotas etílica e metílica.
Tabela 10 Comparação entre ésteres etílico e metíli co
Propriedade Éster metílico Éster etílico
Conversão (óleo→biodiesel) 97,5% 94,3%
Glicerina total no biodiesel 0,87% 1,40%
Viscosidade 3,9 a 5,6cSt @ 40º C 7,2% maior
∆% potência frente ao diesel 2,5% maior 4% menor
∆% consumo frente ao diesel 10% maior 12% maior
Fonte: SCHUCHARDT et al., 1998
Embora a transesterificação de óleos vegetais ou gorduras animais seja
relativamente simples, as condições do processo devem ser cuidadosamente
controladas para se alcançar altos rendimentos (98-100%) a temperaturas menores
e tempos mais curtos.
O processo global de transesterificação catalítica inclui a reação de
transesterificação propriamente, a recuperação de reagentes não convertidos, a
purificação dos ésteres, a separação do glicerol e, finalmente, a separação entre o
catalisador e os reagentes e produtos.
80
Na reação de transesterificação convencional a mistura reacional é aquecida à
temperatura de ebulição do álcool, à pressão atmosférica, e refluxada por cerca de
uma hora sob agitação. Atinge-se geralmente uma conversão de 90-99% obtendo-se
uma mistura de ésteres graxos. Cessando-se a agitação, a mistura reacional se
separa em uma camada superior de alquil ésteres e uma camada inferior de glicerol
diluído com álcool não reagido. Os ésteres graxos resultantes deverão ser
neutralizados e destilados a vácuo para remoção do álcool em excesso antes do uso
como combustível.
Em um processo em dois estágios, a camada superior de ésteres obtida no primeiro
estágio é posteriormente misturada com álcool adicional na quantidade de 0,75
equivalentes. A mistura sofre uma segunda transesterificação similar ao primeiro
estágio, por trinta minutos.
Trent (1945) patenteou um processo contínuo de transesterificação, onde os
reagentes eram alimentados a um reator através de uma serpentina aquecida a
vapor, situada no topo. A reação ocorria quando os reagentes eram aquecidos à
temperatura de reação à medida que passavam pelo aquecedor. A reação se
completava antes que a mistura de reagentes e produtos deixasse o reator. O álcool
não convertido deixava o reator e os produtos eram neutralizados antes de
alcançarem a câmara inferior do reator onde os ésteres e o glicerol eram
continuamente separados.
Allen et al. (1945) também patentearam um processo contínuo por meio do qual 224
partes/min de óleo de coco refinado e 96 partes/min de etanol, contendo 0,75% de
NaOH, eram homogeneizados e em seguida pré-aquecidos em uma serpentina e
alimentados a um reator, onde eram mantidos por cerca de dez minutos a 100°C. A
mistura passava por um pós-aquecedor para elevar a temperatura a 110°C, para em
seguida ser enviada a uma coluna de recheio para separação do etanol vapor. O
glicerol era removido em uma camada inferior, sendo a camada de éster lavada e
seca a vácuo.
Antolín et al. (2002) estudaram a transesterificação de óleo de girassol com metanol
utilizando hidróxido de potássio (KOH) como catalisador. Vinte testes foram
conduzidos para determinar as condições operacionais que maximizassem o
81
rendimento e cumprissem as especificações exigidas pela pré-legislação européia
para o biodiesel, relativas a mono, di e triglicerídeo, metanol, glicerol livre e teor de
ácidos graxos, sendo estudadas as seguintes variáveis:
• quantidade de catalisador: concentrações de hidróxido de potássio (KOH)
foram 0,28% e 0,55% relativas à quantidade de óleo a ser transesterificada;
• quantidade de metanol: usadas duas e três vezes a quantidade
estequiométrica;
• temperatura de reação: escolhidos os níveis 60°C e 70°C;
• lavagem: adotadas três alternativas, ausência de lavagem, lavagem com
solução 5% g/g de ácido fosfórico (H3PO4) ou lavagem com água pura.
Primeiramente a reação de transesterificação foi realizada em um reator de batelada
com agitação constante e temperatura controlada. A segunda etapa consistiu da
purificação dos metil ésteres, que incluíam a separação da glicerina, a lavagem de
ésteres e a eliminação de água e metanol em um destilador a vácuo. Os testes
foram realizados aleatoriamente com duas réplicas. Em seguida as amostras foram
analisadas usando técnicas cromatográficas para determinar teores de mono, di e
triglicerídeo, metanol e glicerol livre. Adicionalmente, foram medidos refração e valor
ácido, assim como o rendimento global do processo.
O estudo concluiu que a melhor combinação de fatores foi aquela com as seguintes
condições: três vezes a quantidade estequiométrica de metanol; 0,28% g/g de
concentração de hidróxido de potássio (KOH) relativa à quantidade inicial de óleo;
temperatura de reação em 70°C e duas lavagens, uma com água levemente ácida
pela adição de ácido fosfórico e a outra com água pura.
Demirbaş (2003) descreve um método de transesterificação no qual o catalisador é
dissolvido em metanol por agitação vigorosa em um pequeno reator. O óleo é
previamente transferido para o reator, e em seguida, a mistura catalisador:álcool é
adicionada ao óleo. A mistura resultante é agitada vigorosamente por duas horas a
uma temperatura de cerca de 65°C à pressão atmosfér ica. Uma reação de
transesterificação bem sucedida produz duas fases líquidas: éster e glicerina bruta.
Num processo em batelada, após dez minutos de repouso já poderá ser observada
uma separação de fases, e a glicerina bruta, por ser mais densa, sedimentará no
82
fundo do reator após repouso, que poderá durar duas até vinte horas para uma
separação completa, quando será finalmente drenada.
A fase superior, que contém os alquil ésteres, deverá sofrer uma lavagem com água,
a qual será adicionada a uma taxa de 5,5% por volume, com o propósito de remover
o teor de glicerina dissolvida. Uma outra agitação deverá ser promovida seguida de
uma nova fase de repouso para permitir uma nova sedimentação da glicerina. A
lavagem dos ésteres é um processo de duas etapas e deverá ser conduzido com
extremo cuidado. Uma solução de lavagem contendo 1 g de ácido tânico por litro de
água é adicionada à fase dos ésteres a uma taxa de 28% por volume de óleo e
suavemente agitada. Em paralelo, ar é cuidadosamente introduzido na camada
aquosa enquanto a agitação simultânea ocorre também suavemente. Esse processo
continua até que a camada de ésteres se torne clara. Após repouso, a solução
aquosa é drenada e água pura é adicionada a 28% por volume de óleo para a
lavagem final.
Num processo contínuo as fases de repouso são otimizadas pelo emprego de
centrífugas (DEMIRBAŞ, 2003).
Gerpen et al. (2004) descrevem um processo típico de transesterificação, no qual
alertam que níveis elevados de água e ácidos graxos livres contidos no óleo a ser
processado poderão provocar problemas como formação de sabão e dificuldade de
separação entre glicerol e ésteres produzidos:
• Inicialmente o catalisador é dissolvido em álcool num agitador ou misturador
padrão;
• A mistura álcool/catalisador é então alimentada a um reator fechado, sendo o
óleo alimentado em seguida. Dessa etapa em diante, recomenda-se que o
sistema seja totalmente fechado para impedir a perda de álcool para a
atmosfera;
• A mistura reacional deverá ser mantida abaixo da temperatura de ebulição do
álcool para acelerar a reação, embora alguns sistemas recomendem que a
reação pode se processar em qualquer ponto, desde a temperatura ambiente
até um máximo de 55°C , por questões de segurança. O tempo de reação
recomendado pode variar de uma a oito horas, sendo que em condições
83
normais a velocidade poderá dobrar a cada incremento de 10°C. Conforme já
citado, um excesso de álcool é usado para assegurar conversão total dos
triglicerídeos a seus respectivos ésteres.
• A fase da glicerina é muito mais densa que a fase do biodiesel e as duas
podem ser separadas por gravidade sendo a glicerina facilmente removida
pelo fundo de um vaso de decantação. Nos processos contínuos, uma
centrífuga é empregada para permitir a separação mais rápida entre as duas
fases.
• Uma vez separadas as fases glicerol e biodiesel, o excesso de álcool em
cada fase é removido em um processo de evaporação por flash ou por
destilação. Em alguns sistemas, o álcool é removido e a mistura é
neutralizada antes que a glicerina e os ésteres tenham sido separados. Em
qualquer dos casos, o álcool é recuperado usando equipamentos de
destilação e, posteriormente, reusado. Deve-se tomar cuidado especial para
assegurar que nenhuma água se acumule na corrente de álcool recuperado.
• O co-produto glicerol contém algum teor de catalisador não reagido,
juntamente com sabões que são neutralizados e enviados à estocagem como
glicerina bruta. Água e álcool são removidos posteriormente, principalmente
pelo uso de evaporação resultando glicerol com pureza de 80 a 88%.
• Uma vez separado do glicerol, o biodiesel em alguns processos é purificado
por meio de lavagem com água morna para remover sabões ou catalisador
residual, em seguida é seco e enviado para estocagem.
O cuidado especial com a presença de água já havia sido reportado desde 1995 por
Fillières et al. que avaliaram a influência de diversas variáveis sobre a
transesterificação de óleo de colza com etanol anidro e etilóxido de sódio como
catalisador. A metodologia se baseou na quantificação de etil ésteres, glicerol,
mono, di e triglicerídeo obtidos na mistura final, empregando-se cromatografia de
alta performance por exclusão de tamanho (high-performance size-exclusion
chromatography – HPSEC). Os melhores resultados para reações em escala de
laboratório foram obtidos a 80°C com razão molar de 6:1 para etanol:óleo de colza,
1% de NaOH por peso de óleo e quinze minutos de agitação vigorosa.
Paralelamente foram conduzidos outros testes substituindo-se o etanol anidro por
etanol hidratado a 95%, mantendo-se inalteradas as outras variáveis. Evidenciou-se
84
o efeito significativo da água sobre o rendimento da reação que caiu de 94-95% no
primeiro caso para não mais que 30% (FILLIÈRES BENJELLOUN-MLAYAH e
DELMAS, 1995).
A empresa W.R.Grace &Co. propõe a substituição das tradicionais etapas de
lavagem e destilação, que ocorrem logo após a separação de glicerina e a remoção
de álcool, por uma etapa de adsorção física onde o biodiesel a ser purificado é
transportado através de um leito de sílica gel TriSyl® evitando-se, segundo
informativo da própria empresa, a geração de efluentes líquidos e promovendo
redução de custos de investimentos.
(INFORMAÇÕES, 2007).
Figura 5: Processo Esquemático de Transesterificaçã o
Fonte: Pinto et al., 2005
Óleos vegetais
OGR
Correção da acidez
TransesterificaçãoÁlcool + KOHou NaOH
Recuperação do álcool
Glicerina Bruta Biodiesel cru
Refino daGlicerina
Glicerina Biodiesel
Refino
85
2.16.5 VARIÁVEIS DO PROCESSO DE TRANSESTERIFICAÇÃO
Freedman, Butterfield e Pryde (1984) reportaram que as variáveis do processo de
transesterificação que impactam mais significativamente o rendimento e a pureza
dos ésteres produzidos incluem razão molar de álcool:óleo, tipo de catalisador (ácido
vs alcalino), temperatura de reação e grau de refinamento do óleo vegetal.
Demirbaş (2003) ratificou essas variáveis e acrescentou as influências da pressão,
do tempo de reação e dos teores de ácidos graxos e água nos óleos.
2.16.5.1 TEMPERATURA DE REAÇÃO
A transesterificação pode ocorrer a diferentes temperaturas, dependendo do tipo de
óleo usado. Freedman, Butterfield e Pryde (1984) estudaram a metanólise de óleo
de soja refinado a 60°C, 45°C e 32°C. Ao ser adicio nado catalisador à solução
mantida à temperatura ambiente (28°C) houve uma ele vação a 32,6°C (em função
do caráter exotérmico da reação) e permaneceu em 32±1°C durante o experimento.
Após 6 minutos, as conversões dos experimentos a 60°C, 45°C e 32°C foram
respectivamente 94%, 87% e 64%, demonstrando a influência da temperatura sobre
a conversão do éster. Entretanto, após 1 hora a produção de éster foi idêntica para
os experimentos a 60°C e 45°C, e apenas levemente m ais baixa para o experimento
a 32°C. Após 4 horas a conversão para o experimento a 32°C excedeu levemente à
dos demais.
2.16.5.2 RAZÃO MOLAR ÁLCOOL:ÓLEO
Uma das mais importantes variáveis que afetam o rendimento de ésteres é a razão
molar de álcool para triglicerídeo. A relação estequiométrica para a
transesterificação requer três moles de álcool para um mol de triglicerídeo para
produzir três moles de alquil éster e um mol de glicerol. Entretanto, transesterificação
é uma reação de equilíbrio na qual um excesso de álcool é requerido para deslocar
a reação para o lado direito. Para atingir-se conversão máxima a éster, é requerida
86
uma razão molar álcool:óleo de 6:1 (MEHER; SAGAR e NAIK, 2006). Uma alta razão
molar álcool:óleo interfere na separação da glicerina porque há um aumento na
solubilidade desta. Quando glicerina permanece na solução, ela ajuda a deslocar o
equilíbrio de volta para a esquerda reduzindo o rendimento de ésteres.
A razão molar está relacionada com o tipo de catalisador usado. Uma reação
catalisada por ácido necessita de uma razão molar 30:1 de ButOH:óleo de soja, ao
passo que uma reação catalisada por base requer apenas uma razão molar de 6:1
para alcançar o mesmo rendimento de éster para um dado tempo de reação
(FREEDMAN; BUTTERFIELD e PRYDE, 1986).
Encinar (2002) estudou a transesterificação de óleo de alcachofra com etanol a
razões molares entre 3:1 e 15:1 concluindo que a conversão do éster aumentou com
o aumento da razão molar até o limite de 12:1, sendo os melhores resultados obtidos
para razões molares entre 9:1 e 12:1. Para razões molares menores que 6:1 a
reação foi incompleta. Para uma razão molar de 15:1 a separação de glicerina é
difícil e o aparente rendimento de ésteres diminui porque uma parte do glicerol
permanece na fase biodiesel. Assim, a razão molar 9:1 parece ser a mais
apropriada.
2.16.5.3 TIPO DE ÁLCOOL
Os álcoois mais frequentemente empregados são os de cadeia curta, tais como
metanol, etanol, propanol e butanol. Esses álcoois apresentam poucas diferenças
com respeito à cinética e rendimento final de ésteres.
A formação de etil ésteres catalisada por base é difícil se comparada à formação de
metil ésteres. A formação indesejável de emulsões estáveis é um grande problema.
Tanto etanol quanto metanol são imiscíveis com triglicerídeo à temperatura
ambiente, razão pela qual a mistura de reação precisa ser agitada mecanicamente
para melhorar a transferência de massa. Geralmente formam-se emulsões no
decorrer da reação. No caso da metanólise essas emulsões rápida e facilmente se
quebram para formar uma camada inferior rica em glicerol e uma camada superior
rica em metil éster. No caso da etanólise, essas emulsões são mais estáveis e
87
complicam a separação e purificação de ésteres (ZHOU; KONAR; BOOCOCOK,
2003). Em parte, essas emulsões são causadas pela formação dos monoglicerídeos
e diglicerídeos intermediários, que possuem grupos hidroxilas polares e cadeias de
hidrocarbonetos não polares. Esses compostos intermediários são fortes agentes
surfactantes. Tanto o hidróxido de sódio quanto o de potássio são solúveis na fase
álcool polar, para a qual os triglicerídeo devem se transferir a fim de reagirem. No
inicio da reação, a cinética é controlada por transferência de massa e não de acordo
com a cinética homogênea esperada. Assim que a concentração desses compostos
intermediários alcança um nível critico, formam-se as emulsões. O fato de o etanol
ser um grupo não polar relativamente maior que o metanol é atribuído como o fator
crítico para a estabilização das emulsões. Entretanto, como as concentrações de
mono e diglicerídeos são muito baixas, as emulsões tornam-se instáveis, logo em
seguida, o que reforça a necessidade para que a reação seja o mais completa
possível de modo a assegurar a redução das concentrações de mono e
diglicerídeos.
Por ser mais barato, o metanol é o álcool mais comumente usado. Entretanto, o
etanol, como solvente de extração, é preferível em relação ao metanol por causa de
seu maior poder de dissolução para óleos, e por isso é também freqüentemente
usado como um álcool adequado para a transesterificação de óleos vegetais (LAGO;
SZPIZ; JABOLONKA, 1985).
Ambientalmente falando, a produção de etil ésteres, por possuir perfil inteiramente
renovável, atrai maior interesse que a de metil ésteres. Além do mais, o átomo de
carbono extra trazido pela molécula de etanol aumenta levemente o poder
energético e o número de cetano do combustível resultante. Outro importante ponto
a ser considerado é que etil ésteres possuem pontos de névoa e fluidez mais baixos
que metil ésteres o que favorece o motor nas partidas a frio.
88
2.16.5.4 TIPO DE CATALISADOR E CONCENTRAÇÃO
A catálise para a transesterificação de triglicerídeo pode ser homogênea ou
heterogênea. Os catalisadores homogêneos usados para a transesterificação de
triglicerídeo podem ser como alcalinos, ácidos, enzimáticos.
2.16.5.4.1 CATÁLISE HOMOGÊNEA ALCALINA
A catálise homogênea alcalina pode ser conduzida, por exemplo, por hidróxido de
sódio (NaOH) ou hidróxido de potássio (KOH), como também pelos correspondentes
carbonatos e alquilóxidos de sódio ou de potássio tais como metóxido de sódio,
propóxido de sódio e butóxido de sódio. Alquilóxidos ou alcóxidos são,
quimicamente, compostos alcalinos que podem ser produzidos a partir da
combinação de sódio metálico e álcool ou a partir de hidróxido de sódio e álcool. A
eletrólise, entretanto, tem sido a alternativa mais econômica para a sua produção,
partindo-se de sais de sódio ou potássio que sofrem uma redução eletroquímica
para, em seguida, reagirem com um álcool primário, etanol ou metanol.
Sturaro (2006) sugere a utilização da solução de metilato de sódio a 30% em
metanol como uma alternativa de catálise interessante para a transesterificação
alcalina de triglicerídeos, recomendando alguns cuidados quanto aos limites de
umidade e ácidos graxos livres presentes no óleo a ser processado: teor de umidade
menor que 0,3% e acidez menor que 1%.
Wright et al., 1944, alertaram para a necessidade de os glicerídeos e o álcool serem
essencialmente anidros na transesterificação catalisada por álcalis, pois a presença
da água promove a modificação da reação para saponificação. A formação de sabão
diminui o rendimento da produção de ésteres e dificulta a separação entre ésteres e
glicerol e a lavagem dos ésteres com água.
Os catalisadores alcalinos são os mais eficientes dentre os quais podem ser citados
hidróxido de sódio, metóxido de sódio, hidróxido de potássio e metóxido de potássio
(MA e HANNA, 1999).
89
Formo (1954) concluiu em suas pesquisas que os alquilóxidos e hidróxidos alcalinos
são os mais eficientes catalisadores de transesterificação quando comparados aos
catalisadores ácidos. A reação ocorre a uma velocidade cerca de 4000 vezes mais
rápida na presença de um catalisador alcalino do que na presença da mesma
quantidade de catalisador ácido.
Em parte pelo maior poder catalítico e em parte pelo fato dos catalisadores alcalinos
serem menos corrosivos para equipamentos industriais, a maioria dos processos de
transesterificação são conduzidos com catalisadores alcalinos (SRIVASTAVA e
PRASAD, 2000).
A concentração de catalisador alcalino na faixa de 0,5 a 1% em peso, resultou em
conversões de óleos vegetais a ésteres na faixa de 94 a 99%. O aumento na
concentração do catalisador não aumenta a conversão significando custo adicional
uma vez que é necessário removê-lo do meio reacional ao final do processo
(FEUGE e GROS, 1949; KRISNANGKURA e SIMAMAHARNNOP, 1992)
Ma et al. (1998) estudaram a metanólise de sebo bovino usando os catalisadores
hidróxido de sódio (NaOH) e metóxido de sódio (NaOCH3). O hidróxido de sódio teve
um desempenho muito mais significativo que o metóxido correspondente. As
atividades máximas dos catalisadores NaOH e NaOCH3 foram alcançadas a
concentrações respectivamente de 0,3 e 0,5 % g/g em relação ao sebo bovino.
NaOCH3 promove a formação de vários subprodutos, principalmente sais de sódio,
que devem ser tratados como resíduos. Esse resultado mais favorável ao hidróxido
de sódio, reportado por Ma et al. (1998), conflita com o obtido por Freedman et al.
(1986) que concluíram que a conversão de éster à razão molar de 6:1 entre
álcool:óleo, para 1% de NaOH e 0,5% de NaOCH3, foi quase a mesma após 60
minutos. O metóxido de sódio, com a metade da concentração do hidróxido, foi mais
eficiente que este, atribuindo-se esse efeito à presença da água que é produzida ao
se misturar NaOH e CH3OH.
Em parte, a discrepância registrada entre os dois estudos pode ser atribuída a
diferenças no sistema de reação usado. Entretanto, NaOH é mais barato e, portanto,
mais comumente utilizado em processos em larga escala.
90
Tomasevic e Marinkovic, (2003) testaram NaOH e KOH como catalisadores em
processos de metanólise alcalina, ambos em concentrações variando entre 0,5 a
1,5%, empregando óleo virgem, bruto ou refinado, e óleo de frituras. Taxas de
conversão satisfatórias foram obtidas utilizando óleo virgem, com 1% de
concentração de hidróxido de sódio ou hidróxido de potássio g/g. Os resultados,
entretanto, mostraram que para óleos de frituras, o tipo de catalisador aplicado
exerce um papel significativo, tendo o hidróxido de potássio a 1% alcançado os
melhores valores de rendimento e viscosidade de ésteres.
Apesar da transesterificação catalítica alcalina se processar mais rapidamente e
promover altos níveis de conversão de triglicerídeo aos seus respectivos alquil
ésteres, exige alguns cuidados: a reação é energeticamente intensiva; a purificação
de glicerol requer cuidado especial; o catalisador, alcalino ou ácido, necessita ser
removido do produto; a água residual alcalina requer tratamento adequado; e os
teores de ácido graxo livre e água interferem no rendimento da reação.
91
2.16.5.4.2 CATÁLISE HOMOGÊNEA ÁCIDA
Uma transesterificação catalisada por ácido é recomendada quando o óleo a ser
processado tem um teor de ácido graxo livre mais elevado e um maior conteúdo de
água. Os ácidos podem ser ácido sulfúrico, ácido fosfórico, ácido clorídrico ou ácido
sulfônico orgânico (FREEDMAN; BUTTERFILED e PRYDE, 1984; FUKUDA,
KONDO e NODA, 2001).
A transesterificação de óleo de soja com metanol, etanol e butanol, usando 1% de
ácido sulfúrico concentrado, não foi satisfatória para razões molares de 6:1 e 20:1
(FREEDMAN; BUTTERFILED e PRYDE, 1984).
Mohamad e Ali, (2002) estudaram a transesterificação de resíduo de óleo vegetal
catalisada por ácido. Eles experimentaram quatro diferentes concentrações de acido
clorídrico (HCl) a 0,5/1,0/1,5/2,25 M em presença de 100% de álcool em excesso. O
resultado foi comparado com acido sulfúrico (H2SO4) 2,25 M tendo sido observada
uma redução na viscosidade. Eles concluíram uma atividade catalítica superior do
H2SO4 em relação ao HCl na faixa de concentração de 1,5 a 2,25 M.
2.16.5.4.3 CATÁLISE HOMOGÊNEA ENZIMÁTICA
Uma lipase “verdadeira” é definida como um carboxil-esterase, capaz de catalisar a
hidrólise e a síntese de acilgliceróis de cadeia longa, tendo como substrato padrão o
trioleoilglicerol.
Quase cem anos atrás o microbiologista C Eijkmann reportou que muitas bactérias
poderiam produzir e secretar lipases. Quando se formou consenso que as lipases
permaneciam enzimaticamentre ativas em solventes orgânicos, pesquisadores
passaram a considerar essas enzimas como ferramentas ideais para a Química
Orgânica. Algumas características tornam as lipases muito interessantes: possuem
excelentes seletividades química, de região e estéreo-seletividade, além de muitas
delas poderem ser produzidas com alto rendimento a partir de fungos e bactérias,
podendo estar prontamente disponíveis em grandes quantidades. Além disso,
92
usualmente elas não requerem co-fatores nem catalisam reações secundárias.
