ESTUDO DE VIABILIDADE ECONÔMICA DE PLANTA PILOTO DE BIODIESEL

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1 ESTUDO DE VIABILIDADE ECONÔMICA DE PLANTA PILOTO DE BIODIESEL ODAIL PAGLIARDI 1 ANTONIO JOSÉ DA SILVA MACIEL 1 OSVALDO CÂNDIDO LOPES 1 DANIEL ALBIERO 1 1- Faculdade de Engenharia Agrícola-FEAGRI/UNICAMP; Cidade Universitária Zeferino Vaz, Barão Geraldo, CP 6011, CEP , Campinas SP, Brasil. Resumo O objetivo deste artigo é mostrar a viabilidade econômica de uma planta semiindustrial operando com o processo de transesterificação na transformação de óleos vegetais ou gorduras animais para produzi-la biodiesel. A planta piloto, que exigiu um investimento de quase R$ 400 mil, mostrou-se viável ao operar com a uma eficiência de 99,9%, com uma alimentação de 100 kg/h de matéria-prima, e em um único turno de 12 horas diárias, 25 dias mensais. Foram consideradas as ferramentas mais comuns de análise econômica, a saber, o payback, a taxa interna de retorno e valor presente líquido. Palavra-chave: biodiesel, transesterificação, viabilidade econômica. Abstract The present paper shows the economics viability of a half-industrial plant, operating with the transestherification in vegetal oil transformation or animal fats to biodiesel. The pilot plant needed an investment of R$ 400,000.00, and it showed viable with percents of efficiency, with feeding of 100 kg per hour of raw material working in only 12 hours daily at 25 days per months. It was considered the more usual economic analysis tools, as payback, internal rate of return and net present value. Key-word: biodiesel, transestherification, economic viability. 1. Introdução O presente artigo visa avaliar economicamente uma planta semi-industrial, operando com o processo de transesterificação, a qual transforma óleos vegetais ou gorduras animais em biodiesel ( éster alquílicos de ácidos graxos). Para sua realização, foram utilizados dados amostrais extraídas da planta de biodiesel da

2 Faculdade de Engenharia Agrícolas da UNICAMP, Campinas-SP, a qual se encontra instalada em área da Faculdade. A unidade foi operada com óleo engomado de soja. A avaliação econômica foi realizada considerando-se um reator de transesterificação de capacidade máxima de 125 litros, por batelada. Para ocorrer reação completa de conversão do óleo de soja degomado em biodiesel, são necessários 45 minutos. Na figura 1, mostram-se detalhes da planta. A prioridade da planta de biodiesel pelo processo de transesterificação etílico analisada neste trabalho está em obter o principal produto, o biodiesel, com tecnologia (LOPES & MACIEL, 2005) Segundo decreto de lei do Governo Federal de número , datada de 13 de janeiro de 2005, será obrigatório a partir de 2008 a adição de 2% de biodiesel ao diesel em todo o território nacional. Para atingir essa meta serão necessários aproximadamente 800 Milhões de litros anuais de biodiesel. Além deste importante aspecto, há de se ressaltar o aspecto ambiental em se utilizar o óleo vegetal produto renovável. A importância no setor da saúde pública, já que nas grandes cidades, a adição desse óleo vegetal amenizará a poluição da atmosfera, produzida pela frota automobilística. No processo industrial para cada trabalhador necessita-se de em torno de 1000 trabalhadores no campo. Por sua vez em pequenas localidades situadas na zona rural existirá a criação de empregos diretos para a produção e processamento de matérias-primas que são insumos para a produção de biodiesel. A grande vantagem do processo de transesterificação etílica sobre os demais, é a utilização de álcool etílico no processo, que não possuí restrições de manuseio ou perigo de contaminação do meio ambiente, além de ser um produto nacional proveniente da cana de açúcar. A produção de biodiesel, para fins combustíveis deve se enquadrar nas normas da Agência Nacional de Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis (ANP), a qualidade do biodiesel é de fundamental importância para a durabilidade e funcionalidade dos motores de combustão interna, segundo norma da ANP 42 de 24 novembro de A partir dos dados obtidos da planta piloto citada, pode-se verificar qual seria a dimensão mínima para tornar viável uma planta operando em escala industrial. 2. Metodologia Os métodos tradicionais de avaliação econômica da viabilidade de um empreendimento requerem a estimativa dos custos capitais fixos, dos custos operacionais e do preço de venda dos produtos. A partir destas informações, o período de retorno do investimento (pay-back), a taxa interna de retorno (TIR) e o valor presente líquido (VPL) são calculados (KAPLAN, 1983). Todos os três métodos têm sua importância e conseqüentemente devem ser avaliados. O primeiro deles, o pay-back que é simplesmente o tempo de retorno do investimento realizado, trata-se do mais simples dos três métodos apresentados por considerar nula a taxa de juros do projeto. Contudo, sua virtude está em estimar o tempo de recuperação do capital