Essas características tornam as lipases o grupo de biocatalisadores mais usados em
Química Orgânica, o que pode ser atestado pelo expressivo número de artigos
originais e revisões que são divulgados a cada ano (JAEGER e EGGERT, 2002).
Vários tipos de álcool (primário, secundário, de cadeia linear ou ramificada) podem
ser empregados na transesterificação catalisada por lipase. Na transesterificação de
óleo de colza com 2-etil-1hexanol foi obtida conversão de ésteres de 97% usando
como catalisador a lipase em pó Candida rugosa (LINKO et al., 1998).
Shimada et. al. (1999) e Watanabe et al. (2000) usaram a lipase Candida Antarctica
(Novozym 435) para a conversão de óleo vegetal a biodiesel pela rota metílica. Os
resultados mostraram conversão incompleta de óleo vegetal, o que foi atribuído à
inativação da enzima. Foi adotada como ação preventiva a adição de metanol numa
etapa intermediária o que resultou conversões de 98%, mesmo após 50 ciclos de
reação.
Samukawa (2000) investigaram o efeito do pré-tratamento de Novozym 435 na
produção de biodiesel. A reação ocorreu muito mais rapidamente quando a lipase foi
pré-incubada em oleato de metila por meia hora e subsequentemente em óleo de
soja por doze horas. Como resultado, o teor de metil éster na mistura reacional
superou 97% dentro de um intervalo de 3,5 horas, pela adição intermediária de 0,33
equivalentes molares de metanol a intervalos de quinze a vinte e cinco minutos.
Fukuda; Kondo e Noda (2001) reportam que catalisadores enzimáticos
(extracelulares ou intracelulares), tais como a lipase, são capazes de catalisar
eficazmente a transesterificação de triglicerídeos em sistemas aquosos ou não
aquosos, podendo minimizar as dificuldades inerentes à catálise ácida ou alcalina
Observa-se que o co-produto glicerol pode ser facilmente recuperado sem a
exigência de nenhum processo complexo. Outra vantagem observada no emprego
da lipase é que os ácidos graxos livres contidos nos óleos e gorduras residuais
podem ser completamente convertidos a alquil ésteres. A grande desvantagem,
entretanto, é o alto custo de produção da lipase que é significativamente superior ao
de um catalisador alcalino, o que a torna menos competitiva economicamente
(FUKUDA; KONDO e NODA, 2001).
93
Watanabe et al., (2002) identificaram a necessidade de degomagem prévia do óleo
vegetal a sofrer metanólise catalisada por lipase. Na etapa de preparação da lipase
imobilizada, usada anteriormente na metanólise de óleo de soja bruto, foi detectada
presença de fosfolipídios nos extratos de clorofórmio:metanol. Os fosfolipídios são
os principais componentes da goma da soja e precisam ser removidos do óleo, uma
vez que são inibidores da metanólise de triglicerídeo. A metanólise enzimática em
três etapas resultou uma conversão de 93,8% de óleo degomado a seus
correspondentes metil ésteres e a lipase pôde ser reusada por vinte e cinco ciclos
sem qualquer perda de atividade.
Du et al., (2004) reportaram que na produção de biodiesel as atividades enzimáticas
foram seriamente influenciadas por acil aceptores tradicionais tais como o metanol, e
a lipase expressou uma atividade pobre durante os experimentos repetidos, o que
eles acreditam ter sido provocado pelo efeito de inativação causado pelo metanol e
o efeito negativo causado pelo co-produto glicerol, absorvido na superfície da lipase
imobilizada. Entretanto, o acetato de metila, um novo aceptor acil, não mostrou
nenhum efeito negativo na atividade enzimática da lipase, a qual pôde ser reusada
repetidamente por cem bateladas sem nenhuma necessidade de tratamento. Essa
melhoria significativa na vida operacional da lipase poderia reduzir drasticamente o
custo desse catalisador. Outra importante observação desses pesquisadores é que
quando o acetato de metila é usado como agente aceptor em lugar do metanol, seria
produzido o triacetilglicerol, que possui um valor comercial muito maior que o
glicerol. O acetato de metila parece um novo aceptor muito promissor para a
produção em larga escala de biodiesel, catalisada por lipase.
Oliveira et al. (2004) conduziram uma alcoólise enzimática de óleo de mamona
empregando uma lipase imobilizada comercial, tendo n-hexano como solvente, em
diferentes condições de operação. O objetivo era identificar as condições
experimentais que maximizassem o rendimento da reação. Para tanto, idealizaram
um planejamento fatorial saturado com dois níveis e quatro variáveis. As variáveis
selecionadas foram temperatura do sistema reacional, concentração de água
adicionada ao meio, concentração de enzima e razão molar óleo:etanol. Os valores
testados para as variáveis selecionadas são listados a seguir:
94
Tabela 11 Conversões obtidas na alcoólise enzimátic a do óleo de mamona
Corrida T
(°C)
[E]
% (p/p)
[H]
% (p/p) Óleo:EtOH
Rendimento %
6 horas
Rendimento %
8 horas
1 35 5 0 1:3 55,40 68,00
2 35 5 10 1:10 11,14 14,00
3 65 20 0 1:3 100,00 99,00
4 65 20 10 1:10 100,00 100,00
5 35 20 10 1:3 25,60 30,60
6 35 20 0 1:10 25,33 33,35
7 65 5 10 1:3 87,00 99,50
8 65 5 0 1:10 33,70 40,00
9 50 12,5 5 1:6,5 99,50 90,00
[E] = concentração de enzima
[H] = concentração de água adicionada ao meio
Fonte: OLIVEIRA et al., 2004
O rendimento do processo foi obtido pela determinação da concentração de glicerol
formado durante a reação, assumindo a premissa de que o rendimento de glicerol
obtido a partir do óleo de mamona, tendo como base sua composição química, é de
10% (g/g) sobre a massa de óleo utilizada. Para assegurar que esse resultado está
indiretamente relacionado à conversão de ésteres, o teor de ácidos graxos livres no
óleo e no produto de reação foi periodicamente monitorado, não se verificando
variação durante o processo, o que caracteriza que a reação de hidrolise não foi
favorecida em nenhuma das combinações experimentais.
Ainda que o processo de catálise enzimática não esteja comercialmente
desenvolvido, vários estudos revelam que as enzimas representam uma grande
promessa como catalisadores de transesterificação. Esses estudos focam
principalmente a otimização do processo para adaptações das aplicações industriais:
temperatura de reação, razão molar álcool:óleo; tipo de microorganismo que gera a
enzima, quantidade de enzima, tempo de reação, etc. Estudos vêm demonstrando a
alternativa de reuso do catalisador, mas o grande obstáculo ainda é o tempo de
95
reação, relativamente longo se comparado ao processo catalisado por álcali (PINTO,
2005).
2.16.6 TRANSESTERIFICAÇÃO IN SITU
Na transesterificação in situ o material que contém o óleo a ser convertido interage
diretamente com o álcool, eliminando-se o processo prévio de extração do óleo que
ocorre na transesterificação convencional. Na reação in situ, extração e
transesterificação ocorrem dentro do mesmo processo, com o álcool agindo tanto
como solvente de extração como reagente de esterificação.
Harrington e D’arcy-Evans (1985) investigaram a transesterificação in situ do óleo de
girassol comparando com o processo que utiliza óleo pré-extraído, tendo o hexano
como solvente de extração. O emprego da transesterificação in situ foi motivado
pelas seguintes considerações: i) ao submeter a semente inteira ao processo de
esterificação, todo o teor de lipídio da própria casca seria somado àquele contido na
semente contribuindo para elevar o rendimento global dos ésteres; ii) as perdas de
lipídios devidas à separação imperfeita casca-grão poderia ser evitada; iii) os lipídios
esterificados, tendo parâmetros de viscosidade e solubilidade diferentes daqueles
dos triglicerídeos intactos, promoveria uma recuperação mais fácil a partir do resíduo
sólido e talvez até permitisse o uso de um solvente de extração mais barato que o
hexano; iv) poderia ocorrer algum melhoramento na digestibilidade da torta de
carboidratos como efeito da ação do catalisador de transesterificação ácido ou
alcalino, embora o valor nutricional global pudesse diminuir devido à presença de
material da casca, a qual possui baixo valor nutricional (LUSAS, 1982).
Os resultados obtidos indicaram que cada 100g de sementes de girassol secas e
intactas (com cascas) renderam cerca de 28g de metil ésteres no processo usando
óleo pré-extraído, ao passo que o processo in situ rendeu cerca de 40g de metil
ésteres. Parece mais provável que o melhor rendimento no processo in situ é
predominantemente devido à melhor acessibilidade do óleo na semente, o qual por
seu turno é uma conseqüência do meio reacional ácido. Parece menos provável que
o maior rendimento seja devido à suposta maior facilidade de extração do produto
96
esterificado em relação aos triglicerídeo intactos (HARRINGTON e D’ARCY-EVANS,
1985).
Marinkovic e Tomasevic (1998) testaram a transesterificação in situ de óleo de
girassol e também obtiveram melhores rendimentos que a transesterificação
convencional. Sementes intactas de girassol com teor de água de 5,5% 55,6% de
óleo em base seca, foram previamente maceradas em um homogeneizador de
laboratório em presença de metanol. A lama resultante foi alimentada a um frasco de
reação onde ocorreu a alcoólise. Os testes foram conduzidos sob condições de
temperatura de reação variando de 30°C a 65°C, usan do ácido sulfúrico concentrado
como catalisador e alta razão molar óleo:álcool, de 1:100 até 1:300. A composição e
a propriedade dos ésteres resultantes da transesterificação in situ foram
essencialmente as mesmas que aquelas da transesterificação convencional com
óleo pré-extraído.
A transesterificação in situ, catalisada por ácido com metanol em ebulição, teve
como resultado um produto cru de composição similar àquela da reação
convencional com óleo pré-extraído (FREEDMAN; BUTTERFIELD e PRYDE, 1986).
A Petrobras detém pelo menos duas patentes referentes a um processo para
produção de biodiesel usando sementes de oleaginosas ricas em triglicerídeos: uma
patente brasileira depositada em novembro de 2001 (PI0105888-6) e uma
americana datada de setembro de 2006 (US 7 112 229 B2). Esse processo, que cita
preferencialmente sementes de mamona, inclui uma reação de transesterificação
onde as sementes reagem diretamente com álcool etílico anidro na presença de um
catalisador alcalino. Os etil ésteres resultantes são então separados por decantação
e netralizados, sendo posteriormente usados como combustível para motores diesel.
As frações sólidas resultantes do processo são sugeridas serem usadas como
fertilizante, ração animal e como matéria prima para a produção de álcool etílico
(PETROBRAS, 2006).
97
2.16.7 TRANSESTERIFICAÇÃO EM CONDIÇÕES SUPERCRÍTICA S
O processo de transesterificação com emprego de catalisador tem uma longa
historia de desenvolvimento e o biodiesel produzido por esse método vem sendo
comercializado em vários paises do mundo. Entretanto, existem pelo menos dois
problemas associados ao uso do catalisador: a natureza de duas fases da mistura
óleo:álcool requer agitação vigorosa para fazer a reação acontecer. Boocock et al.
(1998) reportaram que o uso de um éter simples como o tetrahidrofurano pode
converter essa natureza de duas fases para apenas uma fase e que metil ésteres
podem ser produzidos em menos que 15 minutos dependendo da concentração do
catalisador.
Saka e Kusdiana (2001) investigaram a reação de transesterificação de óleo de
colza sem nenhum catalisador e os resultados são listados na Tabela 12. O
experimento foi realizado num reator tipo batelada, pré-aquecido a 350-400°C e a
pressão de 45-65 MPa, com uma razão molar de 1:42 de óleo de colza:metanol. A
uma temperatura de pré-aquecimento de 350°C foram n ecessários 240 s de
tratamento supercrítico com metanol para a conversão do óleo de colza a metil
ésteres e, embora os produtos obtidos fossem basicamente os mesmos do método
comum com catalisador alcalino, o rendimento alcançado em condições
supercríticas foi maior que do método convencional. Além disso, a ausência de
catalisador favoreceu o tempo de reação mais curto e um procedimento mais
simples de purificação de produtos.
Tabela 12 Transesterificação metílica convencional versus supercrítica
Parâmetros Método convencional Método com metanol supercrítico
Tempo de reação 1 a 8 horas 120 a 240 s Condições de reação 0,1 MPa, 30 a 65°C >8,09 MPa; > 239,4°C Catalisador Ácido ou alcalino Nenhum Ácidos graxos livres Produtos saponificados Metil ésteres Rendimento Menor Maior Substâncias a remover Metanol, catalisador e
produtos saponificados Metanol
Complexidade do Processo Maior Menor Fonte: SAKA e KUSDIANA, 2001
98
Jaeger e Eggert (2002) reportaram que o dióxido de carbono supercrítico (scCO2),
com seu caráter tipo líquido, demonstrou ser um solvente promissor para reações
catalisadas por lipase. A remoção fácil e completa desse solvente oferece vantagens
significativas no processo, incluindo purificação dos produtos. Lipases de
Rhizomucor miehei (Lipozyme®) e Candida antarctica (comercialmente chamada
Novozym 435) demonstraram uma performance catalítica ideal com relação à
atividade e estabilidade quando testadas em CO2 supercrítico como solvente de
reação.
Madras et al. (2004) não confirmaram essa boa performance do CO2 supercrítico.
Eles investigaram a transesterificação de óleo de girassol em metanol supercrítico e
etanol supercrítico a várias temperaturas entre 200 e 400°C, mantendo constantes a
pressão em 200 bar e a razão molar óleo:álcool em 1:40. Paralelamente, foi
investigada a transesterificação com dióxido de carbono (CO2) supercrítico
catalisada com enzima Candida Antarctica (Novozym 435). Enquanto altas taxas de
conversão foram obtidas quando a reação foi conduzida em metanol e etanol
supercríticos (80 a 100%), o mesmo não ocorreu com a reação catalisada pela
enzima em CO2 supercrítico (27 a 30%).
2.17 PROPRIEDADES E ESPECIFICAÇÕES DO BIODIESEL
Os parâmetros que definem a qualidade do biodiesel podem ser divididos em dois
grupos: um grupo contém os parâmetros gerais, que são também aplicáveis aos
combustíveis minerais, e o outro grupo descreve especificamente a composição
química e a pureza dos alquil ésteres de ácidos graxos (MITTELBACH, 1996).
Entre os parâmetros gerais para o biodiesel, a viscosidade controla as
características de injeção do bico injetor. A viscosidade de metil ésteres de ácidos
graxos pode assumir valores muito altos e desse modo é importante controlá-la
dentro de um nível aceitável para evitar impactos negativos no desempenho do
sistema de injeção de combustível.
O ponto de fulgor de um combustível é a temperatura na qual ele inflamará quando
exposto à chama ou centelha. O ponto de fulgor do biodiesel, sendo mais elevado
99
que o do diesel mineral, o torna mais seguro em termos de estocagem, manuseio e
transporte.
O ponto de entupimento do filtro a frio (Cold filter plugging point - CFPP) de um
combustível reflete seu desempenho num clima frio. Estando a baixas temperaturas
de operação, o combustível pode se tornar mais espesso, não fluindo
adequadamente, podendo afetar o desempenho de tubulações, bomba e bicos de
combustível. CFPP define o limite de filtrabilidade dos combustíveis, tendo uma
correlação melhor que o ponto de névoa para ambos biodiesel e diesel fóssil.
Normalmente, especifica-se ou o ponto de escoamento ou CFPP. Ponto de
escoamento é a mais baixa temperatura na qual um fluido pode escoar. As
especificações italiana e francesa para o biodiesel definem o ponto de escoamento
ao passo que outras definem o CFPP.
O número de cetano, um dos parâmetros de qualidade mais importantes para
combustíveis do tipo diesel, é um número adimensional que está relacionado ao
tempo de atraso de ignição. É conceitualmente similar ao número de octano, usado
para a gasolina, e mede a facilidade com que ocorre a ignição e a qualidade da
combustão. A substância padrão usada como referência de alta cetanagem é o n-
hexadecano (C16H34, trivialmente chamado cetano, que dá seu nome à escala de
cetanagem) ao qual é atribuído o valor CN=100; a referência de baixa cetanagem é
dada pelo seu isômero, o 2,2,4,4,6,8,8-heptametilnonano (HMN, também C16H34)
ao qual é atribuído o valor CN=15. Quanto maior o número de cetano, melhor ele se
encontra em suas propriedades de ignição. O número de cetano é um parâmetro de
qualidade também para o biodiesel. Nos Estados Unidos, por exemplo, é requerido
um valor mínimo de 47, de acordo com ASTM D6751, enquanto que na Alemanha o
mínimo recomendado é 49, de acordo com a norma DIN V 51606. Uma vez que a
escala de cetanagem é arbitrada, são identificadas algumas vezes substâncias com
CN>100 ou CN<15 (KNOTHE; MATHEAUS; RAYAN, 2003).
O número de cetano afeta vários parâmetros de desempenho do motor como:
combustão, estabilidade, dirigibilidade, fumaça branca, ruído e emissões de
monóxido de carbono (CO) e hidrocarbonetos (HC) não queimados.
100
Entre os mono alquil ésteres de ácidos graxos, componentes com maior grau de
insaturação tais como os ésteres de ácidos linoleico (9Z, 12Z-octadecadienóico;
C18:2) e linolênico (9Z, 12Z, 15Z-octadecatrienóico; C18:3), promovem um maior
atraso na ignição, com baixos números de cetano e subseqüente combustão mais
pobre. Altos números de cetano foram observados para ésteres de ácidos graxos
saturados tais como ácidos palmítico (hexadecanóico; C16:0) e esteárico
(octadecanóico; C16:0). Geralmente o número de cetano aumenta com o aumento
do comprimento da cadeia. Conseqüentemente, os números de cetano de ácidos
mono-insaturados como o oleico (9Z-octadecenóico; C18:1) foram reportados
estarem em uma faixa intermediária (KNOTHE; MATHEAUS e RAYAN, 2003).
Ésteres produzidos a partir de ácidos graxos de cadeia longa ou ácidos graxos
saturados têm pontos de névoa mais elevados e podem promover entupimento de
bicos injetores. Ésteres preparados com ácido graxo muito insaturado sofrem
oxidação mais facilmente. De modo geral, o número de cetano, o calor de
combustão, o ponto de fusão e a viscosidade de compostos graxos in natura
aumentam com o comprimento da cadeia e diminuem com o aumento da
insaturação (PINTO et al., 2005)
O número de neutralização é especificado para garantir as propriedades adequadas
de envelhecimento do combustível e/ou um bom processo de manufatura. Ele reflete
a presença de ácidos graxos livres ou ácidos usados na manufatura do biodiesel e
também a degradação do biodiesel devido aos efeitos térmicos.
Resíduo de carbono no combustível é indicativo de tendências de deposição de
carbono. Esse item é mais importante para o biodiesel que para o diesel fóssil, pois
está altamente correlacionado com a presença de ácidos graxos livres, glicerídeos,
sabões, polímeros, ácidos graxos insaturados mais pesados e impurezas
inorgânicas.
A Tabela 13 apresenta um comparativo entre as legislações européia, americana e
brasileira onde nesta pode ser verificado que há vários itens ainda não definidos,
apenas com a recomendação “Anotar”. Essa maior flexibilidade na nossa legislação
sugere que se trata de uma regulamentação preliminar com expectativa de sofrer
atualizações. O enquadramento do biodiesel nos parâmetros definidos nesses
101
documentos confere a esse combustível a adequação para seu uso em motores do
ciclo diesel. Por exemplo: o teor de glicerina total avalia o grau de pureza do
biodiesel; os valores de densidade e viscosidade definem dados físico-químicos do
produto; o índice de acidez avalia a presença de ácidos graxos livres; o ponto de
fulgor avalia as condições seguras de armazenagem e transporte do biodiesel, e
assim sucessivamente.
Tabela 13 Comparativo entre as Normas de Qualidade do biodiesel
LIMITES EUROPA EUA BRASIL PROPRIEDADES UNIDADES EN14214 ASTM
D6751 ANP42/04
Teor de ester % (g/g) 96,5 n.e. (3) Anotar Densidade @ 15°C kg/m³ 860-900 n.e. (3) Anotar Viscosidade @ 40°C mm²/s 3,5-5,0 1,9-6,0 Anotar Ponto de Fulgor (min.) °C 120 130 100 Teor de Enxofre (máx.) mg/kg 10 15 Anotar Resíduo de carbono (em 10% de resíduo de destilação) (máx.)
% (g/g) 0,3 0,05 0,10
N° de cetano 51 47 Anotar Teor de cinzas sulfatadas (máx.) % (g/g) 0,02 0,02 0,02 Teor de água (máx.) mg/kg 500 500 500 Contaminação total (máx.) mg/kg 24 n.e. (3 n.e. (3 Corrosividade ao cobre (3 h @ 50°C)
categoria Classe 1 Classe 3 Classe 1
Estabilidade à oxidação, 110°C (mín.) Horas 6 n.e. (3) 6 Índice de acidez (máx.) mg KOH/g 0,5 0,8 0,8 Ponto de entupimento de filtro a frio (máx.)
°C n.e. (3) n.e. (3) (1)
Índice de iodo (máx.) 120 n.e. (3) Anotar Éster metílico de ácido linoleico (máx.) % (g/g) 12 n.e. (3) n.e. (3) Éster metílico poli-insaturado (máx.) % (g/g) 1 n.e. (3) n.e. (3) Teor de metanol ou etanol (máx.) % (g/g) 0,2 n.e. (3) 0,5 Teor de monoglicerídeos (máx.) % (g/g) 0,8 n.e. (3) Anotar Teor de diglicerídeos (máx.) % (g/g) 0,2 n.e. (3) Anotar Teor de triglicerídeos (máx.) % (g/g) 0,2 n.e. (3) Anotar Glicerina livre (máx.) % (g/g) 0,02 0,02 0,02 Glicerina total (máx.) % (g/g) 0,25 0,24 0,38 Metais alcalinos I (Na + K) (máx.) mg/kg 5 n.e. (3) 10 Metais alcalinos II (Ca + Mg) (máx.) mg/kg 5 n.e. (3) Anotar Teor de fósforo (máx.) mg/kg 10 10 Anotar Temperatura de destilação, T90 (máx.) °C n.e. (3) 3 60 360 Aparência n.e. (3) n.e. (3) LII (2) (1) Consultar Tabela II da PORTARIA ANP Nº 310 (ANP, 2001)
(2) LII – Límpido e isento de impurezas
(3) n.e. - não especificado
Fontes: BASF, 2006; BIODIESEL, 2007; BRASIL, 2004.
102
2.18 LIMITAÇÕES TÉCNICAS PARA O USO DO BIODIESEL
Apesar do consenso mundial quanto à necessidade de desenvolvimento de
combustíveis alternativos, alguns tópicos precisam ser melhor estudados,
objetivando a consolidação do biodiesel como combustível.
Um dos principais problemas associados com o uso do biodiesel é relacionado às
suas propriedades de fluidez a baixa temperatura, indicadas pelos valores
relativamente altos de ponto de névoa (CP - cloud point) e ponto de fluidez (PP -
pour point). O ponto de névoa, que usualmente ocorre a uma temperatura mais alta
que o ponto de fluidez, é a temperatura na qual um líquido torna-se nebuloso, turvo
devido à formação de cristais e à solidificação de compostos saturados. Sólidos e
cristais rapidamente crescem e se aglomeram, obstruindo tubulações e filtros, e
causando problemas operacionais. Com a diminuição da temperatura, mais sólidos
se formam e a substância se aproxima do ponto de fluidez, a temperatura mais baixa
na qual ela ainda fluirá. Compostos graxos saturados têm pontos de fusão
significativamente mais altos que os insaturados e em uma mistura eles cristalizam a
temperaturas mais altas que os insaturados. Assim, biodiesel e suas misturas com
quantidades significativas de compostos saturados apresentarão pontos de névoa e
fluidez mais altos (KNOTHE, 2005).
Os vários tipos de biodiesel têm uma forte tendência a cristalizar-se a temperaturas
abaixo de 0°C separando-se da fase diesel. Essa cri stalização de metil e etil ésteres
de óleos vegetais se constitui num impedimento para seu uso em regiões com
inverno rigoroso uma vez que esses cristais poderão entupir filtros e tubulações do
combustível, causando problemas no bombeamento e operação do motor.
Uma alternativa para melhorar as propriedades de escoamento a frio dos ésteres de
óleos vegetais seria a adoção de ésteres de cadeia ramificada, tais como isopropil
ésteres. Isopropil ésteres de óleo de soja cristalizam-se entre 7 a 11°C abaixo da
temperatura esperada para o metil éster correspondente (LEE et al., 1995).
Outra alternativa seria remover os ésteres saturados de alto ponto de fusão
induzindo a cristalização com resfriamento, num processo conhecido como
103
invernização7. Esse processo consiste em diminuir o ponto de névoa de ésteres
equilibrando-o em uma temperatura intermediaria, abaixo de seu ponto de névoa e
acima de seu ponto de fluidez, por um prolongado período de tempo, para em
seguida filtrar as partículas sólidas (LEE; JOHNSON; HAMMONDl, 1995; DUNN;
SHOCKLEY; BAGBY, 1996). A invernização pode reduzir o ponto de névoa dos
ésteres derivados do óleo de soja para -16°C.
Dunn; Shockley; Agby (1996) estudaram o efeito dos aditivos de escoamento a frio
sobre ponto de névoa, ponto de fluidez, ponto de entupimento de filtro a frio (cold-
filter plugging point - CFPP) e teste de fluxo a baixa temperatura (low temperature
flow test - LTFT). O tratamento com aditivo melhora significativamente o ponto de
fluidez de misturas diesel/metil éster. Entretanto, aditivos não afetam
significativamente o ponto de névoa. Ambos, CFPP e LTFT, são funções
aproximadamente lineares do ponto de névoa. Os aditivos reduzem o LTFT de metil
ésteres puros por 5 a 6°C.
Os problemas observados após a estocagem por longo período são devidos
principalmente à degradação hidrolítica e oxidativa.
A degradação hidrolítica ocorre quando a água está presente no meio reacional,
onde a mesma promove a hidrólise de alquil ésteres. Esse tipo de degradação pode
ser influenciado tanto pelo teor de ácido do biodiesel, que tem um efeito catalítico
sobre a reação de hidrólise, quanto pela quantidade de água efetivamente presente
no meio reacional, quer seja dissolvida, emulsionada ou depositada no fundo do
vaso. De um modo geral, um biodiesel com alto teor de produtos da reação
intermediária, como mono- e diglicerídeos, terão maior tendência a absorver água
que um biodiesel constituído principalmente de alquil ésteres. Logo, a solubilidade
ou a emulsificabilidade da água no biodiesel dependem significativamente da
qualidade do produto final.
A degradação oxidativa ocorre pela exposição do biodiesel ao ar durante a
estocagem. Os produtos resultantes dessa oxidação secundária afetam
desfavoravelmente algumas propriedades do biodiesel tais como viscosidade
cinemática, valor de ácido e valor de peróxido. Embora valor de peróxido não seja
7 Da palavra original em inglês: winterization
104
um item de especificação do biodiesel (Vide Tabela 13), ele afeta o número de
cetano, que é um importante parâmetro de especificação. Os fatores conhecidos que
afetam a degradação oxidativa, além da presença de ar, são: temperatura,
exposição à luz, existência de duplas ligações na molécula e presença de agentes
pró-oxidantes como hidroperóxidos e alguns metais (DUNN, 2005).
Bondioli et al. (1995) estudaram o comportamento do metil éster de óleo de colza
sob condições controladas de estocagem, simulando condições reais. Foi analisado
o comportamento a temperaturas de 20 e 40°C na pres ença de diferentes
quantidades de água em recipientes de ferro e vidro e os valores de ácido e
peróxido foram registrados por um período de 180 dias. Eles reportaram que a
trajetória de oxidação de metil éster de óleo de colza é fortemente influenciada pelas
características do recipiente e pela temperatura de estocagem.
Leung; Koo e Guo (2006) estudaram doze amostras de metil ésteres de óleo de
colza, durante um período de estocagem de cinqüenta e duas semanas. Três grupos
de quatro amostras foram submetidos cada um a três diferentes temperaturas de
estocagem: 4°C, 20°C e 40°C. As amostras estocadas à temperatura de 20°C
tiveram a pureza reduzida de 99,7% para 92,5%, após cinqüenta e duas semanas.
Eles reportaram que a combinação da alta temperatura de estocagem (40°C) com a
exposição do biodiesel ao ar aumentou significativamente a taxa de degradação do
biodiesel. Entretanto, a temperatura ou a exposição ao ar, sozinhos, tiveram pouco
efeito sobre aquela taxa. Eles concluíram também que o teor de água potencializa a
degradação do biodiesel devido à hidrolise, mas esse efeito é muito menos
significativo que o provocado pela combinação de alta temperatura e exposição ao
ar.
2.19 DESTINAÇÃO DOS CO-PRODUTOS
O volume e a destinação dos co-produtos da transesterificação dos óleos são dois
pontos que merecem atenção prioritária, de modo a permitir a otimização econômica
da cadeia produtiva. Pesquisas vêm sendo conduzidas no sentido de alargar as
opções de destinação desses co-produtos, dada a expectativa de um aumento
significativo do volume disponível.
105
2.19.1 GLICERINA Glicerina ou glicerol pode ser produzido por via química ou fermentativa, tendo uma
centena de usos, principalmente na indústria química. Inicialmente era produzido por
síntese microbiana, processo que predominou até que a síntese química, como
subproduto do propileno, avançou a partir da década de 50. A demanda por glicerol
cresce mais nos mercados de uso pessoal e higiene dental e de alimentos, onde por
exigir-se maior pureza, ele obtém maior valor. Atualmente, uma grande fonte de
glicerol na Europa e nos Estados Unidos é a proveniente do biodiesel.
• Drogas: atualmente é um dos ingredientes mais utilizados na indústria
farmacêutica na composição de cápsulas, supositórios, anestésicos, xaropes
e emolientes para cremes e pomadas, antibióticos e anti-sépticos;
• Cosméticos: por ser não tóxico, não irritante, sem cheiro e sabor, o glicerol
tem sido aplicado como emoliente e umectante em pastas de dente, cremes
de pele, loções pós-barba, desodorantes, batons e maquiagens;
• Tabaco: tem sido empregado no processamento de tabaco a fim de tornar as
fibras do fumo mais resistentes e evitar quebras, sendo usado também na
composição dos filtros de cigarros e como veiculo de aromas;
• Têxteis: usado para amaciar e aumentar a flexibilidade das fibras têxteis;
• Outros: usado como lubrificante de maquinas processadoras de alimentos,
fabricação de tintas e resinas, fabricação de dinamite, etc.
• Alimentos e bebidas: pode ser usado como umectante e para conservar
bebidas e alimentos tais como refrigerantes, balas, bolos, pastas de queijo e
carne, ração animal seca, cujo mercado atualmente é atendido principalmente
por sorbitol, mais barato que o glicerol. Sorbitol, também conhecido por
glucitol, é um substituto do açúcar, usado freqüentemente em alimentos
dietéticos. É possível que com a queda dos preços promovida pelo esperado
aumento de produção, com o biodiesel, o glicerol venha a ocupar parte do
mercado hoje em poder do sorbitol (CADERNOS NAE, 2005).
106
Figura 6: Estrutura Química do Sorbitol
Praveen et al. (1996) descreveram um método de utilização do glicerol que poderá
ser utilizado como uma das alternativas para absorver a iminente elevação da oferta
desse valoroso insumo. Trata-se da glicerólise, uma transesterificação do glicerol
com triglicerídeos para a produção de −α monoglicerídeos, os principais produtos da
reação, além de diglicerídeos e −β monoglicerídeos, co-produtos resultantes de toda
reação de glicerólise.
Na glicerólise convencional, o reator é inicialmente carregado com triglicerídeos,
cerca de 25-40% de seu peso com glicerol e 0,05-0,20% de um catalisador alcalino,
hidróxido de sódio ou de potássio anidros. Em seguida, a carga é rapidamente
aquecida, até um máximo de 250°C sob pressão reduzi da, para a remoção de ar e
prevenção de oxidação, sendo a reação completada em 15 minutos. A mistura
reacional é rapidamente resfriada para minimizar a reversão dos mono-glicerídeos. A
recuperação dos co-produtos vem sendo uma preocupação na viabilidade
econômica do processo de biodiesel. A fase inferior da transesterificação de óleos
vegetais contém cerca de 75% de glicerol, com pequenas quantidades de ésteres,
álcool e impurezas vindas do óleo vegetal. Uma prática convencional é recuperar o
glicerol por destilação. Uma alternativa para a recuperação do glicerol é convertê-lo,
ainda no seu estado bruto, a seus derivados mono- e di-ésteres usando
triglicerídeos de óleos vegetais, num processo chamado glicerólise. As impurezas do
glicerol são praticamente as mesmas presentes no óleo original e não interferem
107
com as reações envolvidas. Há muitas aplicações comerciais para os produtos
mono- e diglicerídeos, Ambos são comestíveis e encontram vasto uso como
ingredientes na indústria alimentícia. Misturas de mono-, di- e triglicerídeos são
produzidas em grandes quantidades para uso em gorduras super-glicerinadas. São
também importantes agentes modificadores na produção de resinas alquídicas,
detergentes e outros agentes surfactantes. Os monoglicerídeos são também usados
na preparação de cosméticos, pigmentos, ceras para pisos, borrachas sintéticas,
revestimentos, têxteis, etc.
2.19.2 A TORTA
A torta é um importante co-produto da cadeia produtiva do biodiesel podendo ser
utilizada como adubo orgânico de boa qualidade, pois é um composto ricamente
nitrogenado, eficiente na recuperação de terras esgotadas, embora possa alcançar
valor significativamente maior se utilizada como ração animal (após ser moída e
obtido o farelo). O uso da torta da mamona como ração animal requer tratamento
prévio para eliminação da ricina e outros complexos alergênicos, mas seu valor
como adubo orgânico é inquestionável ao atuar como controlador de nematódeos8.
Considerando que o principal componente da torta é o amido, este poderá ser
hidrolisado para produzir etanol. Neste caso, sobra um resíduo rico em proteína e
sem toxidade que pode ser usado como ração animal.
A conversão energética de biomassa é uma das alternativas viáveis de utilização
desse material. A introdução de novas tecnologias encerra uma grande oportunidade
de fortalecimento da cadeia produtiva do biodiesel, pois a partir de uma mesma fonte
primária (oleaginosas vegetais), será possível a produção de combustíveis sólidos
(biomassa), líquidos (alquil ésteres) e gasosos (biogás) para finalidades térmicas ou
elétricas.
Carioca e Arora (1984) descrevem os diferentes processos através dos quais podem
ocorrer essa conversão:
8 Grupo de espécies parasitas de plantas e animais;
108
a) combustão ou queima direta → transformação da energia química do
combustível em calor, que acontece por meio das reações que ocorrem
entre os elementos constituintes do combustível e o oxigênio do ar, o
qual deverá estar acima da quantidade estequiométrica;
b) gaseificação → aquecimento da biomassa em presença de oxidante (ar
ou O2) em quantidades menores que a estequiométrica, obtendo-se
uma mistura gasosa combustível composta de CO, H2, CH4 e outros. A
partir dessa mistura, por uso de catalisadores adequados, pode se
obter adicionalmente metano, metanol, hidrogênio e amônia.
c) pirólise → aquecimento da biomassa na ausência de oxidante (ar ou
O2); obtém-se como resultado um gás combustível, produtos líquidos
(alcatrão e ácido piro-lenhoso) e uma substância carbonosa que pode
ser convertida a carvão ativado. É o processo usado na fabricação de
carvão vegetal;
d) liquefação → processo de produção de combustíveis líquidos por meio
da reação da biomassa triturada em um meio líquido com monóxido de
carbono (CO) em presença de um catalisador alcalino; em condições
de pressão = 150-250 atm; temperatura = 300-350°C e tempo = 10-30
min obtém-se um liquido viscoso que pode ser usado como
combustível em fornos
e) fermentação → conversão anaeróbia de compostos orgânicos pela
ação de micro-organismos, em grande parte dos casos da levedura
Saccharomyces cerevisiae; no caso da fermentação alcoólica, o
substrato orgânico é a sacarose e os produtos são fundamentalmente
o etanol e o gás carbônico;
f) biodigestão → conversão anaeróbia de compostos orgânicos pela
ação de micro organismos; para a produção de biogás (metano e gás
carbônico) faz-se uso de microorganismos acidogênicos e
metanogênicos.
Sánchez (1994) avaliou a viabilidade de conversão da biomassa, ou de qualquer
combustível sólido, em um gás energético, através de sua oxidação parcial, a
temperaturas elevadas. Essa conversão, que pode ser realizada em vários tipos de
reatores de leito fixo ou fluidizado, permite a destinação do gás produzido para
109
muitas aplicações práticas, como a combustão em motores ou a alimentação a
turbinas para geração de potência mecânica, como elemento para geração direta de
calor, ou ainda como matéria-prima para a síntese química da amônia e do metano.
2.20 AS OLEAGINOSAS BRASILEIRAS
A Bahia se destaca na região Nordeste devido à sua participação de 4,9% no
Produto Interno Bruto do país, em 2004, resultado que lhe garante a ocupação da
sexta posição no ranking nacional (INSTITUTO, 2004c).
A vocação agrícola da Bahia pode ser verificada na Tabela 15, Censo Demográfico
Nacional de 2000, que apresenta o estado com a maior população rural do país,
4 297 902 habitantes, o que representa 32,9% do total. Como referência, no mesmo
levantamento o Brasil registra 18,8% da sua população residindo na área rural. Esse
expressivo contingente de potenciais trabalhadores rurais, que em sua maioria vivem
em condições miseráveis de subsistência, poderá vir a usufruir os benefícios que
são esperados com a significativa participação da agricultura familiar na cadeia
produtiva do biodiesel. Para se ter uma idéia do potencial de crescimento do setor
agrícola baiano basta observar Mato Grosso, que foi o estado que teve em 2004 a
maior participação da atividade agropecuária no valor adicionado bruto estadual,
com 40,8%, para uma população rural de 516 627 habitantes. O segundo colocado
segundo o mesmo critério, Mato Grosso do Sul, com 330 895 habitantes na zona
rural ou 15,9% da população, obteve 31,2% de participação da agropecuária no
valor adicionado bruto (IBGE, 2000).
As oleaginosas descritas neste Capítulo foram selecionadas segundo o critério das
espécies de maior vocação produtiva do Estado da Bahia, de modo a assegurar a
oferta sustentável de matérias primas para as Usinas Produtoras de Biodiesel.
Na Tabela 14 pode ser observado o ranking das oleaginosas produzidas no Estado,
ordenadas segundo o critério de quantidade produzida, em toneladas.
110
Tabela 14 Ranking das Oleaginosas de Maior Produção na Bahia - 2005
Produtos
Produção
(t)
Área
Colhida
(ha)
Rendimento
Médio
(kg/ha)
Valor da
Safra
(xR$1 000)
Soja 2 401 872 870 000 2 761 1 058 296
Algodão herbáceo 822 401 257 377 3 195 848 834
Dendê 155 651 41 151 3 782 25 401
Mamona 132 324 182 459 725 74 339
Sorgo granífero 103 595 57 920 1 789 23 979
Amendoim 7 243 6 314 1 147 4 692
Fonte: IBGE, 2006
Na descrição que se segue são focadas as quatro primeiras oleaginosas pelo fato
das mesmas apresentarem os resultados mais expressivos, em termos de
quantidade produzida, ao longo dos últimos dez anos. Seguindo esse critério,
culturas como sorgo, amendoim e girassol, apesar de apresentarem bom potencial
oleífero, não foram analisadas neste trabalho, pois a sua escala de produção
histórica no âmbito do estado da Bahia não vem apresentando resultados
comercialmente interessantes.
111
Tabela 15 Censo Demográfico Nacional - 2000
BRASIL E ESTADOS SITUAÇÃO DO DOMICÍLIO DISTRIBUIÇÃO RELATIVA
TOTAL URBANA RURAL %URBANA %RURAL Brasil......................... 169 799 170 137 953 959 31 845 211 81,2 18,8 Região Norte................. 12 900 704 9 014 365 3 886 339 69,9 30,1 Rondônia.................... 1 379 787 884 523 495 264 64,1 35,9 Acre............................ 557 526 370 267 187 259 66,4 33,6 Amazonas................... 2 812 557 2 107 222 705 335 74,9 25,1 Roraima...................... 324 397 247 016 77 381 76,1 23,9 Pará............................. 6 192 307 4 120 693 2 071 614 66,5 33,5 Amapá......................... 477 032 424 683 52 349 89,0 11,0 Tocantins.................... 1 157 098 859 961 297 137 74,3 25,7 Região Nordeste............ 47 741 711 32 975 425 14 766 286 69,1 30,9 Maranhão.................... 5 651 475 3 364 070 2 287 405 59,5 40,5 Piauí............................ 2 843 278 1 788 590 1 054 688 62,9 37,1 Ceará.......................... 7 430 661 5 315 318 2 115 343 71,5 28,5 Rio Grande do Norte.. 2 776 782 2 036 673 740 109 73,3 26,7 Paraíba........................ 3 443 825 2 447 212 996 613 71,1 28,9 Pernambuco................ 7 918 344 6 058 249 1 860 095 76,5 23,5 Alagoas....................... 2 822 621 1 919 739 902 882 68,0 32,0 Sergipe........................ 1 784 475 1 273 226 511 249 71,4 28,6 Bahia........................... 13 070 250 8 772 348 4 297 902 67,1 32,9 Região Sudeste............. 72 412 411 65 549 194 6 863 217 90,5 9,5 Minas Gerais............... 17 891 494 14 671 828 3 219 666 82,0 18,0 Espírito Santo.............. 3 097 232 2 463 049 634 183 79,5 20,5 Rio de Janeiro............. 14 391 282 13 821 466 569 816 96,0 4,0 São Paulo.................... 37 032 403 34 592 851 2 439 552 93,4 6,6 Região Sul...................... 25 107 616 20 321 999 4 785 617 80,9 19,1 Paraná......................... 9 563 458 7 786 084 1 777 374 81,4 18,6 Santa Catarina............ 5 356 360 4 217 931 1 138 429 78,7 21,3 Rio Grande do Sul...... 10 187 798 8 317 984 1 869 814 81,6 18,4 Região Centro-Oeste.... 11 636 728 10 092 976 1 543 752 86,7 13,3 Mato Grosso do Sul.... 2 078 001 1 747 106 330 895 84,1 15,9 Mato Grosso................ 2 504 353 1 987 726 516 627 79,4 20,6 Goiás........................... 5 003 228 4 396 645 606 583 87,9 12,1 Distrito Federal............ 2 051 146 1 961 499 89 647 95,6 4,4
Fonte: IBGE, 2000
2.20.1 SOJA (Glycine max L.)
O grão da soja chegou ao Brasil com os primeiros imigrantes japoneses em 1908,
mas foi introduzida oficialmente no Rio Grande do Sul em 1914. No entanto, a
expansão da soja no Brasil veio a ocorrer somente nos anos 70, com o interesse
crescente da indústria de óleo e a alta demanda do mercado internacional.
112
Uma das grandes motivações para o cultivo da soja como fonte de matéria-prima
para o biodiesel, apesar do seu teor de óleo ser relativamente baixo (~17%), é a
grande escala de produção agrícola no Brasil e também na Bahia. Outra vantagem é
o valor agregado atribuído a seus co-produtos o que poderá favorecer a viabilidade
econômica de projetos. Uma tonelada de farelo de soja, por exemplo, em agosto de
2006 estava cotado para exportação em R$ 354,39 (Fonte: Conab, 2006).
Tabela 16 Preços dos Itens da Soja
Abr/07 Mai/07 Jun/07 Jul/07 Ago/07 Set/07 Out/07
GRÃO (60 kg) 31,69 32,17 32,74 32,83 33,70 33,70 38,38
FARELO (t) 391,94 375,84 399,55 418,34 443,17 513,34 526,33
ÓLEO (t) 1 290,95 1 322,56 1 380,86 1 457,17 1 547,61 1 588,34 1 578,92
Fonte: COMPANHIA, 2007b
O grande crescimento da produção de soja no Brasil, nas últimas décadas,
proporcionou a expansão da fronteira agrícola para o cerrado brasileiro, levando o
progresso e o desenvolvimento para a Região Centro-Oeste. O Brasil é o país que
possui as melhores condições para atender o crescimento da demanda mundial de
soja, porém o seu futuro dependerá da sua competitividade no mercado global. Para
isso, além do empenho do produtor, o apoio governamental é indispensável,
principalmente na abertura e na integração de novas vias de escoamento da
produção.
A soja apresentou em 2005 uma produção nacional de 51 182 050 toneladas,
mantendo sua condição de principal lavoura de grãos do País, com a maior área
plantada, 23 426 731 ha. Os avanços da produção de soja nas últimas décadas
estão diretamente relacionados ao desenvolvimento de novas tecnologias, que
tornaram a soja brasileira cada vez mais competitiva.
Em 2005, o Brasil manteve sua destacada posição entre os quatro maiores
produtores mundiais de óleo de soja, juntamente com Estados Unidos, o maior
produtor, Argentina e China. Juntos, esses quatro países responderam por 78,6% da
produção mundial, com o Brasil contribuindo com cerca de 17% desse bolo.
113
O valor da produção nacional de soja, em 2005, somou R$ 21 758 milhões, tendo o
valor médio dos grãos sido de R$ 425,11 por tonelada, valor que representou uma
queda acentuada no preço da oleaginosa em relação a 2004 (R$ 658,48 por
tonelada). Entre os motivos dessa queda assinale-se: a valorização cambial, a
queda da cotação do produto no mercado internacional e a qualidade inferior de
parte da soja colhida no País, em 2005 (IBGE, 2006).
OUTROS22,5%
USA26,4%
CHINA18,1%
BRASIL15,5%
ARGENTINA17,6%
Figura 7: Maiores produtores mundiais de óleo de so ja (2006)
Fonte: FAO, 2007
114
Tabela 17 Produção mundial de óleo de soja (tonelad as)
ANO Argentina Brasil China EUA OUTROS TOTAL MUNDIAL
1990 1 143 834 2 674 080 920 300 5 899 000 5 031 875 15 669 089 1991 1 254 880 2 420 090 942 000 6 080 000 4 984 455 15 681 425 1992 1 401 601 2 832 360 895 000 6 507 000 5 401 860 17 037 821 1993 1 460 265 3 088 088 1 304 000 6 250 000 5 293 052 17 395 405 1994 1 540 906 3 280 721 1 336 800 6 328 000 5 349 753 17 836 180 1995 1 599 500 3 875 376 1 263 000 7 082 000 5 954 181 19 774 057 1996 1 838 416 3 861 000 1 570 000 6 913 000 5 906 656 20 089 072 1997 1 868 500 3 544 000 1 923 000 7 145 000 6 031 066 20 511 566 1998 2 695 760 4 163 000 2 242 000 8 230 000 6 466 323 23 797 083 1999 3 093 400 4 106 000 2 333 400 8 200 000 6 868 775 24 601 575 2000 3 112 800 4 036 000 3 204 100 8 355 000 6 534 291 25 242 191 2001 3 387 600 4 430 000 3 772 400 8 572 000 7 186 936 27 348 936 2002 3 973 100 4 937 000 4 112 600 8 360 000 7 291 957 28 674 657 2003 4 558 800 5 347 000 4 901 600 7 748 000 7 443 106 29 998 506 2004 4 569 700 5 545 000 5 172 000 8 780 000 7 081 752 31 148 452 2005 5 395 700 5 736 000 5 859 000 9 228 000 7 144 665 33 363 365 2006 6 161 300 5 428 000 6 345 500 9 261 500 7 890 532 35 086 832
Fonte: FAO, 2007
Paraná18%Rio Grande do Sul
14%
Goiás11%
Mato Grosso do Sul8%
Minas Gerais5%
Bahia4%
São Paulo3%
Outros7%
Mato Grosso30%
Figura 8: Maiores produtores nacionais de soja em g rãos (2006)
Fonte: IBGE, 2007a
115
2.20.1.1 A SOJA NA BAHIA
A Figura 9 mostra a evolução da produção de soja no Brasil e no estado da Bahia de
1990 a 2006, cujos dados são listados na Tabela 18. Podemos constatar que,
naquele período, a produção de soja da Bahia acompanha a mesma tendência de
crescimento observada no país.
Em dez anos, no período compreendido entre 1990 a 2000, a cultura da soja
cresceu 584,26 % no Oeste da Bahia, sendo a região responsável por 100 % da
produção atual do Estado. Essa evolução representou 73,1 % da produção do
Nordeste e 4,6 % do país no ano de 2000 (IBGE, 2007a).
Contrariamente à estagnação da produção nacional observada nos anos de 2004 e
2005, a produção baiana de soja atingiu nesse mesmo período os melhores
resultados desde que essa oleaginosa foi introduzida no estado. Em 2004 a
produção do Estado da Bahia atingiu 2 365 290 toneladas o que significa um
expressivo aumento de 52% em relação à produção do ano anterior. Em 2005, a
produção foi de 2 401 872 toneladas, 1,5% superior à produção do ano anterior, o
que lhe garantiu uma participação de 4,7% no total da produção nacional naqueles
dois anos. A produtividade de 2 760 hakg obtida em 2005 é cerca de 24% superior
à média nacional, perdendo apenas para o Mato Grosso, que obteve a notável
marca de 2 908 hakg .