3 investido. Assim, esse projeto, devido suas características ambientais e talvez, estratégicas para a economia, possa gozar de benefícios e incentivos governamentais. Como a cada ciclo econômico doméstico, isto é, a cada mudança governamental, que ocorre a cada 4 anos, poderia-se mudar as prioridades, no entanto a produção de biodiesel se tornou uma questão de interesse internacional, diante do fator aquecimento global e esgotamento das reservas de petróleo. Também existe o problema da inovação tecnológica que o setor está submetido. Neste sentido, é importante ter um limite de tempo não muito extenso, ou seja, compatível com o cenário político. O valor presente líquido, por sua vez, que deve ser positivo (ou nulo), é obtido do fluxo de caixa do projeto quando se utiliza a taxa de desconto, que representa o custo de médio ponderado de capital da empresa. Por último, a taxa interna de retorno é a taxa de desconto do fluxo de caixa que torna o valor presente nulo. Embora a TIR represente a taxa relacionada ao projeto, sua deficiência está em considerar possíveis reaplicações a esta mesma taxa, o que nem sempre é verdadeiro. Neste item, são apresentados e discutidos alguns parâmetros financeiros necessários à elaboração do fluxo de caixa referentes ao projeto apresentado de transesterificação de óleo de soja para produção de biodiesel etílico. Inicialmente apresentam-se os custos do plano de investimentos. 3. Plano de Investimento O plano de investimento de um projeto industrial é a descrição detalhada das necessidades de capital requerido para a materialização do mesmo. Os investimentos de um projeto se destinam a dois fins: um deles refere-se aos investimentos fixos e outro ao chamado capital de giro ou capital de trabalho como também é conhecido. Os investimentos fixos realizam-se no período de instalação do projeto e são utilizados durante a vida útil dos bens correspondentes. Estes investimentos compreendem bens que estão sujeitos a depreciação, tais como máquinas, veículos, edifícios, terreno, móveis, etc. Compreendem também investimentos não ponderáveis, também passíveis de amortização, tais como estudo do projeto, gastos organizacionais (assessorias técnica e jurídica, gastos com viagens, dentre outras despesas). O capital de giro, por sua vez, corresponde aos investimentos que a empresa deve dispor para atender suas necessidades operacionais durante um ano de trabalho da planta, em um turno, totalizando 12 horas e operando durante 25 dias do mês, para produzir o biodiesel, seu produto mais importante. Num segundo momento, a planta operará em escala industrial, em dois turnos totalizando 12 horas. Será interessante dividir esse capital de trabalho (capital de giro) em dois componentes: um fixo relativo principalmente à manutenção da planta e outro variável, envolvendo prioritariamente o insumo utilizado no processo. O capital fixo é composto por uma estrutura metálica, tanques de armazenamento, reator principal, reator de catalise, tanque decantadores, destilador, bombas hidráulicas, canalizações, sistema elétrico, sistema de automação, equipamentos de medidas, equipamento de controle de qualidade, filtro tipo bag,