Cabe destacar, na Bahia, os Municípios de São Desidério, Barreiras, Luis Eduardo
Magalhães, Correntina e Formosa do Rio Preto como os maiores produtores do
estado, com destaque para o primeiro deles que, ocupou o sétimo lugar no ranking
nacional e, sozinho, foi responsável por 1,5% do total da produção nacional e cerca
de 31% de toda a produção estadual.
Apesar desses números expressivos é preocupante o risco iminente da ocorrência
da ferrugem asiática da soja (Phakopsora pachyrhizi), uma praga tradicionalmente
encontrada na América Latina e oficialmente identificada na Bahia, em caráter
epidêmico, a partir de 2003. A ocorrência dessa praga, além de comprometer a
116
produtividade da safra, reduzindo a quantidade de sacas por hectare, também eleva
os custos de produção com a utilização de fungicidas.
0
1
2
3
19901994
19982002
2006
Bah
ia
(x 1
06 to
nela
das)
0
15
30
45
60
Bra
sil
(x10
6 tone
lada
s)
Bahia Brasil
Figura 9: Evolução da Produção de Soja
Fonte: IBGE, 2007a
Tabela 18 Evolução da produção anual de soja
ANO Bahia (t)
Brasil (t)
% Bahia/Brasil ∆% Bahia ∆% Brasil
1990 220 416 19 897 804 1,11% - - 1991 441 000 14 937 806 2,95% 100,1% -24,9% 1992 480 000 19 214 705 2,50% 8,8% 28,6% 1993 592 269 22 590 978 2,62% 23,4% 17,6% 1994 873 384 24 931 832 3,50% 47,5% 10,4% 1995 1 072 911 25 682 637 4,18% 22,8% 3,0% 1996 700 211 23 166 874 3,02% -34,7% -9,8% 1997 1 013 541 26 392 636 3,84% 44,7% 13,9% 1998 1 188 000 31 307 440 3,79% 17,2% 18,6% 1999 1 150 000 30 987 476 3,71% -3,2% -1,0% 2000 1 508 115 32 820 826 4,59% 31,1% 5,9% 2001 1 407 600 37 907 259 3,71% -6,7% 15,5% 2002 1 464 000 42 107 618 3,48% 4,0% 11,1% 2003 1 555 500 51 919 440 3,00% 6,3% 23,3% 2004 2 365 290 49 549 941 4,77% 52,1% -4,6% 2005 2 401 872 51 182 074 4,69% 1,5% 3,3% 2006 1 991 400 52 464 640 3,80% -17,1% 2,5%
Fonte: IBGE, 2007a
117
Jaborandi (111.937 t)
4,7%
São Desidério (743.779 t)
31,0%
Barreiras (405.254 t)
16,9%
Correntina (284.399 t)
11,8%
Formosa do Rio Preto (272.470 t)
11,3%
Riachão das Neves (189.623 t)
7,9%
Outros(41.398 t)
1,7%
Luís Eduardo Magalhães (353.012 t)
14,7%
Figura 10: Maiores produtores baianos de soja (2005 )
Fonte: IBGE, 2007a
2.20.2 ALGODÃO (Gossypium herbaceum L.)
O algodão se apresenta como uma boa alternativa como matéria-prima para o
biodiesel, tanto no aspecto econômico quanto ambiental. O caroço, de onde se
extrai o óleo, é considerado hoje um passivo ambiental, por não possuir destinação
adequada para o volume produzido, enquanto que a pluma é o produto de maior
valor agregado, colocando o óleo praticamente como um subproduto do algodão.
Seis estados brasileiros concentram 95,4% de toda a produção nacional de algodão
herbáceo em caroço, que em 2005, totalizou 3 666 160 toneladas, 3,5% inferior à
obtida no ano anterior. Esse total corresponde a 2 309 681 toneladas de caroço de
algodão, utilizando-se o percentual de 63,0% como fator médio nacional de
conversão. A safra poderia ter sido melhor, caso não fosse prejudicada pelos
problemas climáticos, que provocaram uma queda de cerca de 11,8% no rendimento
médio, que alcançou 2 913 hakg contra os 3 302 hakg do ano anterior.
118
De 2000 a 2005, o Brasil experimentou um aumento de produção de óleo de
algodão da ordem de 53,4%, contra uma elevação mundial de 16,3%. Em 2004 e
2005 o Brasil apresentou uma participação média de 6% entre os maiores
produtores mundiais de óleo de algodão, tendo a China, o maior produtor mundial
dessa commodity, uma participação de 26,6% no mesmo período. A produção de
256 800 toneladas, obtida em 2005, lhe garantiu a sexta posição entre os maiores
produtores mundiais de óleo de algodão, atrás de China, Índia, Estados Unidos,
Paquistão e Uzbequistão, citados em ordem decrescente.
PAQUISTÃO7,4%
TURQUIA5,0%
USA8,5%
UZBEQUISTÃO6,6%
OUTROS27,7%
ÍNDIA15,4%
CHINA32,5%
BRASIL5,0%
Figura 11: Maiores produtores mundiais de óleo de a lgodão (2006)
Fonte: FAO, 2007
119
Tabela 19 Produção mundial de óleo de algodão (tone ladas)
ANO Brasil China Índia Paquistão Turquia EUA Uzbequistão Outros TOTAL MUNDIAL
1990 175 300 798 000 349 000 341 600 176 669 471 000 - 1 517 080 3 828 649 1991 182 000 854 000 346 000 378 500 149 395 523 000 - 1 570 745 4 003 640 1992 165 900 903 000 405 000 468 000 154 046 580 000 369 000 950 383 3 995 329 1993 110 400 973 000 380 000 343 500 172 846 516 000 320 000 840 763 3 656 509 1994 128 000 1 001 000 424 000 268 200 169 309 507 600 349 000 845 235 3 692 344 1995 111 300 980 000 457 000 295 600 221 834 595 000 323 000 865 722 3 849 456 1996 89 600 875 000 505 000 358 800 206 598 557 000 261 000 982 350 3 835 348 1997 82 000 986 300 397 000 333 900 212 255 552 000 243 000 963 126 3 769 581 1998 103 000 980 000 412 000 320 200 245 315 555 000 225 000 963 173 3 803 689 1999 125 200 952 000 407 000 311 700 204 217 377 000 294 500 931 454 3 603 070 2000 167 400 1 022 000 338 000 395 100 249 871 384 000 298 800 897 413 3 752 584 2001 212 600 1 120 000 358 000 377 800 234 097 398 000 275 000 933 716 3 909 213 2002 196 400 1 383 500 430 000 378 800 256 887 329 000 279 800 875 715 4 130 102 2003 217 000 1 292 800 430 000 367 000 221 933 396 000 266 700 864 667 4 056 100 2004 264 000 1 345 400 430 000 356 400 250 652 399 100 271 300 964 801 4 281 653 2005 256 800 1 544 800 743 700 356 400 243 668 446 100 306 100 981 349 4 878 917 2006 241 700 1 570 000 743 700 356 400 243 668 411 200 318 400 1 339 755 4 837 523
Fonte: FAO, 2007
120
Mato Grosso(1682839 t)
45,9%
Bahia(822401 t)
22,4%
Goiás(432045 t)
11,8%
São Paulo(231330 t)
6,3%
Mato Grosso do Sul(176131 t)
4,8%
Minas Gerais(153147 t)
4,2%
OUTROS(168.267 t)
4,6%
Figura 12: Maiores produtores nacionais de algodão em caroço 2005
Fonte: IBGE, 2007a
2.20.2.1 O ALGODÃO NA BAHIA
Em 2005, na Bahia, foram obtidas 822 401 toneladas de algodão herbáceo, que são
equivalentes a 22,4% do total obtido no País e superior 16,8% ao volume obtido na
safra anterior. Esse resultado coloca a Bahia na segunda posição no ranking
nacional, perdendo apenas para Mato Grosso, que obteve uma produção de
1 682 839 toneladas.
Saliente-se que as variações positivas no período citado são decorrentes da
ampliação da área colhida, de 203 939 hectares para 257 377 hectares, ou seja,
cerca de 26,2% de aumento. Por outro lado, nos principais centros produtores as
chuvas foram insuficientes e mal distribuídas, resultando em redução de 7,4% no
rendimento médio obtido, que foi de 3 195 hakg contra os 3 452 hakg , em 2004.
Os números positivos da safra baiana devem-se ao deslocamento do produto para o
121
oeste do estado, por possuir condições edafoclimáticas9 propícias ao cultivo. A partir
de 2001, com a instituição pelo governo estadual do Programa de Incentivo à
Cultura no Cerrado Baiano - PROALBA, que visava a fomentar empreendimentos no
agronegócio nas áreas de pesquisa, transferência de tecnologia, defesa fito-
sanitária10 e de infra-estrutura, a cultura se consolida nesta região, registrando
anualmente expressivos ganhos de produção. É emblemático o desempenho do
Município de São Desidério, que passou do quinto lugar em 2004, para maior
produtor nacional em 2005, com 363 032 toneladas. Os demais municípios do
extremo oeste baiano, classificados no rol de maiores produtores, são: Barreiras,
com 140 079 toneladas, seguida por Luís Eduardo Magalhães, Formosa do Rio
Preto, Correntina e Riachão das Neves.
Um expressivo incentivo ao setor algodoeiro do estado foi dado, a partir de junho de
2006, com a redução da carga do ICMS incidente sobre a indústria de refino do óleo
de algodão de 17 para 7%, o menor percentual permitido pelo Conselho Nacional de
Política Fazendária (CONFAZ). A medida também prevê facilidades para aquisição
de equipamentos adquiridos por associações ou cooperativas de produtores do
setor.
0
220
440
660
880
19901994
19982002
2006
Bah
ia
(x10
3 to
nela
das)
0
800
1.600
2.400
3.200
4.000
Bra
sil
(x10
3 tone
lada
s)
Bahia Brasil
Figura 13: Evolução da produção de algodão
Fonte: IBGE, 2007ª
9 Edafo: elemento de composição de palavras, exprime a idéia de solo. 10 Fito: elemento de composição de palavras, exprime a idéia de vegetal.
122
Tabela 20 Evolução da produção anual de algodão
ANO Bahia (t)
Brasil (t)
% Bahia/Brasil
∆% Bahia
∆% Brasil
1990 109 361 1 783 175 6,1% - - 1991 137 033 2 041 123 6,7% 25,3% 14,5% 1992 103 860 1 863 077 5,6% -24,2% -8,7% 1993 102 359 1 127 364 9,1% -1,4% -39,5% 1994 128 329 1 350 814 9,5% 25,4% 19,8% 1995 76 090 1 441 526 5,3% -40,7% 6,7% 1996 51 740 952 013 5,4% -32,0% -34,0% 1997 82 445 821 271 10,0% 59,3% -13,7% 1998 41 532 1 172 017 3,5% -49,6% 42,7% 1999 50 146 1 477 030 3,4% 20,7% 26,0% 2000 132 675 2 007 102 6,6% 164,6% 35,9% 2001 170 092 2 643 524 6,4% 28,2% 31,7% 2002 179 971 2 166.014 8,3% 5,8% -18,1% 2003 276 360 2 199 268 12,6% 53,6% 1,5% 2004 704 163 3 798 480 18,5% 154,8% 72,7% 2005 822 401 3 666 160 22,4% 16,8% -3,5%
Fonte: IBGE, 2007a
Barreiras (140.079 t)
17,0%
Luís Eduardo Magalhães (72.885 t)
8,9%
Formosa do Rio Preto (67.756 t)
8,2%
Correntina (54.326 t)
6,6%
Riachão das Neves (38.413 t)
4,7%
Malhada (15.300 t)
1,9%
Outros(70.610 t)
8,6%
São Desidério (363.032 t)
44,1%
Figura 14: Municípios baianos maiores produtores de algodão (2005)
Fonte: IBGE, 2007a
123
2.20.3 DENDÊ (Elaeis guineensis)
O óleo de dendê (palma) chegou ao Egito vindo da África Ocidental, e desde a
época dos faraós, há quase 5 000 anos, a palma oleaginosa tem sido uma
importante fonte alimentícia para o gênero humano.
No Brasil, chamada de “palmeira do dendê“, foi introduzida pelos escravos no século
XVI, no sul da Bahia, adaptando-se plenamente.
No começo do século XX, a palma oleaginosa foi introduzida na Malásia como uma
planta ornamental e somente plantada comercialmente pela primeira vez em 1917,
dando origem naquele país à indústria de óleo de dendê (palma).
O dendezeiro plantado comercialmente em larga escala destaca-se como o vegetal
mais produtivo no mundo inteiro, produzindo a maior quantidade de óleo por unidade
de área cultivada. Utilizando as tecnologias recomendadas pela pesquisa consegue-
se atingir uma produção de óleo de até 8 000 hakg , enquanto que um hectare de
soja, nas mesmas condições de cultivo, atinge no máximo 600 kg de óleo.
A palmeira é um cultivo perene iniciando a produção comercial de frutos a partir de 3
anos depois de semeada. Os frutos, nozes pequenas e duras, possuem polpa, ou
mesocarpo, da qual se extrai o óleo de dendê (óleo de palma ou palm oil), são de
cor amarela ou avermelhada pela presença de carotenóides e possuem de sabor
adocicado e aroma característico. A semente ocupa totalmente a cavidade do fruto e
contém o óleo de palmiste (palm kernel oil) que é esbranquiçado e quase sem cheiro
e sabor.
Possui três variedades classificadas de acordo com a espessura do mesocarpo:
Dura, apresenta casca de mais de 2mm de espessura e fibras na polpa, é usada
como planta feminina na produção de híbridos comerciais; Psifera, onde os frutos
não possuem casca separando a polpa da amêndoa, é usada como fornecedora de
pólen na produção de híbridos comerciais; Tenera, apresenta espessura na casca
inferior a 2mm e um anel fibroso ao seu redor, é obtida através do cruzamento entre
as variedades Dura e Psifera, sendo recomendada para plantios comerciais. Essa
variedade tem vida econômica entre 20 e 30 anos, cada árvore podendo produzir
124
anualmente de 10 a 12 cachos de frutos frescos, cada cacho contendo de 1 000 a
3 000 frutos, pesando de 20 a 30 kg cada cacho.
Em 2005, a produção mundial de óleo de dendê (palma) atingiu 34,4 milhões de
toneladas, o triplo em relação à produção de 1990. A tendência de crescimento na
produção do óleo de dendê (palma) vem se mantendo desde aquele ano,
culminando com a obtenção do primeiro lugar no ranking mundial, a partir de 2005,
ultrapassando a produção de óleo de soja.
Somente a produção de Malásia e Indonésia, respectivamente 43,5% e 41%,
corresponderam a 84,5% de toda a produção mundial de óleo de dendê (palma) em
2005. O Brasil contribuiu com apenas 0,5% da produção mundial, embora seja
freqüentemente citado como possuidor do maior potencial de áreas com aptidão
agrícola do mundo. O Pará, com 82,8%, e a Bahia, com 17,2%, são praticamente os
únicos produtores comerciais do dendê (palma) no Brasil, ainda assim com
baixíssima extensão territorial sendo cultivada: 56 000 ha segundo FAO, ou 88 721
ha de acordo com o IBGE.
Como referência, o primeiro produtor, a Malásia, utilizou 3,62 milhões de hectares
para produzir 14,96 milhões de toneladas de óleo, o que resulta num rendimento em
óleo de cerca de 4,1 haóleodet enquanto o Brasil, no mesmo ano, considerando
56 000 hectares plantados, obteve uma produtividade de 2,86 haóleodet . A
Indonésia, segundo maior produtor mundial, também vem obtendo nos últimos anos
bons resultados em rendimento de óleo, alcançando em 2005 a marca de 3,9
haóleodet .
Mesmo com pequena participação na produção mundial, a tecnologia brasileira no
manejo agrícola é muito respeitada, e algumas de nossas inovações são hoje
copiadas em plantios de todo o mundo.
O custo médio de produção no Brasil é ainda maior quando comparado com os
maiores do mundo, Malásia, Indonésia e Colômbia, motivado por diferenças nas
taxações de produtos e serviços. Por exemplo, os encargos trabalhistas: na Malásia
essas taxações incidem cerca de 50% sobre o salário; na Indonésia 30%; Colômbia,
60%; e no Brasil, acima de 100%.
125
São relevantes, ainda, os custos de adubação e impostos diretos sobre o produto.
Na comparação dos custos sem taxas somos extremamente competitivos.
0
8
16
24
32
40
1990 1994 1998 2002 2006
SOJA DENDÊ ALGODÃO MAMONA COLZA GIRASSOL
(x 106 toneladas)SOJA
DENDÊ
COLZA
ALGODÃOMAMONA
GIRASSOL
Figura 15: Produção mundial de óleos vegetais
Fonte: FAO, 2007
126
MALÁSIA(15.880.000 t)
43,6%
NIGÉRIA(1.170.000 t)
3,4%
OUTROS(4.170.842 t)
11,5%
BRASIL(170.000 t)
0,5%
INDONÉSIA(15.900.000 t)
41,0%
Figura 16: Maiores Produtores Mundiais de Óleo de D endê (palma) (2006)
Fonte: FAO, 2007
2.20.3.1 O DENDÊ NA BAHIA
O dendezeiro encontra na Bahia as condições ideais para o seu cultivo,
principalmente na chamada região dos Tabuleiros Costeiros (TC), na faixa que se
estende do Recôncavo ao Extremo Sul do estado, onde, segundo levantamento da
Comissão Executiva do Plano da Lavoura Cacaueira (CEPLAC), existem 854 mil
hectares que reúnem condições edafo-climáticas ideais ao desenvolvimento dessa
cultura: altas temperaturas, chuvas abundantes e alto grau de iluminação. Ao
contrário disso, segundo levantamento do IBGE, a área plantada em 2005 era de
apenas 4,9% desse total, o correspondente a 41 691 ha.
Essa cultura é predominante principalmente nos municípios pertencentes às
microrregiões de Valença, Santo Antônio de Jesus, Ilhéus&Itabuna e Porto Seguro,
em ordem decrescente de produção. Nessa extensão territorial, com
aproximadamente 30 municípios, a cultura é praticada por três tipos de núcleos
127
produtivos: pequenos produtores familiares, pequena produção capitalista e
produtores empresariais.
Os benefícios gerados pela expansão dessa cultura podem ser contabilizados por
diferentes campos de observação:
• aspecto ambiental-ecológico: permitindo a recomposição do espaço florestal
em processo adiantado de degradação, por “florestas de cultivo”;
• econômico-social: proporcionando aumento da renda regional e criação de
novos empregos, e finalmente;
• estratégico: por permitir o desenvolvimento harmônico dos recursos da terra
com os valores humanos por meio da agricultura integrada.
Entretanto, historicamente, o negócio do dendê (palma) na Bahia nunca foi apoiado
por uma política setorial que orientasse rumos e ações para o desenvolvimento e a
consolidação dessa cultura. O fraco desempenho do negócio é resultado de falhas
observadas em vários elos da cadeia produtiva, desde a produção agrícola até o
processamento e a distribuição.
Uma tentativa oficial de fomento à expansão da cultura do dendê (palma) na Bahia
foi o lançamento do Programa de Desenvolvimento da Dendeicultura lançado em
1999 pelo Governo do Estado, com o propósito de facilitar a integração entre os
atores envolvidos no segmento: produtores, indústrias, agentes financeiros e o
próprio Governo. Adicionalmente esse Programa visava estimular o incremento da
área cultivada e conseqüente aumento da produção no Estado, bem como a
modernização e elevação da capacidade industrial instalada.
Apesar da iniciativa, os resultados da dendeicultura na Bahia ainda apresentam
valores muito baixos quando comparados com os obtidos pelo Estado do Pará,
maior produtor nacional de dendê (palma), como pode ser verificado na Figura 17. A
área plantada na Bahia encolheu cerca de 10% de 2001 a 2005, enquanto no Pará,
no mesmo período, ocorreu um incremento de 21%. Em 2006, provavelmente pela
motivação à produção de biodiesel, houve elevação de 3 250 ha na área plantada na
Bahia em relação ao ano anterior, o que equivale a um incremento de 7,8%, ainda
inferior ao crescimento verificado no Pará, 4 821 ha ou 10% de incremento.
128
35 ha
40 ha
45 ha
50 ha
55 ha
(x10³)
Pará 38.912 ha 39.747 ha 44.463 ha 45.969 ha 46.969 ha 51.790 ha
Bahia 46.267 ha 41.690 ha 41.466 ha 41.584 ha 41.691 ha 44.941 ha
2001 2002 2003 2004 2005 2006
Figura 17: Área plantada de dendê (2002-2006)
Fonte: IBGE, 2007a
Quanto à produção, o Pará conseguiu uma elevação de 28% contra uma redução de
17,7% ocorrida na Bahia no período de 2001 a 2005. A Figura 21 apresenta a
evolução da produção de dendê (palma) na Bahia e no Brasil no período
compreendido entre 1990 e 2005. Observa-se claramente a evolução irregular e
instável da produção baiana contrastando com a tendência regular de crescimento
da produção brasileira, graças ao desempenho do estado do Pará.
129
0 t
220 t
440 t
660 t
880 t
1.100 t
(x10³)
Bahia 189.117 t 167.581 t 167.111 t 171.044 t 155.651 t 176.089 t
Pará 582.797 t 550.129 t 729.001 t 738.241 t 747.666 t 1.031.004 t
2001 2002 2003 2004 2005 2006
Figura 18: Produção nacional de dendê (2001-2006)
Fonte: IBGE, 2007a
Mesmo as áreas de cultivo pertencentes às agroindústrias que, supostamente,
seriam melhor estruturadas, não são providas do adequado manejo agronômico,
tornando-se sub-explorados e alcançando baixos índices de produtividade.
A Figura 19 nos revela um cenário ainda mais desanimador: o rendimento de óleo por
unidade de área plantada na Bahia vem se mantendo em torno de 800 hakg
enquanto o Pará vem obtendo anualmente cerca de 3.000 kg de óleo por cada
hectare plantado, o que ainda é considerado baixo quando comparado com o obtido
na Malásia (4,1 haóleodet ) e Indonésia (3,9 haóleodet ).
130
0,0
0,8
1,6
2,4
3,2
4,0
(x10³ kg/ha)
Bahia 817,5 803,9 806,0 822,6 746,7 783,6
Pará 2.995,5 2.768,2 3.279,1 3.211,9 3.183,7 3.981,5
2001 2002 2003 2004 2005 2006
Figura 19: Comparativo entre produtividade de dende zais (Pará x Bahia)
Fonte: IBGE, 2007a
O pífio desempenho da dendeicultura baiana é decorrente da predominância, cerca
de 82,5%, de populações subespontâneas de dendê (palma) da variedade Dura, a
qual não possui características produtivas comercialmente atrativas, contra apenas
17,5% da variedade Tenera. Essa variedade pode produzir até 4,0 t de cachos por
hectare ao passo que a variedade Dura produz entre 2,5 e 3,0 t. Além disso, a Dura
possui um teor de óleo de apenas 9 a 12%, contra até 22% da variedade Tenera.
Além desse fato, a extração do óleo é realizada em grande parte de forma artesanal
por pequenos produtores que não conseguem atingir a produtividade plena ideal. A
produção do óleo ocorre com a utilização de pilões ou rodões (equipamentos de
extração primitivos que tração animal ou mecanizada). Moraes (2000) estima que
33,4% da produção de cachos dos dendezais subespontâneos foram processados
por meio dessa técnica em 1998, a uma taxa extrativa de 9,8%. O amadorismo
presente nessa forma de atividade interfere na consistência dos índices de
131
produtividade obtidos por esses pequenos produtores comprometendo a
confiabilidade dos resultados estatísticos desse segmento.
Quanto às agroindústrias de extração, embora supostamente melhor estruturadas,
são responsáveis pela formação de um nocivo oligopsônio do setor, concentrado em
basicamente quatro empresas que apresentam deficiências de modernização e de
otimização de escalas de produção, que promoveriam redução dos custos de
produção. Esse cenário resulta na inexistência de integração setorial e dificuldade
de formação de um complexo industrial sólido e competitivo. A Figura 20 apresenta a
distribuição percentual entre os municípios produtores de dendê em 2005.
Outros9,7%
(9.748 t)Igrapiúna
6,3%
(10.115 t)Nilo Peçanha
6,5%
(10.395 t)Ituberá 6,7%
(15.050 t)Camamu
9,7%
(16.170 t)Cairu 10,4%
(20.250 t)Jaguaripe
13,0%
(23.960 t)Taperoá 15,4%
(34.930 t)Valença 22,4%
Figura 20: Maiores produtores baianos de dendê (200 5)
Fonte: IBGE, 2007a
Outro entrave à expansão do negócio na Bahia se deve ao tradicional consumo do
óleo em aplicações culinárias em detrimento à sua destinação a setores industriais
de transformação, os quais além de demandarem maiores volumes de produção
também agregariam mais valor ao óleo bruto. Os principais produtores mundiais
utilizam o óleo como insumo para a indústria oleoquímica na produção de óleos,
132
margarinas, manteigas, gorduras, massas para utilização em indústrias de alimentos
e de cosméticos. Do óleo podem ser obtidos diversos outros produtos, tais como:
sabões, sabonetes, tintas para impressão e escrita, líquidos para polimento,
detergentes, lubrificantes, combustíveis e plastificantes.
120
145
170
195
19901994
19982002
2006
Bahia (x10³ t)
0
250
500
750
1.000
1.250
Brasil (x103 t)
Bahia Brasil
Figura 21: Evolução da produção anual de dendê – Ba hia e Brasil (1990-2006)
Fonte: IBGE, 2007a
Tabela 21 Dados da Produção Anual de Dendê
ANO Bahia (t)
Brasil (t) % Bahia/Brasil
∆% Bahia
∆% Brasil
1990 161 227 522 883 30,8% 1991 148 242 525 968 28,2% -8,1% 0,6% 1992 190 266 652 541 29,2% 28,3% 24,1% 1993 134 016 656 834 20,4% -29,6% 0,7% 1994 127 242 661 609 19,2% -5,1% 0,7% 1995 126 591 680 541 18,6% -0,5% 2,9% 1996 126 634 740 262 17,1% 0,0% 8,8%
133
1997 158 624 790 038 20,1% 25,3% 6,7% 1998 172 785 752 526 23,0% 8,9% -4,7% 1999 146 716 663 611 22,1% -15,1% -11,8% 2000 161 430 678 727 23,8% 10,0% 2,3% 2001 189 117 772 097 24,5% 17,2% 13,8% 2002 167 581 717 893 23,3% -11,4% -7,0% 2003 167 111 896 295 18,6% -0,3% 24,9% 2004 171 044 909 285 18,8% 2,4% 1,4% 2005 155 651 903 500 17,2% -9,0% -0,6% 2006 176 089 1 207 276 14,6% 13,1% 33,6%
Fonte: IBGE, 2007a
2.20.4 MAMONA (Ricinus communis L.)
Trazida para o Brasil pelos portugueses, sua destinação era a utilização do óleo
para iluminação e também para lubrificação de eixos de carroças. Sua grande
versatilidade química lhe confere contemporaneamente importância industrial em
todo o mundo, prevalecendo internacionalmente o nome castor beans (uma
referência à planta, às bagas e aos caroços) e castor oil (o óleo propriamente dito).
Independentemente de sua indicação como matéria-prima para a produção do
biodiesel, uma grande motivação para uso da mamona é o grande potencial de
aplicações para o seu óleo, que lhe confere uma alternativa viável para o Nordeste,
já que poderia conciliar políticas energéticas e sociais. O óleo de mamona tem
diversas aplicações na área de cosméticos, lubrificantes e fluidos aeronáuticos,
participando também da síntese de uma grande quantidade de produtos.
Dado o perfil manual de sua colheita, a expansão da cultura da mamona poderá
promover notável geração de emprego no campo. Além disso, as condições
edafoclimáticas do semi-árido, adversas para outras culturas, oferecem condições
favoráveis ao seu desenvolvimento.
134
China18,0%
Brasil11,9%
India58,5%
Outros 11,6%
Figura 22: Maiores produtores mundiais de mamona (2 006)
Fonte: FAO, 2007
2.20.4.1 A MAMONA NA BAHIA
Segundo o Zoneamento e Época de Plantio da Mamoneira para o Nordeste
Brasileiro, da Embrapa Algodão, foram identificados 452 municípios com aptidão
para o cultivo desta cultura em condições de sequeiro. Desse total, 189 municípios
estão localizados no Estado da Bahia, representando 45,3% dos 417 municípios do
estado. O desempenho da produção baiana é significativo para a produção do
Brasil, uma vez que a tendência da produção do estado orienta diretamente a
produção nacional. A Figura 23 apresenta a evolução da produção de mamona na
Bahia e no Brasil, de 1990 a 2006.
Tabela 22 Dados da Produção Anual de Mamona
ANO Bahia (t)
Brasil (t)
% Bahia/Brasil
∆% Bahia
∆% Brasil
1990 100 347 147 971 67,8% - - 1991 84 986 129 678 65,5% -15,3% -12,4% 1992 78 978 102 120 77,3% -7,1% -21,3% 1993 34 002 43 188 78,7% -56,9% -57,7%
135
1994 41 495 54 039 76,8% 22,0% 25,1% 1995 21 803 33 149 65,8% -47,5% -38,7% 1996 35 396 41 346 85,6% 62,3% 24,7% 1997 89 737 97 445 92,1% 153,5% 135,7% 1998 12 540 16 683 75,2% -86,0% -82,9% 1999 27 322 33 357 81,9% 117,9% 99,9% 2000 83 953 116 017 72,4% 207,3% 247,8% 2001 71 491 99 950 71,5% -14,8% -13,8% 2002 64 957 75 961 85,5% -9,1% -24,0% 2003 73 624 83 682 88,0% 13,3% 10,2% 2004 114 125 138 745 82,3% 55,0% 65,8% 2005 132 324 168 802 78,4% 15,9% 21,7% 2006 68 615 95 000 72,2% -48,1% -43,7%
Fonte: IBGE, 2007a
A despeito das significativas flutuações anuais, pode ser verificada a destacada
posição do Estado da Bahia como maior produtor dessa oleaginosa com 78,4% de
participação em 2005. Nesse ano, a produção nacional foi de 168 802 toneladas, um
acréscimo de 21,7% em relação a 2004, enquanto a produção da Bahia foi de
132 324 toneladas, 15,9% a mais do que a safra do ano anterior.
Bahia
Bahia
Bahia
Bahia
Bahia
0
45
90
135
180
19901994
19982002
2006
Bahia (x10³ t)
0
45
90
135
180
Brasil (x10³ t)
Bahia Brasil
Figura 23: Histórico da produção de mamona
Fonte: IBGE, 2007a
136
Bahia(132.324 t)
78,4%
Ceará(9.765 t)
5,8%
Minas Gerais(5.865 t)
3,5%
Piauí(5.175 t)
3,1%
Pernambuco(4.270 t)
2,5%Outros
(11.403 t)6,8%
Figura 24: Maiores produtores nacionais de mamona ( 2005)
Fonte: IBGE, 2007a
Os Municípios de Lapão, São Gabriel, Cafarnaum, Ibititá, Canarana e Mulungu do
Morro são os maiores produtores do país, estando todos localizados no estado da
Bahia. Apesar do destaque desses seis municípios baianos no cenário nacional, a
produção de mamona do estado se apresenta menos concentrada se comparada
com outras culturas como soja, algodão e dendê (palma). Por esse motivo, a Figura
25 apresenta a contribuição percentual de cada microrregião do estado na produção
total alcançada no ano de 2005.
137
Outros(11.971 t)
9,0%Barreiras (3.262 t)
2,5%
Euclides da Cunha (2.408 t)
1,8%
Seabra (4.119 t)
3,1%
Senhor do Bonfim (4.275 t)
3,2%
Jacobina (15.278 t)
11,5%
Irecê (91.011 t)
68,8%
Figura 25: Micro regiões da Bahia maiores produtora s de mamona (2005)
Fonte: IBGE, 2007a
Ao contrário do que seria esperado para uma cultura com tantas possibilidades, o
setor vem experimentando, a partir do início da década de 1990, inconstância em
termos de área plantada e, conseqüentemente, das produções obtidas. Em 1985,
por exemplo, o País chegou a produzir 415.879 toneladas, o que representa quase
2,5 vezes a produção obtida em 2005. No período compreendido entre 1990 e 2005,
o ano de 1998 registrou os piores resultados, com a Bahia produzindo 12 540 t,
apenas 12,5% da produção obtida em 1990.
Os motivos da decadência estão relacionados à desorganização do pequeno
mercado interno, à falta de pesquisas e de assistência técnica, à ausência de
incentivos e linhas de crédito especiais e, principalmente, aos baixos preços pagos
ao produtor.
A partir de 2004, a cultura ganhou em produção, se comparada com 2003, por conta
do engajamento governamental no agronegócio, assim como da iniciativa particular.
Portanto, já são dois anos consecutivos de aumento de safras (2004 e 2005).
138
Destaca-se, entretanto, que em nível de produtor a atividade ainda está muito
aquém da realidade pretendida para esta oleaginosa.
2.20.5 ANÁLISE DA PRODUÇÃO BAIANA DE OLEAGINOSAS
Na Tabela 23 há uma síntese do consumo real de óleo diesel de 2000 a 2006 e das
quantidades projetadas para o período de 2007 a 2015. Essa projeção permitiu
estimar as quantidades de biodiesel necessárias para comercialização de B2 e B5,
já regulamentadas, e as quantidades de biodiesel para um hipotético cenário de
comercialização de B10, B15, B20, B25 e B30.
Tabela 23 Produção de biodiesel para diversos nívei s de adição (m³)
MISTURAS REGULAMENTADAS OU HIPOTÉTICAS ANO CONSUMO de
DIESEL (m³) B2** B5** B10** B15** B20** B25** B30**
2000 1 892 683* 37 854 94 634 189 268 283 902 378 537 473 171 567 805 2001 2 131 679* 42 634 106 584 213 168 319 752 426 336 532 920 639 504 2002 1 971 096* 39 422 98 555 197 110 295 664 394 219 492 774 591 329 2003 1 855 670* 37 113 92 784 185 567 278 351 371 134 463 918 556 701 2004 2 053 940* 41 079 102 697 205 394 308 091 410 788 513 485 616 182 2005 2 058 622* 41 172 102 931 205 862 308 793 411 724 514 656 617 587 2006 2 060 100* 41 202 103 005 206 010 309 015 412 020 515 025 618 030 2007 2 182 019** 43 640 109 101 218 202 327 303 436 404 545 505 654 606 2008 2 230 596** 44 612 111 530 223 060 334 589 446 119 557 649 669 179 2009 2 279 173** 45 583 113 959 227 917 341 876 455 835 569 793 683 752 2010 2 327 751** 46 555 116 388 232 775 349 163 465 550 581 938 698 325 2011 2 376 328** 47 527 118 816 237 633 356 449 475 266 594 082 712 898 2012 2 424 905** 48 498 121 245 242 491 363 736 484 981 606 226 727 472 2013 2 473 482** 49 470 123 674 247 348 371 022 494 696 618 371 742 045 2014 2 522 060** 50 441 126 103 252 206 378 309 504 412 630 515 756 618 2015 2 570 637** 51 413 128 532 257 064 385 596 514 127 642 659 771 191
* Valores Reais **Valores Hipotéticos
Fonte: BRASIL. Balanço Energético Nacional 2006 com adaptação do autor
A produção agrícola das quatro principais oleaginosas do estado da Bahia no ano de
2005 permitiria produção de 684 381 m³ de óleo vegetal, assumindo os teores de
óleo típicos de cada planta. Num cenário hipotético, essa quantidade de óleo
permitiria a produção de 629 784 m³ de biodiesel assegurando a formação de uma
mistura B30 já no ano de 2006. Caso toda a produção de soja em 2005 fosse
139
orientada exclusivamente para finalidade energética permitiria a produção de
412 906 m³ de biodiesel que formaria uma hipotética mistura B20 em 2006. Num
cenário análogo, o algodão atenderia a demanda para o B6, a mamona para o B2 e
o dendê (palma) para o B1.
Tabela 24 Produção das principais oleaginosas da Ba hia em 2005
Oleaginosas Soja Algodão Dendê Mamona
Produção em grãos ou cachos
(t) 1 991 400 810 253 176 089 68 615
Área colhida (ha) 872 600 242 066 44 783 108 950 Teor de óleo 17% 15% 20% 43%
Quantidade de óleo:
(t) 338 538 121 538 35 218 29 504 (m³) 372 020 133 558 38 701 32 422
Quantidade de biodiesel:
(t) 304 684 109 384 31 696 26 554 (m³) 342 342 122 903 34 831 29 836
BXX* alcançado B16 B6 B1 B1 *Cenário hipotético para 2005 Densidade padrão do biodiesel = 0,89 t/m³ densidade padrão dos óleos = 0,91 t/m³ conversão óleo→biodiesel = 90%
Fonte: IBGE, 2007a, com adaptação do autor
Os cenários analisados estão distantes da realidade, principalmente com relação à
soja, que, por ser tipicamente alimentícia, possui um mercado já consolidado para
esse fim.
O dendê (palma), apesar do seu grande potencial oleífero e das condições
edafoclimáticas favoráveis para o seu cultivo na Bahia, requer o maior de percentual
de expansão da área plantada. A simples substituição da variedade Dura pela
Tenera na população de dendezais baianos permitiria uma significativa elevação de
produtividade de pelo menos 66%. Esses números revelam o extraordinário mercado
que desponta para o setor agrícola, tanto para o agro negócio quanto para a
agricultura familiar.
140
Portanto, o aumento da área cultivada com oleaginosas é de imperiosa necessidade
para o incremento da produção agrícola, eliminando-se os riscos de desvios de
finalidade e evitando-se manifestações de oposição a empreendimentos de
produção de biocombustíveis.
141
3 POSSÍVEIS MODELOS PRODUTIVOS DE BIODIESEL
Um projeto agrícola razoavelmente concebido deve contemplar os aspectos:
• zoneamento agrícola ambientalmente sustentável das oleaginosas;
• assistência técnica no plantio e no manejo com foco no fortalecimento da
agricultura familiar;
• financiamento acessível e desburocratizado;
• fixação de preços mínimos e garantia de compra da produção.
Andrade et al. (2006) recomendam a instalação de micros usinas de extração de
óleo de mamona nas próprias comunidades de trabalhadores rurais como uma ação
estruturante de combate à pobreza. Uma vez que o óleo bruto e a torta de mamona,
co-produto associado, têm maior valor de mercado se comparados às bagas in
natura, sua comercialização poderá resultar em maior retorno financeiro aos
agricultores. Além disso, complementa o estudo, é de fundamental importância a
permanência da torta de mamona com os agricultores familiares, por representar um
adubo de excelente qualidade.
Essa recomendação também poderá ser estendida a outras oleaginosas, haja vista
os inegáveis benefícios financeiros para o pequeno agricultor promovidos pela
agregação de valor à sua produção.
O agrupamento dos pequenos trabalhadores rurais em organizações formalmente
constituídas é um elemento alavancador do fortalecimento da agricultura familiar, um
dos pilares do PNPB.
Diniz (1998) conceitua juridicamente pelo menos duas formas de agrupamento
funcional de trabalhadoreselas:
I) Associação “...contrato pelo qual um certo número de pessoas, ao se
congregar, coloca em comum serviços, atividades, conhecimentos, etc. em
prol de um mesmo ideal, objetivando a consecução de um determinado fim,
econômico ou não, com ou sem capital e sem intuitos lucrativos. Poderá ter
finalidade altruística (associação beneficente), egoística (associação literária,
142
esportiva ou recreativa) ou econômica não lucrativa (associação de socorro
mútuo)...”
II) Cooperativa “...associação sob a forma de sociedade com número
aberto de membros, que tem por escopo estimular a poupança, a aquisição e
a economia de seus associados, mediante atividade econômica comum. É
uma forma de organização de atividade econômica, tendo por finalidade a
produção agrícola ou industrial ou a circulação de bens ou serviços...”
Independentemente de sua natureza jurídica, qualquer das formas de agrupamento
de trabalhadores rurais deverá ser incentivada, tanto para a etapa de cultivo de
oleaginosas quanto para a extração do óleo. Na zona rural a organização de
trabalhadores por meio de cooperativas ou associações não está consolidada
levando o pequeno agricultor a comercializar sua pequena produção de grãos para
grandes empresas ou para intermediários consolidando formação de oligopsônios.
As usinas de produção de biodiesel deverão estar instaladas preferencialmente em
locais próximos ao esmagamento, de modo a evitar-se custos desnecessários de
transporte.
Leiras; Hamacher e Hammond (2006) descrevem três modelos de produção,
distintos entre si quanto às concepções estruturais, que podem ser adotados num
projeto produtivo. Admitindo que as atividades de cultivo de oleaginosas (atividade
I), extração do óleo (atividade II) e a conversão deste a éster (atividade III) sejam
sub-etapas da cadeia produtiva do biodiesel esses modelos podem ser:
• a) modelo verticalizado onde as etapas (I) + (II) +(III), integralizadas numa
única empresa, comporiam um complexo produtivo;
• b) modelo parcialmente verticalizado onde seriam realizadas as etapas (II)
+(III), com a aquisição de grãos do mercado produtor, seguida da extração do
óleo e a posterior produção de biodiesel;
• c) modelo típico industrial com o óleo bruto ou refinado sendo adquirido no
mercado e processado a biodiesel, etapa (III).
Independentemente do modelo produtivo adotado, as etapas (I), (II) e (III) devem
possuir capacidades de produção compatíveis entre si de modo a assegurar
continuidade operacional da cadeia produtiva.
143
Figura 26: Modelo verticalizado de produção de biod iesel
Fonte: Leiras, 2006
As verticalizações, apesar de aumentarem a complexidade da gestão, trazem
vantagens competitivas por permitirem a eliminação de impostos, fretes e margens
intermediárias, que fatalmente impactariam o custo do produto final. A indústria do
petróleo pode ser citada como um típico exemplo de uma cadeia produtiva
verticalizada, onde uma mesma corporação pode executar todas as etapas do
processo produtivo, desde as fases de prospecção, exploração e produção do óleo
bruto até a comercialização dos derivados nos postos de combustíveis, os pontos
finais de venda. No jargão típico do setor a cadeia petrolífera se estende do
upstream ao downstream. Esse modelo é o que se espera ser adotado pelas
empresas privadas, que têm na maximização da sua função objetivo, o lucro, a
consecução de suas metas.
No caso de uma instituição pública, ainda que sua finalidade também seja de
natureza econômica uma vez que se trata essencialmente de uma “empresa” e,
portanto, visa ao lucro, este, pelo menos em tese, deverá ser necessariamente
utilizado em prol da comunidade.
Extração de Óleo (II)
Produção de Biodiesel (III)
Cultivo de Oleaginosas (I)
144
Empresa Pública é definida por Diniz (1998) como: ”...entidade dotada de
personalidade jurídica de direito privado, com patrimônio próprio e capital exclusivo
da União; criada por lei para a exploração de atividade econômica que o governo
seja levado a exercer por força de contingência ou de conveniência administrativa,
podendo revestir-se de qualquer das formas admitidas em direito. É regida por
normas comerciais, trabalhistas e tributárias, e princípios administrativos.”
A autora distingue empresa pública de empresa de economia mista, a qual a define
como “sociedade de economia mista, que é pessoa jurídica de direito privado, criada
por lei para exploração de atividade econômica, sob a forma de sociedade anônima,
cujas ações com direito a voto pertencem, em sua maioria, à União ou à entidade da
administração indireta...”. Ou num sentido amplo “... é a organização que exerce
atividade econômica em que o Poder Público pode ser acionista majoritário ou
minoritário. Para que se configure uma empresa mista basta que haja qualquer
participação estatal no capital social”.
Souza Neto, Baiardi e Albuquerque (2006) descrevem duas estratégias competitivas
genéricas aplicadas à venda de determinado produto: a primeira, bastante
conhecida e praticada, é a diferenciação do produto cuja idéia geral é ter um produto
diferente daqueles dos concorrentes, pode ser melhor e mais caro ou pior e mais
barato, contanto que seja diferente. Logicamente, essa não seria a estratégia mais
adequada ao biodiesel, uma vez que o mercado consumidor dificilmente privilegiaria
algum tipo de biodiesel em detrimento dos demais, por exemplo, preferir o biodiesel
de soja ou de dendê (palma) ao invés do de mamona. A segunda estratégia, e mais
usada, é ter custos de produção mais baixos que os dos concorrentes, ficando
implícito tratar-se do mesmo produto. Esse caso se identifica com o negócio do
biodiesel cujo propósito de produção é a obtenção de um biocombustível com o
mínimo de custo haja vista o preço limite de venda que é definido pelo preço do
diesel de petróleo.
A maior produtora de diesel do Brasil, a Petrobras, empresa de economia mista que
vem atuando destacadamente em questões de responsabilidade social, optou por
adotar um modelo que contempla apenas a etapa III (produção do biodiesel com
aquisição do óleo no mercado) priorizando a aquisição mínima de 50% da matéria-
prima proveniente da agricultura familiar, de modo a assegurar para a empresa a
145
obtenção do Selo Combustível Social. Seus projetos de produção comercial de
biodiesel incluem três usinas localizadas em Candeias (Bahia), Quixadá (Ceará) e
Montes Claros (Minas Gerais) cada uma com capacidade instalada de 57 milhões de
litros por ano. A unidade de Candeias, região metropolitana de Salvador, é próxima
a uma base de distribuição de combustíveis. As outras três bases de distribuição de
combustíveis situam-se nos municípios de Jequié, Itabuna e Juazeiro. A localização
dessas bases de distribuição poderia motivar a instalação de outras usinas de
produção de biodiesel próximas a elas, promovendo a descentralização da produção
e o desenvolvimento regionalizado (PETROBRAS, 2007b).
Oportunamente, poderia ser discutida a viabilidade técnica e econômica de
instalação de mais uma base de distribuição de combustíveis na região Centro-
Oeste do estado, próxima aos municípios de Barreiras e Luis Eduardo Magalhães.
Essa decisão, além de promover uma melhor eqüidade na distribuição de
combustíveis, também agregaria maior flexibilidade energética àquela importante
região do estado.
A empresa Brasil Ecodiesel, maior do Brasil pelo critério de capacidade autorizada,
com 621 000 ano³m distribuídos em seis unidades espalhadas pelo Brasil (ANP,
2007b), optou pela adoção de um modelo de produção misto. Essa empresa,
visando garantir o máximo de independência em relação ao mercado de
commodities de óleos vegetais, vem implementando uma estratégia agrícola própria,
que inclui desde fomento da produção pela agricultura familiar, pela agricultura
intensiva, até produção própria de oleaginosas. Entretanto, de modo a assegurar os
benefícios do Selo Combustível Social, vem adquirindo da agricultura familiar cotas
de matérias-primas.
Alinhado a sua missão de promover o desenvolvimento humano e social das famílias
de produtores agrícolas brasileiros, a Brasil Ecodiesel incentiva a agricultura familiar
através de duas frentes: Núcleos de Produção Comunitária e Rede de Agricultura
Familiar.
Atualmente, a empresa possui um núcleo de produção familiar localizado em Canto
do Buriti, no Piauí (“Núcleo de Produção Comunitário Santa Clara”). Conforme os
contratos de parceria agrícola estabelecidos, a propriedade dos terrenos e imóveis
146
do Núcleo Santa Clara será transferida para os parceiros rurais após dez anos da
primeira colheita, sendo que os contratos foram celebrados em 2003 e 2004. O
núcleo já conta com cerca de 600 famílias assentadas e cerca de 3000 pessoas, às
quais foram oferecidas moradias, que contam com água encanada, saneamento
básico e eletricidade, e espaços para o desenvolvimento de pequenas hortas e
criações animais próprias. O núcleo conta, ainda, com escola, posto de saúde,
centro comercial e outras facilidades. A empresa promove campanhas de vacinação
e conscientização sobre saúde preventiva nas escolas e presta serviços gratuitos de
consultório odontológico. No campo cultural, realizam sessões de cinema a festejos
populares e disponibilizam nas escolas computadores com acesso à internet.
A Rede de Integração da Agricultura Familiar consiste na mobilização de famílias de
agricultores para que, através da produção de mamona, pinhão manso ou girassol,
consigam incrementar sua renda e obter melhores condições de vida. A Rede de
Agricultura Familiar vem sendo estabelecida baseada na capacitação, assistência
técnica e fornecimento de insumos necessários à produção agrícola. A Brasil
Ecodiesel garante todas as condições necessárias para o cultivo das oleaginosas,
principalmente a mamona, e os trabalhadores têm a compra de sua produção
garantida através de contrato com a empresa (BRASIL ECODIESEL, 2007).
147
4 METODOLOGIA
4.1 DESCRIÇÃO DA METODOLOGIA
Para a consecução do objetivo proposto pelo presente trabalho faz-se necessário
definir uma metodologia que determine os critérios e os indicadores de avaliação,
estabelecendo seus respectivos limites de abrangência.
A Figura 27 sintetiza as diversas alternativas de produção de biodiesel por meio da
transesterificação alcalina, rota industrial à qual o presente trabalho ficará
circunscrito, sendo as variáveis mostradas nos níveis abaixo:
� Nível 1: Três usinas de diferentes capacidades são listadas nesse nível. A
usina de 50 000 t/ano foi incluída na análise pelo fato de ser esta a
capacidade adotada pela maior produtora brasileira de diesel mineral para as
suas três primeiras usinas localizadas na Bahia, Ceará e Minas Gerais
(PETROBRAS, 2007a). 100 000 t/ano é a capacidade mais utilizada pelas
empresas brasileiras: das 51 usinas autorizadas pela ANP até dezembro de
2007 treze delas têm a capacidade em torno desse valor. Somente a Brasil
Ecodiesel, maior produtora brasileira de biodiesel pelo critério de capacidade
autorizada pela ANP, possui seis usinas com essa capacidade de produção
localizadas em diferentes Estados Brasileiros. Quanto à usina de 200 000
t/ano, essa é a capacidade das duas maiores usinas autorizadas pela ANP
até dezembro de 2007 (ANP, 2007b).
� Nível 2: estão as rotas de transesterificação quanto ao tipo de álcool utilizado
como matéria-prima. A rota metílica é a mais utilizada mundialmente, mas o
metanol é de origem fóssil e o Brasil não é auto-suficiente nesse álcool. O
Brasil teria grandes benefícios em adotar a rota etílica, tanto pela sua tradição
na produção de etanol como pela natureza renovável desse álcool, o que
conferiria ao biodiesel o titulo de combustível 100% renovável.
� Nível 3: são mostrados os possíveis modelos de produção: no modelo
verticalizado a atuação do produtor de biodiesel se inicia na fase agrícola da
produção de grãos, enquanto no modelo não verticalizado o produtor de
biodiesel adquire a matéria-prima de fornecedores externos.
148
� Nível 4: aplicável ao modelo não verticalizado, estão as naturezas
morfológicas das matérias-primas, grãos ou óleos.
Os três últimos Níveis apresentam os aspectos referentes à natureza jurídica do
fornecedor de matéria-prima, ao tipo de oleaginosa e à localização geográfica da
usina, que definirão as diferentes alíquotas incidentes sobre o biodiesel produzido.
� Nível 5: estão os diferentes fornecedores de matérias-primas quanto à
natureza jurídica, agricultura familiar ou agronegócio.
� Nível 6: são mostrados os dois grupos de oleaginosas utilizados para as
análises do presente estudo: soja, a oleaginosa mais abundante no mercado
brasileiro; e mamona, a oleaginosa que, juntamente com o dendê, assegura
vantagens tributárias ao produtor de biodiesel que a utilizar como matéria-
prima. No âmbito deste trabalho adotaremos as terminologias grupo da
mamona, para nos referirmos a esta oleaginosa e mais o dendê, e grupo da
soja, que inclui esta e as demais oleaginosas. Apesar das especificidades
técnicas de cada óleo vegetal, por questões de simplificação, foram utilizados
no processo produtivo os mesmos coeficientes técnicos para os dois óleos.
� Nível 7: aparecem os grupos geográficos do Brasil onde poderão estar
localizadas as usinas de biodiesel.
� Nível 8: finalmente neste nível são mostradas as quatro diferentes alíquotas
de tributação que, a depender da alternativa escolhida em cada um dos
Níveis mostrados na Figura 27, do Nível 1 ao Nível 7, uma delas incidirá sobre
o biodiesel produzido.
O preço de realização do biodiesel em cada alternativa dos referidos cenários
conduzirá a diferentes resultados financeiros que serão determinados por
indicadores que sinalizarão a viabilidade econômica do empreendimento.
149
Figura 27: Modelos de Produção de Biodiesel
Fonte: do autor
150
4.2 COEFICIENTES TÉCNICOS
Os indicadores econômicos utilizados neste trabalho permitiram a avaliação da
viabilidade econômica de usinas de produção de biodiesel com três diferentes
capacidades (50 000, 100 000 e 200 000 t/ano) cujos respectivos custos de capital
são mostrados na Tabela 25. Foram adotadas para essas usinas o mesmo processo
típico de transesterificação, que segue as premissas e os índices técnicos
relacionados nas Tabelas seguintes. Com relação à capacidade de 50 000 t/ano foi
avaliada a usina de uma empresa estatal, cujo custo de capital é indicado na terceira
coluna da Tabela 25, e comparados os seus resultados com as usinas de maior
capacidade. Cumpre comentar que os custos de capital de diferentes projetos
podem variar não proporcionalmente ao aumento da capacidade de produção. A
incorporação de avanços tecnológicos e o uso de equipamentos de diferentes
materiais podem interferir significativamente no custo global do investimento inicial, o
que poderia justificar a aparente distorção observada no investimento estimado para
a usina de 50 000 t/ano, superior ao informado para a usina de 100 000 t/ano.
Tabela 25 Investimentos iniciais de usinas de biodi esel
Capacidade (t/ano) 1Custo de Capital (10³ R$) 2Empresa Estatal (10³ R$) 50 000 - 83 100 100 000 60 000 - 200 000 110 000 -
Fontes: 1BiodieselBR, 2007; 2PETROBRAS, 2007a
A relação mássica 1:1 entre os triglicerídeos e os ésteres produzidos indica que
cada unidade de massa de matéria-prima consumida produzirá a mesma quantidade
de ésteres, para uma conversão de 100%. O etanol, por ter uma massa molar de 46
g/mol e por possuir um potencial catalisador levemente inferior ao metanol, exige
uma quantidade mássica quase 50% maior quando comparado ao metanol, que
pesa 32 g/mol.
151
Equação 4
CH2–O−OC–R1 R1-CO (O-R’) CH2–OH │ │
CH –O−OC–R2 + 3 R’−O(H) catalisador←→ R2−CO (O-R’) + CH –OH
│ │ CH2–O−OC–R3 R3−CO (O-R’) CH2–OH
Óleo Álcool Ésteres Glicerol
1000 u.m. 100 u.m. (Metanol) 1000 u.m. 100 u.m. 150 u.m. (Etanol)
u.m. = unidades de massa .
Tabela 26 Coeficientes Técnicos
Densidade do biodiesel 0,89 3mkg Conversão óleo→biodiesel 98% Insumos Custos Unitários Consumo por tonelada de óleo Metanol 1 268 tR$ 93 tkg
Etanol 1 470 tR$ 126 tkg
Metilato de Sódio 3 500 tR$ 21 tkg
Energia Elétrica 176 MWhR$ 22 tkWh
Vapor d’água 20 tR$ 415 tkg
Água de Processo 0,63 tR$ 40,87 tkg
Ácido Fosfórico (sol aq. 85%) 4 500 tR$ 0,500 tkg
Ácido Clorídrico (sol. aq. 37%) 950 tR$ 15 tkg
NaOH (sol. aq. 50%) 2 000 tR$ 36,44 tkg
Fonte: LEN, Relatório Técnico 2007
Os coeficientes técnicos mostrados na Tabela 26 adotam como premissa um peso
molecular padrão para os diversos óleos vegetais, apesar dos diferentes
comprimentos das cadeias dos ácidos graxos que os compõem. Portanto, as
relações estequiométricas mostradas na Equação 4 estabelecem uma razão mássica
padrão de 100:10 entre óleo:metanol e de 100:15 entre óleo:etanol.
Foi adotada a conversão padrão de 98% de óleo para biodiesel. A capacidade
nominal da usina, em t/ano, dividida pela conversão define o consumo anual de óleo,
igualmente expresso em t/ano. Para cada um dos insumos listados na Tabela 26
obtém-se o seu consumo unitário anual pela multiplicação do seu coeficiente técnico
(extraído da coluna ”Consumo por tonelada de óleo”) por consumo anual de óleo,
152
em t/ano. Esse consumo unitário anual multiplicado pelo custo unitário de cada
insumo resulta no custo unitário anual. O somatório dos custos unitários anuais dos
insumos representa os custos variáveis anuais. Os componentes dos custos fixos
são mostrados na Tabela 27. A soma entre custos fixos e custos variáveis anuais
resulta no custo total anual.
Tabela 27 Custos Fixos
Quadro Operacional 50 000 emR hom$
Gerência/Engenharia/Laboratório 750 000 anoR$
Manutenção (% sobre investimento) 3,00%
Seguros/Taxas (% sobre investimento) 0,45%
Fonte: do autor
Tabela 28 Quadro operacional
Capacidade (10³ m³/ano) Nº de operadores 10 a 25 2 25 a 60 3
60 a 100 4 100 acima 5
Fonte: do autor
Tabela 29 Premissas econômicas
Margem de contribuição do produtor 10%
PIS/COFINS Diferenciado
Custo de distribuição e revenda 12%
ICMS 12%
Preço final pretendido do biodiesel 1 800 tR$
Preço da glicerina bruta 320 tR$
Tributação sobre a receita bruta anual 32%
Taxa de desconto anual 10%
Período de análise 21 anos
Depreciação sobre o capital total 10%
Fonte: BiodieselBR, 2007 com adaptação do autor
153
4.3 INDICADORES DE AVALIAÇÃO ECONÔMICA
Um dos indicadores mais comumente utilizados como ferramenta de análise de
viabilidade econômica de investimentos é o Valor Presente Líquido (VPL) assim
definido:
Equação 5
( )∑= +
+−=n
tt
t
i
FCIVPL
1 1
Na equação mostrada acima, tFC representa o fluxo de caixa no t -ésimo período, I
é o investimento inicial, n é o período para o qual se projeta o investimento e i é o
custo do capital no período analisado ou a atratividade do investimento. Tem-se
como objetivo encontrar projetos ou alternativas de investimento que apresentem um
resultado positivo para VPL, ou seja, projetos que sejam economicamente viáveis.
Na eventualidade de um resultado negativo para VPL, a alternativa de investimento
deverá ser rejeitada ou então postergada a decisão para um diferente contexto
futuro. Outro indicador igualmente muito utilizado para análises de investimento é a
Taxa Interna de Retorno (TIR) que é definida como uma taxa hipotética de desconto
que torna nulo o VPL, ou:
Equação 6
( ) 011
=+
+−= ∑=
n
tt
t
i
FCIVPL
Um projeto é considerado economicamente viável se a taxa de retorno esperada for
maior que a taxa de retorno requerida ou, em outras palavras, se a Taxa Interna de
Retorno for maior que o custo de oportunidade do capital.
Payback ou tempo de retorno é a técnica utilizada para calcular o tempo necessário
para que as receitas líquidas de um empreendimento compensem o custo do
investimento, ou em outras palavras, o tempo necessário para recuperar o capital
investido no projeto. O período de payback, definido como o número de anos para
recuperar o investimento original, foi o primeiro método formal usado para avaliação
154
de projetos. O processo é simples: somam-se os futuros fluxos de caixa para cada
ano até que o custo inicial do projeto de capital seja pelo menos coberto. O tempo
total, incluindo-se a quantia total investida, constitui o período de payback
(SAMANEZ apud LEIRAS 2006).
A Tabela 30 apresenta o Fluxo de Caixa de um projeto industrial de produção de
biodiesel considerando um período de análise 21 anos. A coluna “ANO” mostra na
primeira linha o numeral 1 que representa o primeiro ano de análise do projeto; na
segunda linha, 2 a 11 representa o período que vai do segundo ao décimo - primeiro
ano e, finalmente, 12 a 21 do décimo - segundo ao vigésimo - primeiro ano do
projeto. Na coluna “RECEITA BRUTA” aparecem os recursos provenientes da
comercialização dos produtos da usina: biodiesel e glicerina. Na coluna
“CUSTO TOTAL ANUAL” são mostrados os valores anuais da soma entre os custos
fixos e os custos variáveis, observando que a esses valores são atribuídos sinais
negativos. A coluna “SALDO BRUTO” mostra o resultado da operação de soma entre
os valores da coluna “RECEITA BRUTA ANUAL” (positivo) com a coluna
“CUSTO TOTAL ANUAL” (negativo). No período 1 não há receita, apenas o Custo de
Investimento resultando no “SALDO BRUTO” negativo; do período 2 a 11 o Saldo
Líquido é obtido descontando da Receita Bruta, além da tributação, a depreciação
do investimento; do período 12 a 21 desconta-se apenas a parcela da tributação.
Tabela 30 Fluxo de Caixa
ANO RECEITA
BRUTA ANUAL(R$) A
CUSTO TOTAL ANUAL (R$)
B
SALDO BRUTO (R$)
C =
SALDO LÍQUIDO (R$)
D
1 0 I− A + B = I− D = C = I−
2 a 11 RBA CTA RBA + CTA D = C – [C*t (1 – d)]
12 a 21 RBA CTA RBA + CTA D = [C – C*t]
Fonte: do autor
Onde RBA é a soma das receitas anuais geradas pela comercialização dos produtos
biodiesel e glicerina, CTA é a soma dos custos fixos com os custos variáveis
lançados anualmente, t = 32% é a tributação sobre a Receita Bruta Anual, e
d = 10% é a depreciação do investimento.
155
Os valores da coluna “SALDO LÍQUIDO” , referentes aos períodos 2 a 11 e 12 a 21,
representam o termo tFC das Equação 5 e Equação 6, ou seja, o fluxo de caixa da
análise de investimento. No primeiro período é assumido não haver receitas, apenas
o desembolso inicial, logo o saldo líquido do ANO 1 é o próprio investimento da
usina, o termo I− das equações citadas.
Além do VPL, outro critério para determinar a viabilidade ou não de uma usina é o
preço final do biodiesel. Este preço deverá ter como referência o preço do diesel
mineral, que é o derivado de petróleo que o biodiesel se propõe a ser o sucedâneo.
Para se determinar o preço final do biodiesel precisamos inicialmente calcular o
preço de realização do mesmo. O preço de realização do biodiesel para cada usina
é função do custo de produção e da margem de contribuição atribuída ao negócio,
que neste estudo foi convencionado ser de 10%. O custo de produção, por sua vez,
é obtido pela razão entre “CUSTO TOTAL ANUAL , em R$/ano, e Capacidade da
Usina, em m³/ano. Ao resultado obtido, expresso em R$/m³, acrescenta-se a
margem de contribuição, aqui definida como 10%. Os preços de realização obtidos,
independentemente de sua competitividade comercial, são os valores efetivamente
utilizados para determinação do preço final do biodiesel, do VPL e da TIR. Em
função da multiplicidade de respostas envolvidas foi utilizada uma ferramenta
eletrônica para facilitar e agilizar a operacionalização dos cálculos.
Os cálculos para determinação de VPL, TIR e Payback foram facilitados pelo uso da
ferramenta Microsoft Excel que dispõe de várias funções de análise econômica:
• 1° passo: seleção da oleaginosa que tem como variá veis dependentes os
coeficientes técnicos e seu preço individual;
• 2º passo: seleção do álcool que define o consumo relativo e seu preço
individual;
• 3º passo: seleção da capacidade da usina: que definem os custos
proporcionais ao seu porte;
• 4º passo: seleção da alíquota aplicável ao biodiesel produzido a qual depende
da combinação de variáveis previstas na legislação vigente, como tipo de
oleaginosa e localização da usina.
156
5 DISCUSSÃO DOS RESULTADOS
5.1 CENÁRIOS DE PRODUÇÃO DE BIODIESEL
A Tabela 31 sumariza as possíveis rotas de produção do biodiesel, baseadas no
esquema da Figura 27. São discutidas vinte possibilidades para cada uma das três
usinas de biodiesel avaliadas as quais são listadas na primeira coluna da Tabela 31.
Ao selecionarmos uma alternativa dessa coluna, à medida que nos deslocamos para
a direita da tabela vamos selecionando variáveis em cada uma das cinco colunas
subseqüentes que provocam alterações nas respostas buscadas. Essas respostas
são justamente os seis indicadores de avaliação utilizados neste trabalho: receita
anual da usina, custos anuais, VPL, TIR, Payback e preço final do biodiesel. É
importante destacar que essas respostas são dependentes não apenas das
variáveis mostradas nas colunas, mas também da tributação diferenciada. Cada uma
das alternativas apresentadas conduz a uma das quatro alíquotas de PIS/COFINS
incidentes sobre o biodiesel produzido. Essas alíquotas (R$ 0,00/m³; R$ 70,02/m³;
R$ 151,50/m³ e R$ 217,96/m³) podem impactar significativamente o preço final do
biodiesel e os resultados financeiros das usinas, e interferir na definição de
viabilidade econômica ou não do empreendimento.
Desse modo, as alternativas de A a D se referem a um modelo de produção
verticalizado, enquanto as Alternativas E1 a L2 a um modelo de produção não
verticalizado, critério definido pela segunda coluna da tabela. A terceira coluna
especifica a origem da matéria-prima, se é de produção própria ou adquirida de
terceiros na forma de grãos ou de óleos. A coluna seguinte define a rota industrial,
metílica ou etílica. Mais um deslocamento e definimos o grupo de oleaginosa, soja
ou mamona. Finalmente, a última coluna define a natureza jurídica do fornecedor de
matéria-prima, agricultura familiar ou agronegócio. No caso da produção
verticalizada a última coluna se refere necessariamente ao agronegócio.
Tomemos como exemplo a Alternativa A: adota um modelo verticalizado que
assume necessariamente a produção própria de grãos e associa o empreendimento
ao agronegócio, pode adotar a rota metílica ou etílica, e usar soja ou mamona como
matéria-prima.
157
Tabela 31 Possíveis configurações para produção de biodiesel
ALTERNATIVAS DE PRODUÇÃO
MODELO DE PRODUÇÃO
AQUISIÇÃO DA MATÉRIA-
PRIMA
ROTA INDUSTRIAL
GRUPO DE OLEAGINOSAS
FORNECEDOR
Alternativa A Metílica Alternativa B Etílica
Soja
Alternativa C Metílica Alternativa D
Verticalizado I Produção
agrícola própria
Etílica Mamona
Agronegócio
Alternativa E1 Metílica Alternativa E2 Etílica
Soja
Alternativa F1 Metílica Alternativa F2 Etílica
Mamona
Agricultura familiar
Alternativa G1 Metílica Alternativa G2 Etílica
Soja
Alternativa H1 Metílica Alternativa H2
II Compra
externa de grãos
Etílica Mamona
Agronegócio
Alternativa I1 Metílica Alternativa I2 Etílica
Soja
Alternativa J1 Metílica Alternativa J2 Etílica
Mamona
Agricultura familiar
Alternativa K1 Metílica Alternativa K2 Etílica
Soja
Alternativa L1 Metílica Alternativa L2
Não verticalizado
III Compra
externa de óleos
Etílica Mamona
Agronegócio
Fonte: do autor
Cabe ressaltar que as alternativas mostradas não são necessariamente excludentes
entre si, podendo haver configurações mistas, como por exemplo, uma parcela dos
grãos ser de produção própria, caracterizando um modelo verticalizado, e outra
parcela de grãos adquirida de fornecedores externos. Por extensão, seria também
possível uma combinação entre as formas de apresentação da matéria-prima com a
aquisição mista de grãos ou óleos de fornecedores externos, como também parte da
aquisição ser proveniente da agricultura familiar e outra parte do agronegócio. Na
mesma lógica, metanol e etanol poderiam ser utilizados no mesmo processo de
produção a várias proporções, tanto para o modelo verticalizado quanto para o não
verticalizado. Entretanto, apesar da multiplicidade de variações possíveis, serão
consideradas as situações típicas nas quais as alternativas são mutuamente
excludentes.
A correlação da soja com a agricultura familiar, contida na Tabela 31, é citada
unicamente com propósito acadêmico, haja vista a forte participação do agronegócio
na cadeia produtiva dessa oleaginosa que, combinando alta escala de produção
158
com recursos tecnológicos, consegue redução significativa dos custos de produção e
inibe a participação da agricultura familiar nesse segmento.
Quanto à natureza jurídica do fornecedor externo, cabe lembrar que as aquisições
de matéria-prima proveniente da agricultura familiar, dentro dos percentuais mínimos
estabelecidos pela legislação, assegurarão ao produtor de biodiesel a obtenção do
Selo Combustível Social.
159
5.1.1 CENÁRIO I (PRODUÇÃO VERTICALIZADA)
Neste Capítulo são apresentados os resultados de uma produção verticalizada na
qual a atuação do produtor ocorre em toda a cadeia produtiva do biodiesel, nas
fases agrícola e industrial, iniciando-se com o plantio de oleaginosas para produção
dos grãos até a especificação do produto acabado, o biodiesel. Para efetuar a
análise econômica das alternativas do Cenário I (rota metílica ou etílica), adotamos
os custos de produção de óleos de mamona e soja considerando os preços médios
de grãos em 2007: para a soja, R$ 438,67/t e para a mamona R$ 488,95/t
(Companhia, 2007a).
A Tabela 32 apresenta a composição dos custos de produção dos óleos no modelo
verticalizado. Para a composição dos custos de produção dos grãos foram
considerados: custeio da lavoura, despesas pós-colheita, despesas financeiras,
depreciações, outros custos fixos e a renda da terra. Os custos de esmagamento e
de frete foram considerados os mesmos para as duas oleaginosas. Para a obtenção
do custo de produção dos óleos foram descontadas as receitas geradas pela
comercialização das tortas.
Tabela 32 Custos de produção de óleos no modelo ver ticalizado
OLEAGINOSAS COMPOSIÇÃO DOS CUSTOS DE PRODUÇÃO DOS ÓLEOS
MAMONA SOJA
Custo de Produção de grãos (R$/t grãos) 488,95 438,67
Custo de Esmagamento (R$/t grão) 50
Frete (R$/t óleo) 10
Teor de óleo 43% 17%
Densidade do óleo (t/m³) 0,91
Receita da torta (R$/t torta) 250 400
Custo de produção do óleo (R$/t óleo) 932,09 931,57
Fonte: COMPANHIA, 2007a, com adaptação do autor
160
Tabela 33 Resultados do biodiesel de soja no modelo verticalizado
ALTERNATIVA A ROTA METÍLICA - TRIBUTAÇÃO R$ 217,96/m³
CAPAC. DA USINA 50 000 t/ano 100 000 t/ano 200 000 t/ano RECEITA ANUAL R$ 73.070.630,86 R$ 141.010.971,73 R$ 279.442.443,45 CUSTOS ANUAIS R$ 64.536.937,15 R$ 124.409.974,30 R$ 246.474.948,59 VPL (R$ 29.107.812,67) R$ 35.791.883,44 R$ 79.398.601,69 TIR 3,72% 18,96% 20,72% PAYBACK 14 ANOS 5 ANOS 5 ANOS PREÇO DO BIODIESEL 1.899,48 R$/m³ 1.840,94 R$/m³ 1.826,22 R$/m³
ALTERNATIVA B ROTA ETÍLICA - TRIBUTAÇÃO R$ 217,96/m³
CAPAC. DA USINA 50 000 t/ano 100 000 t/ano 200 000 t/ano RECEITA ANUAL R$ 76.847.447,19 R$ 148.564.604,38 R$ 294.549.708,76 CUSTOS ANUAIS R$ 67.970.406,54 R$ 131.276.913,07 R$ 260.208.826,14
VPL (R$ 27.239.428,04) R$ 39.528.652,70 R$ 86.872.140,21 TIR 4,17% 19,84% 21,67%
PAYBACK 14 ANOS 5 ANOS 5 ANOS PREÇO DO BIODIESEL 1.985,67 R$/m³ 1.927,13 R$/m³ 1.912,41 R$/m³
Fonte: do autor
As Tabela 33 e Tabela 34 nos revelam que a todas as configurações da usina de
50 000 t/ano apresentam números negativos para VPL, enquanto que as usinas
maiores mostraram-se economicamente atrativas segundo o mesmo indicador.
Tabela 34 Resultados do biodiesel de mamona no mode lo verticalizado
ALTERNATIVA C ROTA METÍLICA - TRIBUTAÇÃO R$ 151,50/m³
CAPAC. DA USINA 50 000 t/ano 100 000 t/ano 200 000 t/ano RECEITA ANUAL R$ 73.195.452,80 R$ 141.260.615,60 R$ 279.941.731,21 CUSTOS ANUAIS R$ 64.650.411,64 R$ 124.636.923,28 R$ 246.928.846,55 VPL (R$ 29.046.063,47) R$ 35.915.381,84 R$ 79.645.598,49 TIR 3,74% 18,99% 20,75% PAYBACK 14 ANOS 5 ANOS 5 ANOS PREÇO DO BIODIESEL 1.817,12 R$/m³ 1.758,58 R$/m³ 1.743,87 R$/m³
ALTERNATIVA D ROTA ETÍLICA - TRIBUTAÇÃO R$ 151,50/m³
CAPAC. DA USINA 50 000 t/ano 100 000 t/ano 200 000 t/ano RECEITA ANUAL R$ 76.972.269,13 R$ 148.814.248,26 R$ 295.048.996,51 CUSTOS ANUAIS R$ 68.083.881,03 R$ 131.503.862,05 R$ 260.662.724,10 VPL (R$ 27.177.678,84) R$ 39.652.151,10 R$ 87.119.137,01 TIR 4,18% 19,87% 21,70% PAYBACK 14 ANOS 5 ANOS 5 ANOS PREÇO DO BIODIESEL 1.903,31 R$/m³ 1.844,77 R$/m³ 1.830,06 R$/m³
Fonte: do autor
Com relação aos preços finais do biodiesel, as plantas de 100 000 t/ano e
200 000 t/ano conseguem produzir biodiesel com preços inferiores ao do diesel
161
mineral, que durante 2007 esteve cotado a um valor médio de R$ 1 800/m³, apenas
em configurações restritas: usina instalada no Norte/Nordeste/Semi-árido com
capacidade a partir de 100 000 t/ano, produzindo biodiesel a partir de mamona e
utilizando a rota metílica. Esse resultado se justifica pelo fato dessas usinas se
beneficiarem da legislação vigente que, por meio de tributação diferenciada,
privilegia empreendimentos que utilizem mamona ou dendê como matérias-primas e
se instalem naquelas regiões. Usinas de mesmas capacidades ao utilizarem a soja
(ou por extensão, qualquer oleaginosa diferente de mamona ou dendê) e instaladas
em regiões diferentes daquelas, apesar de apresentarem VPL positivo, não
conseguiriam produzir biodiesel com preços finais inferiores a R$ 1 800/m³. A rigor,
dentro de uma mesma configuração, alterando apenas a capacidade produtiva, as
usinas de 200 000 t/ano conseguem obter biodiesel com os menores preços.
Também pode ser observada a contribuição do tipo de álcool sobre os resultados,
onde os preços do biodiesel da rota etílica são superiores àqueles da rota metílica.
Isto se deve tanto ao preço do metanol ser inferior ao do etanol, como às
especificidades técnicas desse álcool em relação àquele, o que impacta diretamente
o preço final do produto biodiesel.
162
5.1.2 CENÁRIO II (COMPRA DE GRÃOS DE TERCEIROS)
Neste cenário são apresentados os resultados de produção usando a alternativa em
que os grãos são adquiridos de terceiros a preços de mercado. Pelos dados da
Secretaria da Agricultura, Irrigação e Reforma Agrária do Estado da Bahia – Seagri,
em 2007 os preços médios da saca de 60 kg de mamona e soja foram de R$ 52 e
R$ 33, respectivamente. Com esses valores, os óleos produzidos a partir do
esmagamento desses grãos, resultam em R$ 1 810,40/t para a mamona e R$
1 586,50/t para a soja, conforme premissas mostradas na Tabela 35.
Tabela 35 Custo de produção de óleo com compra de g rãos de terceiros
OLEAGINOSAS COMPOSIÇÃO DOS CUSTOS DE PRODUÇÃO DOS ÓLEOS
MAMONA SOJA
R$/saca 60kg 52 33 Custo de aquisição de grãos
R$/t grãos 867 550
Custo de Esmagamento (R$/t grão) 50
Frete (R$/t óleo) 10
Teor de óleo 43% 17%
Densidade do óleo (t/m³) 0,91
Receita da torta (R$/t torta) 250 400
Custo do óleo (R$/t óleo) 1 810,40 1 586,50
Fonte: COMPANHIA, 2007a, com adaptação do autor
No modelo produtivo que adota a compra de grãos de terceiros, a usina de 50 000
t/ano apresenta VPL negativo para todas as configurações.
A Tabela 36 apresenta a segunda melhor configuração para um modelo não
verticalizado, segundo o critério da tributação, apresentando a agricultura familiar
como fornecedora de grãos de soja (ou por extensão qualquer oleaginosa diferente
de mamona ou dendê) com a usina instalada em qualquer região diferente de
norte/nordeste/semi-árido. Para essa configuração o biodiesel com menor preço foi
obtido pela usina de 200 000 t/ano pela rota metílica, R$ 2 475,35/m³, e o maior,
pela usina de 50 000 t/ano pela rota etílica, R$ 2 634,80/m³.
163
Tabela 36 Compra de grãos de soja da agricultura fa miliar (Outras regiões)
ALTERNATIVA E 1 ROTA METÍLICA - TRIBUTAÇÃO R$ 70,02/m³
CAPAC. DA USINA 50 000 t/ano 100 000 t/ano 200 000 t/ano RECEITA ANUAL R$ 109.826.906,37 R$ 214.523.522,75 R$ 426.467.545,49 CUSTOS ANUAIS R$ 97.951.733,07 R$ 191.239.566,13 R$ 380.134.132,27 VPL (R$ 10.924.545,52) R$ 72.158.417,74 R$ 152.131.670,29 TIR 7,79% 27,31% 29,73% PAYBACK 10 ANOS 4 ANOS 4 ANOS PREÇO DO BIODIESEL 2.548,61 R$/m³ 2.490,07 R$/m³ 2.475,35 R$/m³
ALTERNATIVA E2 ROTA ETÍLICA - TRIBUTAÇÃO R$ 70,02/m³
CAPAC. DA USINA 50 000 t/ano 100 000 t/ano 200 000 t/ano RECEITA ANUAL R$ 113.603.722,70 R$ 222.077.155,40 R$ 441.574.810,80 CUSTOS ANUAIS R$ 101.385.202,45 R$ 198.106.504,91 R$ 393.868.009,82 VPL (R$ 9.056.160,89) R$ 75.895.187,00 R$ 159.605.208,82 TIR 8,18% 28,15% 30,64% PAYBACK 10 ANOS 4 ANOS 4 ANOS PREÇO DO BIODIESEL 2.634,80 R$/m³ 2.576,26 R$/m³ 2.561,54 R$/m³
Fonte: do autor
A Tabela 37 apresenta os resultados do processamento do óleo de mamona a
biodiesel. Para o modelo não verticalizado essa configuração (mamona adquirida da
agricultura familiar com usina instalada no Norte/Nordeste/Semi-árido) é a mais
favorável do ponto de vista tributário, pois permite isenção total de impostos sobre o
biodiesel produzido.
164
Tabela 37 Compra de grãos de mamona da agric. famil iar (N/NE/Semi-árido)
ALTERNATIVA F1 ROTA METÍLICA - TRIBUTAÇÃO R$ 0,00/m³
CAPAC. DA USINA 50 000 t/ano 100 000 t/ano 200 000 t/ano RECEITA ANUAL R$ 122.488.360,96 R$ 239.846.431,93 R$ 477.113.363,86 CUSTOS ANUAIS R$ 109.462.146,33 R$ 214.260.392,66 R$ 426.175.785,33 VPL (R$ 4.660.945,41) R$ 84.685.617,96 R$ 177.186.070,74 TIR 9,07% 30,11% 32,77% PAYBACK 9 ANOS 4 ANOS 4 ANOS PREÇO DO BIODIESEL 2.747,78 R$/m³ 2.689,24 R$/m³ 2.674,53 R$/m³
ALTERNATIVA F2 ROTA ETÍLICA - TRIBUTAÇÃO R$ 0,00/m³
CAPAC. DA USINA 50 000 t/ano 100 000 t/ano 200 000 t/ano RECEITA ANUAL R$ 126.265.177,29 R$ 247.400.064,58 R$ 492.220.629,17 CUSTOS ANUAIS R$ 112.895.615,72 R$ 221.127.331,44 R$ 439.909.662,88 VPL (R$ 2.792.560,78) R$ 88.422.387,22 R$ 184.659.609,26 TIR 9,45% 30,95% 33,68% PAYBACK 9 ANOS 4 ANOS 3 ANOS PREÇO DO BIODIESEL 2.833,97 R$/m³ 2.775,43 R$/m³ 2.760,72 R$/m³
Fonte: do autor
Para essa configuração o biodiesel com menor preço final foi obtido pela usina de
200 000 t/ano usando a rota metílica, R$ 2 674,53/m³, e o maior, pela usina de
50 000 t/ano usando a rota etílica, R$ 2 833,97/m³.
165
A Tabela 38 e a Tabela 39 alteram a natureza do fornecedor de agricultura familiar
para agronegócio.
Tabela 38 Compra de grãos de soja do agronegócio (O utras regiões)
ALTERNATIVA G1 ROTA METÍLICA - TRIBUTAÇÃO R$ 217,96/m³
CAPAC. DA USINA 50 000 t/ano 100 000 t/ano 200 000 t/ano RECEITA ANUAL R$ 109.826.906,37 R$ 214.523.522,75 R$ 426.467.545,49 CUSTOS ANUAIS R$ 97.951.733,07 R$ 191.239.566,13 R$ 380.134.132,27 VPL (R$ 10.924.545,52) R$ 72.158.417,74 R$ 152.131.670,29 TIR 7,79% 27,31% 29,73% PAYBACK 10 ANOS 4 ANOS 4 ANOS PREÇO DO BIODIESEL 2.738,28 R$/m³ 2.679,74 R$/m³ 2.665,02 R$/m³
ALTERNATIVA G2 ROTA ETÍLICA - TRIBUTAÇÃO R$ 217,96/m³
CAPAC. DA USINA 50 000 t/ano 100 000 t/ano 200 000 t/ano RECEITA ANUAL R$ 113.603.722,70 R$ 222.077.155,40 R$ 441.574.810,80 CUSTOS ANUAIS R$ 101.385.202,45 R$ 198.106.504,91 R$ 393.868.009,82 VPL (R$ 9.056.160,89) R$ 75.895.187,00 R$ 159.605.208,82 TIR 8,18% 28,15% 30,64% PAYBACK 10 ANOS 4 ANOS 4 ANOS PREÇO DO BIODIESEL 2.824,46 R$/m³ 2.765,93 R$/m³ 2.751,21 R$/m³
Fonte: do autor
A Tabela 38 apresenta os resultados das usinas de biodiesel instaladas em regiões
diferentes de norte, nordeste ou semi-árido, nas quais o produtor adquire grãos de
soja do agronegócio. As usinas de 50 000 t/ano apresentam valores negativos para
VPL em ambas as rotas metílica e etílica, e as usinas de maiores capacidades
mostram-se economicamente viáveis com interessantes taxas internas e tempos de
retorno dos investimentos.
166
Tabela 39 Compra de grãos de mamona do agronegócio (N/NE/Semi-árido)
ALTERNATIVA H1 ROTA METÍLICA - TRIBUTAÇÃO R$ 151,50/m³
CAPAC. DA USINA 50 000 t/ano 100 000 t/ano 200 000 t/ano RECEITA ANUAL R$ 122.488.360,96 R$ 239.846.431,93 R$ 477.113.363,86 CUSTOS ANUAIS R$ 109.462.146,33 R$ 214.260.392,66 R$ 426.175.785,33 VPL (R$ 4.660.945,41) R$ 84.685.617,96 R$ 177.186.070,74 TIR 9,07% 30,11% 32,77% PAYBACK 9 ANOS 4 ANOS 4 ANOS PREÇO DO BIODIESEL 2.942,01 R$/m³ 2.883,47 R$/m³ 2.868,76 R$/m³
ALTERNATIVA H2 ROTA ETÍLICA - TRIBUTAÇÃO R$ 151,50/m³
CAPAC. DA USINA 50 000 t/ano 100 000 t/ano 200 000 t/ano RECEITA ANUAL R$ 126.265.177,29 R$ 247.400.064,58 R$ 492.220.629,17 CUSTOS ANUAIS R$ 112.895.615,72 R$ 221.127.331,44 R$ 439.909.662,88 VPL (R$ 2.792.560,78) R$ 88.422.387,22 R$ 184.659.609,26 TIR 9,45% 30,95% 33,68% PAYBACK 9 ANOS 4 ANOS 3 ANOS PREÇO DO BIODIESEL 3.028,20 R$/m³ 2.969,66 R$/m³ 2.954,95 R$/m³
Fonte: autor
A Tabela 39 mostra os resultados obtidos pelas usinas instaladas no norte, nordeste
ou semi-árido que adquirem grãos de mamona do agronegócio, onde podemos
constatar mais uma vez a não viabilidade econômica da usina de 50 000 t/ano.
Os preços de aquisição de grãos provenientes do agronegócio foram considerados
os mesmos da agricultura familiar, caso contrário, estaríamos introduzindo mais uma
variável na análise econômica dos cenários. Esse novo componente provocaria um
injustificável incremento na complexidade das possíveis combinações, desviando um
dos focos deste capítulo que é discutir a influência que os fornecedores de matérias-
primas, diferentes quanto à natureza jurídica, exercem sobre a tributação
diferenciada do biodiesel produzido e, por extensão, sobre os resultados
econômicos das usinas.
Os preços finais do biodiesel obtidos neste Capítulo estão absurdamente elevados.
O diesel mineral cotado a R$ 1 800/m³ torna o biodiesel um produto com baixa
competitividade comercial se seu preço final for muito acima desse limite.
Considerando todas as possíveis configurações de compra de grãos de terceiros, a
usina de 200 000 t/ano produz o biodiesel mais barato (R$ 2 475,35/m³ de biodiesel
de soja produzido pela rota metílica com compra de grãos da agricultura familiar) e a
167
de 50 000 t/ano, o mais caro (R$ 3 028,20/m³ de biodiesel de mamona produzido
pela rota etílica com compra de grãos do agronegócio).
5.1.3 CENÁRIO III (AQUISIÇÃO DE ÓLEOS DE TERCEIROS) Neste Capítulo são apresentados os resultados de uma produção não verticalizada
com aquisição de óleos a partir da agricultura familiar ou agronegócio. Os preços
médios para os óleos de mamona e soja durante o ano de 2007 foram R$ 2 500 e
R$ 1 700, respectivamente (RBB, 2007). Devemos lembrar mais uma vez que os
elevados custos de matérias-primas, particularmente os óleos vegetais, vêm
exercendo uma forte pressão inflacionária sobre os custos de produção do biodiesel,
desestimulando o crescimento do setor.
Tabela 40 Compra de óleo de soja da agricultura fam iliar (Outras regiões)
ALTERNATIVA I1 ROTA METÍLICA - TRIBUTAÇÃO R$ 70,02/m³
CAPAC. DA USINA 50 000 t/ano 100 000 t/ano 200 000 t/ano RECEITA ANUAL R$ 116.196.804,33 R$ 227.263.318,66 R$ 451.947.137,33 CUSTOS ANUAIS R$ 103.742.549,39 R$ 202.821.198,79 R$ 403.297.397,57 VPL (R$ 7.773.367,81) R$ 78.460.773,17 R$ 164.736.381,16 TIR 8,44% 28,72% 31,27% PAYBACK 10 ANOS 4 ANOS 4 ANOS PREÇO DO BIODIESEL 2.693,97 R$/m³ 2.635,44 R$/m³ 2.620,72 R$/m³
ALTERNATIVA I2 ROTA ETÍLICA - TRIBUTAÇÃO R$ 70,02/m³
CAPAC. DA USINA 50 000 t/ano 100 000 t/ano 200 000 t/ano RECEITA ANUAL R$ 119.973.620,66 R$ 234.816.951,32 R$ 467.054.402,63 CUSTOS ANUAIS R$ 107.176.018,78 R$ 209.688.137,56 R$ 417.031.275,12 VPL (R$ 5.904.983,18) R$ 82.197.542,43 R$ 172.209.919,68 TIR 8,82% 29,56% 32,17% PAYBACK 10 ANOS 4 ANOS 4 ANOS PREÇO DO BIODIESEL 2.780,16 R$/m³ 2.721,62 R$/m³ 2.706,91 R$/m³
Fonte: do autor
A Tabela 40 mostra os resultados das usinas instaladas em regiões distintas de
norte, nordeste ou semi-árido que adquirem óleo de soja da agricultura familiar. Para
essa configuração a alíquota incidente é de R$ 70,02/m³ de biodiesel.
Semelhantemente ao outros cenários apresentados, apenas a usina de 50 000 t/ano
mostrou inviabilidade econômica. Para as usinas de maiores capacidades os tempos
de retorno do investimento e as taxas internas de retorno mostraram valores
atrativos.
168
Tabela 41 Compra de óleo de mamona da agric. famili ar (N/NE/Semi-árido)
ALTERNATIVA J1 ROTA METÍLICA - TRIBUTAÇÃO R$ 0,00/m³
CAPAC. DA USINA 50 000 t/ano 100 000 t/ano 200 000 t/ano RECEITA ANUAL R$ 161.190.401,78 R$ 317.250.513,56 R$ 631.921.527,12 CUSTOS ANUAIS R$ 144.645.819,80 R$ 284.627.739,60 R$ 566.910.479,20
VPL R$ 14.484.888,54 R$ 122.977.285,86 R$ 253.769.406,53 TIR 12,76% 38,59% 41,99%
PAYBACK 8 ANOS 3 ANOS 3 ANOS PREÇO DO BIODIESEL 3.630,98 R$/m³ 3.572,44 R$/m³ 3.557,73 R$/m³
ALTERNATIVA J2 ROTA ETÍLICA - TRIBUTAÇÃO R$ 0,00/m³
CAPAC. DA USINA 50 000 t/ano 100 000 t/ano 200 000 t/ano RECEITA ANUAL R$ 164.967.218,11 R$ 324.804.146,22 R$ 647.028.792,43 CUSTOS ANUAIS R$ 148.079.289,19 R$ 291.494.678,38 R$ 580.644.356,76
VPL R$ 16.353.273,17 R$ 126.714.055,12 R$ 261.242.945,05 TIR 13,10% 39,41% 42,88%
PAYBACK 7 ANOS 3 ANOS 3 ANOS PREÇO DO BIODIESEL 3.717,17 R$/m³ 3.658,63 R$/m³ 3.643,92 R$/m³
Fonte: do autor
A Tabela 41 apresenta os resultados obtidos pelas usinas instaladas no norte,
nordeste ou semi-árido que adquirem óleo de mamona da agricultura familiar.
Devemos observar que essa configuração, favorecida pela legislação vigente que
isenta o biodiesel de tributação, apresenta viabilidade econômica para todas as
usinas, com ordem crescente de atratividade à medida do aumento da capacidade
produtiva. Os preços finais de biodiesel, entretanto, influenciados pelo alto valor de
mercado do óleo de mamona, apresentam valores cerca de 100% superiores ao
preço de mercado do diesel mineral em dezembro de 2007, R$ 1 800/m³
(PETROBRAS, 2007c).
169
Tabela 42 Compra de óleo de soja do agronegócio (Ou tras regiões)
ALTERNATIVA K1 ROTA METÍLICA - TRIBUTAÇÃO R$ 217,96/m³
CAPAC. DA USINA 50 000 t/ano 100 000 t/ano 200 000 t/ano RECEITA ANUAL R$ 116.196.804,33 R$ 227.263.318,66 R$ 451.947.137,33 CUSTOS ANUAIS R$ 103.742.549,39 R$ 202.821.198,79 R$ 403.297.397,57 VPL (R$ 7.773.367,81) R$ 78.460.773,17 R$ 164.736.381,16 TIR 8,44% 28,72% 31,27% PAYBACK 10 ANOS 4 ANOS 4 ANOS PREÇO DO BIODIESEL 2.883,64 R$/m³ 2.825,10 R$/m³ 2.810,39 R$/m³
ALTERNATIVA K2 ROTA ETÍLICA - TRIBUTAÇÃO R$ 217,96/m³
CAPAC. DA USINA 50 000 t/ano 100 000 t/ano 200 000 t/ano RECEITA ANUAL R$ 119.973.620,66 R$ 234.816.951,32 R$ 467.054.402,63 CUSTOS ANUAIS R$ 107.176.018,78 R$ 209.688.137,56 R$ 417.031.275,12 VPL (R$ 5.904.983,18) R$ 82.197.542,43 R$ 172.209.919,68 TIR 8,82% 29,56% 32,17% PAYBACK 10 ANOS 4 ANOS 4 ANOS PREÇO DO BIODIESEL 2.969,83 R$/m³ 2.911,29 R$/m³ 2.896,57 R$/m³
Fonte: do autor
A Tabela 42 apresenta os resultados das usinas instaladas em regiões diferentes de
norte, nordeste ou semi-árido que adquirem óleo de soja do agronegócio, o que
caracterizam as configurações menos favoráveis para os preços finais do
biodiesel.de soja, influenciados pela aplicação máxima da tributação diferenciada,
R$ 217,96/m³.
Mais uma vez fica evidenciada a vulnerabilidade econômica da usina de 50 000
t/ano, tanto na rota metílica quanto na etílica, o que nos permite inferir que a
viabilidade econômica para usinas de produção de biodiesel com essa capacidade,
segundo avaliação pelo VPL, e considerando os critérios e premissas utilizados
nesse estudo, fica limitada a configurações especiais, necessariamente
dependentes de incentivos fiscais, o que restringe sua flexibilidade operacional e
econômica.
170
Tabela 43 Compra de óleo de mamona do agronegócio ( N/NE/Semi-árido)
ALTERNATIVA L1 ROTA METÍLICA - TRIBUTAÇÃO R$ 151,50/m³
CAPAC. DA USINA 50 000 t/ano 100 000 t/ano 200 000 t/ano RECEITA ANUAL R$ 161.190.401,78 R$ 317.250.513,56 R$ 631.921.527,12 CUSTOS ANUAIS R$ 144.645.819,80 R$ 284.627.739,60 R$ 566.910.479,20 VPL R$ 14.484.888,54 R$ 122.977.285,86 R$ 253.769.406,53 TIR 12,76% 38,59% 41,99% PAYBACK 8 ANOS 3 ANOS 3 ANOS PREÇO DO BIODIESEL 3.825,21 R$/m³ 3.766,67 R$/m³ 3.751,96 R$/m³
ALTERNATIVA L2 ROTA ETÍLICA - TRIBUTAÇÃO R$ 151,50/m³
CAPAC. DA USINA 50 000 t/ano 100 000 t/ano 200 000 t/ano RECEITA ANUAL R$ 164.967.218,11 R$ 324.804.146,22 R$ 647.028.792,43 CUSTOS ANUAIS R$ 148.079.289,19 R$ 291.494.678,38 R$ 580.644.356,76 VPL R$ 16.353.273,17 R$ 126.714.055,12 R$ 261.242.945,05 TIR 13,10% 39,41% 42,88% PAYBACK 7 ANOS 3 ANOS 3 ANOS PREÇO DO BIODIESEL 3.911,40 R$/m³ 3.852,86 R$/m³ 3.838,15 R$/m³
Fonte: do autor
A Tabela 43 mostra os resultados de usinas instaladas no norte, nordeste ou semi-
árido com aquisição de óleo de mamona da agricultura familiar, sendo aplicada
sobre o biodiesel produzido a alíquota de R$ 151,50/m³. Podemos observar que,
favorecidas pela tributação diferenciada, as configurações mostradas nesta Tabela
apresentam resultados mais atrativos em comparação com os da Tabela 42.
171
1.500,00 R$/m³
1.800,00 R$/m³
2.100,00 R$/m³
2.400,00 R$/m³
2.700,00 R$/m³
3.000,00 R$/m³
3.300,00 R$/m³
3.600,00 R$/m³
3.900,00 R$/m³
50000 t/ano 100000 t/ano 200000 t/ano
USINAS
MAMONA - PRODUÇÃO VERTICALIZADA
MAMONA - COMPRA EXT. DE GRÃOS - AF
MAMONA - COMPRA EXT. DE GRÃOS -AGNEG
MAMONA - COMPRA EXT. DE ÓLEOS - AF
MAMONA - COMPRA EXT. DE ÓLEOS -AGNEG
SOJA - PRODUÇÃO VERTICALIZADA
SOJA - COMPRA EXT. DE GRÃOS - AF
SOJA - COMPRA EXT. DE GRÃOS - AGNEG
SOJA - COMPRA EXT. DE ÓLEOS - AF
SOJA - COMPRA EXT. DE ÓLEOS - AGNEG
Figura 28: Preços do biodiesel nos diversos cenário s – rota metílica
Fonte: do autor
A Figura 28 sumariza os preços finais de biodiesel obtidos pelas usinas avaliadas,
adotando-se a rota metílica. Observa-se a mesma tendência de suave queda nos
preços à medida do aumento da capacidade da usina.
A linha mais inferior se refere aos preços do biodiesel de mamona da produção
verticalizada. Neste cenário, a usina de 50 000 t/ano apresenta o preço final de
R$ 1 800,34/m³, enquanto as usinas de 100 000 t/ano e 200 000 t/ano conseguem
preços de R$1 799,17 e R$1 798,88 respectivamente. O preço de venda de uma
eventual mistura B2 seria praticamente equiparado ao do diesel mineral. No caso de
B5 o preço final sofreria um aumento médio de 3%.
Os dois cenários menos favoráveis, as duas curvas do topo da Figura 28, que
contemplam a compra externa de óleo de mamona tanto pela agricultura familiar
quanto pelo agronegócio, ratificam o impacto do preço do óleo vegetal sobre o preço
final do biodiesel. A valorização do óleo de mamona compromete a motivação para o
uso desse óleo para a produção de biodiesel. Entre essas duas curvas podemos
172
observar também o impacto da tributação diferenciada sobre o preço final do
biodiesel: O pior resultado alcançado se refere à usina de 50 000 t/ano produzindo
biodiesel de mamona com aquisição de óleo do agronegócio, com preço final de
R$ 3 825,21/m³. A mudança de fornecedor para agricultura familiar provoca um
deslocamento linear da curva superior no sentido descendente com reduções
médias de preços de 5,14%. Apesar da baixa competitividade comercial desses dois
casos, podemos destacar como contra partida os benefícios econômicos
proporcionados pela expectativa de redução das importações de diesel mineral, e
conseqüente retenção de divisas, além de geração de emprego e renda no campo e
promoção de benefícios ambientais. Caso fosse este biodiesel fosse adicionado ao
diesel mineral, este cotado a R$ 1 800/m³, a mistura B2 teria uma elevação de até
2,3% sobre o preço do diesel. No caso de B5 essa elevação de preço seria de até
8,6%.
1.800,00 R$/m³
2.350,00 R$/m³
2.900,00 R$/m³
3.450,00 R$/m³
4.000,00 R$/m³
50000 t/ano 100000 t/ano 200000 t/ano
USINAS
MAMONA - PRODUÇÃO VERTICALIZADA
MAMONA - COMPRA EXT. DE GRÃOS - AF
MAMONA - COMPRA EXT. DE GRÃOS -AGNEG
MAMONA - COMPRA EXT. DE ÓLEOS - AF
MAMONA - COMPRA EXT. DE ÓLEOS -AGNEG
SOJA - PRODUÇÃO VERTICALIZADA
SOJA - COMPRA EXT. DE GRÃOS - AF
SOJA - COMPRA EXT. DE GRÃOS - AGNEG
SOJA - COMPRA EXT. DE ÓLEOS - AF
SOJA - COMPRA EXT. DE ÓLEOS - AGNEG
Figura 29: Preços do biodiesel nos diversos cenário s – rota etílica
Fonte: do autor
A Figura 29 reproduz as variáveis da Figura 28 alterando-se apenas a rota de
produção industrial de metílica para etílica. Essa alteração de rota não altera as
posições relativas das curvas entre as duas Figuras, havendo apenas um pequeno
173
deslocamento linear no sentido ascendente com acréscimo médio de 3,60% nos
preços da rota etílica em relação à metílica. Podemos observar a mesma tendência
de redução suave dos preços com o aumento da capacidade da usina. Nessa rota,
nenhum dos cenários apresentou preços finais inferiores a R$ 1 800/m³.
Ao analisarmos o resultado menos atrativo, R$ 3 911,40/m³, obtido pelo biodiesel de
mamona produzido pela usina de menor capacidade com óleo do agronegócio,
verificamos que a mudança de fornecedor, de agronegócio para agricultura familiar,
promove uma redução média de 5,02% no preço final do biodiesel, provocando um
deslocamento descendente na curva superior.
Cumpre registrar que no 6º Leilão de compra de grandes volumes de biodiesel,
promovido pela ANP para fomentar o mercado de biodiesel no Brasil, o preço final
de fechamento alcançou R$ 1,867/L, com um deságio de 22,2%, enquanto no 7º
Leilão o resultado foi de R$ 1,863/L, com um deságio de 22,4% (ANP, 2007a).
Essa significativa distorção de preços observada entre os valores apurados pelas
usinas avaliadas e os valores efetivamente negociados nos leilões de compra
justificam o fato de que até dezembro de 2007 as usinas autorizadas a produzir
biodiesel totalizavam 2 759 140 m³ enquanto durante todo o ano de 2007 foram
produzidas apenas 399 243m³, 14,5% do total autorizado (ANP, 2007b).
174
5.2 ANÁLISE DE SENSIBILIDADE Diante da elevação da demanda por óleos vegetais provocada pela expectativa de
introdução do biodiesel na matriz energética nacional, o preço final deste
biocombustível vem sendo pressionado pelos preços das matérias-primas pondo em
risco a viabilidade econômica de usinas de produção. A menos que uma elevação
da oferta de óleos vegetais conduza a um panorama de equilíbrio de mercado, nada
sugere que possa ocorrer uma reversão dessa tendência inflacionária.
USINA DE 100 000 t/ano
(R$ 80.000.000,00)
R$ 0,00
R$ 80.000.000,00
R$ 160.000.000,00
R$ 240.000.000,00
900,00 R$/t 1.080,00 R$/t 1.260,00 R$/t
PREÇOS DOS ÓLEOS VEGETAIS
VPL
Polinômio (ÓLEO-METANOL) Linear (ÓLEO-ETANOL)
y = -2,20E+07x² - 4,80E+07x + 2,78E+08R² = 1
y = -1,00E+08x + 2,57E+08R² = 1
1 248,66 R$ /
1 181,37 R$ / t
Figura 30: Variação do VPL com o preço do óleo vege tal e tipo de álcool
Fonte: do autor
A Figura 30 mostra a variação do VPL com o preço do óleo vegetal e o tipo do álcool
utilizado, para uma usina com capacidade de produção anual de 100 000 toneladas.
A função representada pela linha contínua é polinomial de grau 2, porém no intervalo
analisado a mesma será assumida como sendo uma aproximação de uma reta.
Conforme esperado, à medida que o preço do óleo vegetal aumenta, o VPL diminui.
A reta contínua, referente a uma transesterificação metílica, mostra que o preço do
óleo a R$ 1 248,66/t zera o VPL, ou seja, aquele preço representa o ponto de
inflexão entre as faixas de viabilidade positiva e negativa do empreendimento, o
175
valor acima do qual o VPL é negativo e o empreendimento é economicamente
inviável.
A reta tracejada, referente a uma transesterificação etílica, mostra que o etanol, por
suas especificidades técnicas e comerciais, restringe a faixa de preço máximo para o
óleo vegetal. A cotação do óleo acima de R$ 1 181,37/t inviabiliza um projeto de
produção de biodiesel etílico. Cumpre lembrar que todas as inferências descritas são
aplicáveis a uma usina de transesterificação típica com capacidade de 100 000
t/ano. Usinas com maiores capacidades de produção tendem a absorver eventuais
elevações de preços dos óleos vegetais.
A Figura 31 nos mostra uma previsível tendência de elevação do VPL e da TIR com
o aumento da escala de produção, mantidas constantes todas as outras possíveis
variáveis. Neste exemplo, o preço do óleo foi considerado 50% do valor do diesel de
petróleo, que em novembro de 2007 estava cotado a R$ 1 800/m³ (PETROBRAS,
2007). A substituição do metanol por etanol, este mais caro que aquele, provoca
uma redução no VPL em todas as usinas, sendo que a influência da substituição
diminui à medida do aumento da capacidade de produção (reduções de 52%, 24,7%
e 19,3% nos VPL’s respectivamente da menor para a maior usina).
176
R$ 0,00
R$ 110.000.000,00
R$ 220.000.000,00
R$ 330.000.000,00
R$ 440.000.000,00
50.000 t/ano 100.000 t/ano 200.000 t/ano
USINA A USINA B USINA C
VPL
ÓLEO-METANOL ÓLEO-ETANOL
PREÇO DO ÓLEO = R$ 900/t (50% DO PREÇO TETO DO BIODIESEL)
16,6%
79,9%
13,3%
61,2%
46,0%
51,7%
Figura 31: Variação de VPL e TIR com a capacidade d a usina e o tipo do álcool
O impacto do etanol no custo do biodiesel se deve tanto ao seu preço relativo, 16%
superior ao metanol, como às especificidades técnicas da rota etílica em relação à
metílica.
Com o preço do óleo vegetal a R$ 1 080 / t, conforme mostrado na Figura 32, a
usina de menor capacidade penetrou na região de VPL negativo, demonstrando que
de acordo com a capacidade da usina há um limite máximo no preço do óleo vegetal
a partir do qual os empreendimentos se tornam economicamente inviáveis.
177
(R$ 40)
R$ 30
R$ 100
R$ 170
R$ 240
50 000 t/ano 100 000 t/ano 200 000 t/ano
ÓLEO-METANOL ÓLEO-ETANOL
32,2%
36,7%
23,7%
27,6%
0
VPL
(x 106)
PREÇO DO ÓLEO = R$ 1 080/t
Figura 32: Variação de VPL e TIR com a capacidade d a usina e o tipo do álcool
Podemos inferir que a verticalização da produção de biodiesel, apesar de
representar uma estratégia empresarial com objetivo precípuo de redução de custos,
não promove a inserção da agricultura familiar na cadeia produtiva do biodiesel. A
aquisição de matérias-primas exclusivamente de terceiros poderá submeter essas
empresas a uma arriscada condição de dependência de cenários de mercado, mais
do que a produção própria. Além disso, os critérios de tributação diferenciada
definidos pela Legislação Federal vigente, que privilegiam as produções de mamona
e dendê cultivados pela agricultura familiar no Norte, Nordeste e Semi-Árido, podem
também determinar a viabilidade econômica ou não desses empreendimentos
produtivos, a depender da alíquota aplicada.
178
1500,00
1800,00
2100,00
2400,00
2700,00
PREÇOS FINAIS DO BIODIESEL
(R$/m³)
ÓLEO-METANOL 1563,72 1655,85 1763,06 1850,51
ÓLEO-ETANOL 1652,33 1744,46 1851,67 1939,12
ÓLEO-METANOL 2037,74 2129,88 2237,09 2324,53
ÓLEO-ETANOL 2126,36 2218,49 2325,70 2413,14
0,00 70,02 151,50 217,96
ÓLEO a R$ 1260/t
ÓLEO a R$ 900/t
PREÇOS DE BIODIESEL(R$ / m³)
PIS-COFINS (R$ / m³)
100 000 t/ano
Figura 33: Impacto da Tributação diferenciada sobre o preço final do biodiesel
Como a usina de 50 000 t/ano apresentou indicações de inviabilidade econômica
para a maioria das alternativas avaliadas, a análise de sensibilidade tomará como
exemplo a usina de 100 000 t/ano. Aplicando os critérios de tributação definidos na
Tabela 9 obtemos as quatro retas da Figura 33. As duas retas inferiores se referem ao
biodiesel produzido com óleo vegetal cotado a R$ 900/t, enquanto as duas
superiores se relacionam ao óleo vegetal cotado a R$ 1 260/t. A primeira reta inferior
se refere à combinação óleo vegetal com metanol, e a reta seguinte mostra a
combinação óleo com etanol. O deslocamento linear observado entre essas duas
retas ratifica a influência do tipo de álcool no preço final do biodiesel e, por extensão,
nos resultados financeiros da usina.
As duas setas duplas desenhadas sobre a reta horizontal na ordenada 1800 nos
mostram às suas esquerdas os valores de tributação que possibilitam preços finais
de biodiesel favoráveis a promover reduções de preços nas misturas B2 e B5. Às
suas direitas temos as tributações desfavoráveis segundo o mesmo critério.
179
A reta tracejada inferior da Figura 33 nos mostra que, para obtenção do biodiesel
metílico com preço final menor ou igual a R$ 1,80 / L (R$ 1 800 / m³), com o óleo
cotado a R$ 900 / t, não é suportável a incidência de tributação superior a R$
151,50/m³ que é a máxima alíquota aplicada ao biodiesel de mamona ou palma
produzidas no Norte, Nordeste ou Semi-Árido pelo agronegócio. Com a participação
da agricultura familiar haveria isenção da tributação o que permitiria a obtenção de
um biodiesel com o menor valor entre as possíveis combinações, R$ 1 563,72/m³.
Para o biodiesel etílico produzido com óleo cotado a R$ 900/t, expresso pela
segunda reta no sentido ascendente Figura 33, a máxima tributação suportável é
R$ 70,02/m³, aplicada ao biodiesel de outras oleaginosas diferentes de dendê e
mamona produzidas pela agricultura familiar no Norte, Nordeste e Semi-Árido.
Esse cenário é um forte elemento de motivação para a instalação de usinas de
biodiesel nas regiões contempladas com os maiores incentivos fiscais. Não por
acaso a tributação diferenciada privilegia Nordeste e Semi-Árido ao exigir dos
produtores de biodiesel uma participação mínima de 50% da agricultura familiar para
torná-los elegíveis à obtenção do Selo Combustível Social. A região Nordeste, que
detém o menor PIB per capita, como pode ser observado na Figura 34, que abriga
grande extensão territorial do Semi-Árido, poderá se beneficiar com a perspectiva de
inclusão social de um grande contingente de trabalhadores rurais.
Cria-se a expectativa que a Legislação tributária vigente venha a sofrer adaptações
de modo a contemplar outras culturas vegetais com vocação para as regiões Norte,
Nordeste e Semi-Árido, e que possuam limitações técnicas de colheita mecanizada.
O pinhão-manso, por exemplo, atende esse perfil uma vez que o amadurecimento
dos seus frutos, que ocorre em diferentes fases de tempo, requer seletividade na
colheita que somente é possível quando efetuada manualmente.
180
2004
4000
6500
9000
11500
14000
BRASIL
NORTE
NORDESTE
SUDESTESUL
CENTO-OESTE
R$
Figura 34: Produto Interno Bruto per capita das Reg iões do Brasil
Fonte: IBGE, 2004c
Num cenário de mercado equilibrado, com oferta regular de matéria-prima e preços
estáveis, a meta de preço final de R$ 1,80/L para o biodiesel seria alcançada para
diferentes custos de matérias-primas, dependendo da sua origem e natureza de
produção, agricultura familiar ou agronegócio.
As variáveis inerentes aos produtos agrícolas, tais como produtividade de cada
oleaginosa, custos de produção e preços de mercado, são fortemente influenciadas
por sazonalidades e fenômenos naturais que promovem significativas oscilações nos
preços finais dos óleos vegetais. Essas oscilações, que nem sempre podem ser
previstas ou ter os seus efeitos mitigados, devem ser consideradas nas análises de
custos da matéria-prima para evitarem-se conflitos de decisões em função de
diferenças de dados obtidos por período.
181
6 CONCLUSÕES
A produção do biodiesel como sucedâneo do diesel mineral pode cumprir um
relevante papel no fortalecimento tanto da base agroindustrial brasileira como da
agricultura familiar, e agregar sustentabilidade à matriz energética nacional com
redução de importações de diesel mineral, geração de empregos e benefícios
ambientais. Em outras palavras, é uma alternativa viável apenas se as três
motivações econômica, ambiental e social forem igualmente consideradas.
Nenhuma delas possui fôlego suficiente para, isoladamente, sustentar o Programa
Nacional de Produção e Uso do Biodiesel. A experiência adquirida pelo Brasil com o
Programa Nacional de Produção do Etanol-Proálcool, seguramente o maior
programa mundial de substituição de um combustível fóssil por um renovável, pode
assegurar ao Brasil, mais uma vez, posição de destaque no cenário mundial. O
Proálcool, nos primeiros anos de sua maturação, exigiu grandes subsídios nas
décadas de 70 e 80 e hoje apresenta uma posição consolidada e competitiva, uma
vez que seus custos de produção vêm sendo historicamente reduzidos, tanto pela
redução do chamado custo de aprendizado, como pelo desenvolvimento tecnológico
observado nos motores do ciclo Otto que têm nos modelos flexfuel um oportuno
exemplo.
A indústria nacional do biodiesel também deverá atravessar uma curva de
aprendizado da nova tecnologia, para em seguida beneficiar-se com uma
significativa redução dos seus custos de produção por meio de pesquisa e
desenvolvimento tecnológico, aumento da produção, aproveitamento dos co-
produtos e a otimização das cadeias de fornecimento de insumos.
• Os custos dos óleos vegetais são determinantes na viabilidade econômica de
usinas de produção de biodiesel;
• Usinas de biodiesel com capacidade de 50 000 m³/ano mostraram-se
economicamente mais vulneráveis às influências provocadas pelos custos de
matérias-primas, em particular os óleos vegetais;
182
• Usinas de biodiesel com maiores capacidades de produção mostram ser mais
viáveis economicamente e apresentam menores prazos de payback quando
comparadas com usinas de menores capacidades, ceteris paribus;
• Usinas com capacidade anual mínima de 100 000 toneladas, localizadas no
Norte, Nordeste e Semi-Árido, que utilizam como matéria-prima dendê ou
mamona adquiridas da agricultura familiar em quantidade não inferior a 50%
da produção, representam a melhor configuração de variáveis.
• O modelo verticalizado, apesar de suprimir lucros marginais das etapas de
produção pré-industriais, exclui a participação da agricultura familiar na cadeia
produtiva do biodiesel, e priva o produtor industrial da obtenção do Selo
Combustível Social que lhe permitiriam valorização social da sua marca e
acesso a linhas de financiamento diferenciadas além de privá-lo dos
benefícios da tributária diferenciada;
• Em 2006 cerca de 8% de todo o diesel consumido no Brasil foi de origem
importada, portanto a obrigatoriedade de adição de até 5% do biodiesel na
matriz energética brasileira não resolverá integralmente, apenas atenuará, a
necessidade de importação do derivado fóssil para atender a demanda
interna;
• O custo da matéria prima é o fator mais impactante no preço final do
biodiesel, o que torna imperiosa a busca por cultivares com melhores índices
de produtividade e que assegurem a elevação significativa da produção
agrícola; as flutuações bruscas e recorrentes da produção agrícola, típicas do
segmento, geram instabilidade nos preços finais dos produtos e se refletem
nas previsões orçamentárias das usinas de biodiesel; a diversificação das
fontes é uma estratégia de flexibilização que deve ser usada como uma ação
mitigadora desses impactos, assim como o aproveitamento das partes
celulósicas das plantas, atualmente subutilizadas, para aplicações mais
nobres;
• Dentre as múltiplas alternativas de fontes de matérias primas para o biodiesel,
o cultivo de oleaginosas em áreas previamente degradadas cumpriria um
importante papel de reparação ambiental, contrariamente à prática de
desflorestamento que é realizado para esse fim, o que constitui uma grande
oportunidade para a expansão sistematizada da Jatropha Curcas;
183
• Igualmente interessante do ponto de vista ambiental é o aproveitamento de
óleos e gorduras residuais como matérias-primas transformando o seu
descarte inadequado em uma aplicação mais útil e produtiva;
• A busca por óleos vegetais para finalidade energética vem aumentando
mundialmente o que tem provocado uma elevação dos seus preços médios; a
elevação da produção agrícola é uma necessidade imperiosa para fazer
frente a essa demanda crescente uma vez que preços elevados de matérias-
primas desmotivam a produção de biodiesel;
• Ao contrário de outros paises, que concentram numa única cultura agrícola a
fonte de matéria-prima para o biodiesel, o Brasil, incluindo a Bahia, não
precisa subjugar-se a essa limitação; as vocações agrícolas precisam ser
plenamente aproveitadas de acordo com as especificidades edafoclimáticas
regionais;
• A desoneração tributária por parte dos governos estaduais e federal é de
fundamental necessidade para a viabilização de projetos caracterizando a
efetiva contribuição governamental para o sucesso do PNPB;
• Apesar das propaladas evidências sobre a viabilidade do uso do biodiesel, a
multiplicidade de áreas de conhecimento que envolve esse combustível exige
a necessidade de fortalecimento de inovações tecnológicas por meio de
desenvolvimento de novos materiais, novas rotas de produção que
contemplem minimização de consumos de energia e materiais em todas as
etapas de sua cadeia produtiva;
• Culturas permanentes apresentam vantagens em relação às temporárias no
que tange à eliminação dos custos anuais de plantio; dendê (palma) e pinhão
manso pertencem a esse grupo e o desenvolvimento de suas culturas traria
benefícios econômicos à cadeia produtiva do biodiesel; ressalve-se a
necessidade de domesticação para o pinhão manso e de elevação da área
plantada para o dendê (palma); ambas as espécies encontram na Bahia
grandes extensões territoriais propícias ao seu cultivo;
• Há necessidade de uma legislação severa e atuante no sentido de disciplinar
a expansão das áreas de cultivo, quer seja para finalidade alimentícia ou
energética, de modo a evitarem-se desflorestamentos e outros impactos
184
ambientais que venham anular os benefícios advindos do desenvolvimento de
biocombustíveis;
6.1 RECOMENDAÇÕES PARA TRABALHOS FUTUROS
Diante das simplificações e aproximações adotadas neste trabalho é inegável a
existência de algumas lacunas cujo preenchimento poderia servir de inspiração para
estudos e trabalhos futuros. A metodologia adotada no presente trabalho, que se
propõe a apresentar uma ferramenta de auxílio à análise de viabilidade de projetos
de produção de biodiesel, se extrapolada para outros cenários poderia agregar
novos conteúdos e informações consubstanciando o conjunto de conhecimentos da
cadeia produtiva do biodiesel. Dentre as inúmeras recomendações podemos
destacar a simulação de outros cenários de produção com envolvimento de:
• outras oleaginosas com potencial produtivo;
• blend de diferentes oleaginosas;
• outras rotas de processos industriais como por exemplo catálise enzimática
ou heterogênea;
• blend de álcoois a diversas proporções;
• modelo de produção misto, verticalizado e não verticalizado, em diversas
proporções.
185
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ANEXOS
Tabela 44 Características importantes do diesel e c ombustíveis afins
Características Comentários (a) Medida da qualidade de ignição dos combustíveis diesel (b) Alto número de cetano implica menor atraso de ignição (c) N-alcanos com cadeias mais longas têm maior número de cetano (d) Influencia as emissões gasosas e de material particulado (e) Índice de cetano é calculado baseado nas temperaturas de 10, 50 e 90% destilados e na densidade
Número de Cetano
(f) Combustíveis com altas temperaturas de ignição são mais propensos a causar batidas de motor (a) Afeta a performance e a segurança do combustível (b) Importante para a partida e aquecimento do motor (c) Presença de compostos pesados favorece a deposição de sólidos na combustão
Faixa de destilação
(d) Necessária na estimativa do índice de cetano (a) Requerida para converter volumes medidos em volumes à temperatura padrão de 15°C
Densidade
(b) Usada nos cálculos do índice de cetano (a) Medida da energia disponível em um combustível Calor de combustão (b) Propriedade crítica do combustível para uso em veículos com limitação de peso (a) Indica a presença de substâncias inflamáveis e altamente voláteis (b) Mede a tendência do combustível de formar uma mistura inflamável com o ar
Ponto de Fulgor
(c) Usado para avaliar o risco de inflamabilidade global de uma substância (a) Importante para o fluxo do combustível nas tubulações, bicos injetores e orifícios
Viscosidade (b) Atomização eficaz do combustível no cilindro requer faixa limitada de sua viscosidade para evitar pressão excessiva de bombeamento
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(a) Causa corrosão dos equipamentos
Contaminação (água e sedimentos)
(b) Requerido para assegurar medições precisas de volumes em transações comerciais, taxações e transferências de custódia (a) Medem a performance dos combustíveis sob condições de baixas temperaturas Pontos de névoa,
fluidez e de entupimento de filtro a frio
(b) Usados como especificação de controle de qualidade ou indicadores de manuseio a baixa temperatura para grandes tanques de estocagem e tubulações em refinarias e terminais
Resíduo de carbono (a) Está correlacionado à quantidade de depósitos carbonáceos na câmara de combustão (a) Indica o potencial de emissão desse material (b) Contém fundamentalmente partículas de carbono
Material particulado (c) Fuligem (particulados carbonáceos formados a partir de processos de fase gasosa) absorve materiais carcinogênicos e os lançam no meio ambiente; partículas em excesso podem entupir as válvulas de exaustão (a) Resultam de compostos metálicos solúveis em água ou sólidos estranhos como sujeira e ferrugem Cinzas (b) Seu teor pode definir a adequação ou não do produto para uma dada aplicação (a) Controlado para minimizar corrosão e desgaste do motor (b) Causa poluição ambiental a partir de seus produtos de combustão Enxofre (c) É corrosivo e causa problemas físicos nos componentes do motor
Fonte: Srivastava e Prasad, 2000
UFBA UNIVERSIDADE FEDERAL DA BAHIA
ESCOLA POLITÉCNICA
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AMBIENTAIS NO PROCESSO PRODUTIVO
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