4 filtro prensa e centrífuga. O valor total do investimento capital fixo é de R$ ,00. Tomando-se por hipótese que a vida útil média desses equipamentos é de 10 anos, sua depreciação é de R$ ,00 anuais. 4. Custos de Produção Tradicionalmente os custos são divididos em fixos e variáveis. 4.1 Custos Fixos Custos fixos são aqueles que não variam com o nível de atividade da empresa. Assim, os custos fixos independem da quantidade produzida. É evidente que eles oscilam periodicamente, seja em função de ajustes de estrutura de pessoal ou devido a uma melhor racionalização administrativa. Os custos fixos podem ser divididos em três categorias: pessoal, administrativo e financeiro e são apresentados de acordo com o modelo básico mostrado a seguir. Pessoal: Salário e pró-labore, encargos sociais, benefícios (plano de saúde, vale refeição e transporte, seguro de vida, etc.). Administrativo: Aluguel, impostos, contador, assessores (financeiro, advogado, ambiental, etc.), luz, telefone, manutenção de veículos e equipamentos, seguros destes equipamentos e veículos, propaganda, despesas com viagens, e outras despesas (incluídos juros e tarifas bancárias). Financeiro: Juros associados às instalações industriais. Os impostos são os seguintes: Imposto sobre Circulação de Mercadoria e Serviço (ICMS); Programa de Integração Social (PIS); Contribuição para Financiamento Social (COFINS); e Imposto de Renda sobre Lucro Real. Os custos de operação, que correspondem a quase totalidade dos custos fixos operacionais (trabalhos de manutenção, despesas gerais, seguros, dentre outros), foram baseados (PAGLIARDI, 2004; MAX, 1991) em uma percentagem do investimento inicial (tabela 1). Nas despesas gerais está incluído o custo da análise da qualidade da matéria-prima para a produção do biodiesel de valor unitário de R$ 3.800,00. Assim, 12 análises no ano, representam R$ , Custos Variáveis Os custos variáveis, ao contrário dos custos fixos, são aqueles que variam proporcionalmente ao nível de produção industrial e, também, à estrutura de vendas adotada pela empresa. Obviamente, o que determinará se um custo é fixo ou variável é a natureza das atividades da empresa e de seus processos produtivos. O modelo básico adotado neste trabalho para os custos variáveis considera os dispêndios com matéria-prima, embalagens, comissão de vendas e impostos diretos sobre as vendas.

5 Os custos variáveis de operação mais importantes para este estudo serão a matéria prima utilizada (óleo de soja degomado), eletricidade, álcool e catalisador, listados a seguir na tabela 2. A seguir, simulam-se os custos variáveis segundo a utilização da planta. Essa simulação é feita para o mesmo reator, porém com diferentes vazões, denominada de bateladas. Para esta planta, cada batelada consta de 100 litros de óleo degomado acrescidos de 20 litros de álcool e de 1,2 litro (1% da massa anterior) de catalisador resultando na produção de 100 litros de biodiesel e 21,2 litros de glicerina. Embora sejam necessários 30 minutos para a operação acima e mais 10 minutos entre cada batelada para serviços operacionais diversos, neste trabalho será considerado 60 minutos para toda a operação. Assim, 12 horas de operação da planta permitem processar 12 bateladas diárias, perfazendo bateladas anuais, se operar 25 dias mensais. Com base nas informações obtidas na planta piloto, procura-se analisar a viabilidade econômica da planta operando em escala semiindustrial, conforme a tabela 3 a seguir. 5. Financiamento O BNDES tem o Programa de Apoio a Financiamento a Investimentos em Biodiesel, destinado a apoiar todas as fases de produção de biodiesel (fase agrícola, produção de óleo bruto, produção de biodiesel, armazenagem, logística e equipamentos para a produção de biodiesel). A exigência para se obter financiamento em condições mais favoráveis é o Selo Combustível emitido pelo Ministério do Desenvolvimento Agrário, para aos produtores de biodiesel quer promovam a inclusão social de agricultores familiares que lhes forneçam matériasprimas. O BNDES permite o financiamento de até 90% dos itens passíveis de apoio, cujo custo financeiro mais a remuneração do BNDES é de TJLP+1% para as pequenas e médias empresas é de TJLP+2% para as grandes empresas. Os prazos e as taxas de juros da operação são definidos de acordo com o disposto nas Políticas Operacionais do BNDES (site do BNDES). 6. Receitas Estimadas A seguir são apresentadas algumas simulações referentes às vendas realizadas e a renda líquida obtida na operação (tabela 4). Assume-se que a planta opera com 99% de eficiência e que toda a produção é vendida ou tem destino segundo os interesses da empresa. O rendimento em biodiesel estimado por litro de óleo seco alimentado foi de 100% e o preço de venda R$ 2,00 um litro. Considerou-se também que, junto ao biodiesel, era obtido 0,25 quilograma de glicerina por litro de óleo, cujo preço de venda foi considerado em torno de R$ 1,50 um litro e que o mesmo devia ser incluído dentro da projeção de faturamento. O preço de venda do biodiesel, de R$ 2.000,00 um metro cúbico, foi

6 considerado levando-se em consideração a sua aplicação mais promissora, como aditivo de diesel. É importante destacar que foi assumido que toda a produção obtida para o biodiesel e glicerina é efetivamente vendida, conseguindo receita máxima. 7. Resultado e Discussão A partir dos resultados obtidos, pode-se tecer algumas considerações quanto a viabilidade econômica do projeto, cuja amortização da planta deve ocorrer em 5 anos, devido aos avanços tecnológicos que o setor está submetido. Considerando que a planta irá operar com eficiência de 99%, a tabela 5 apresenta os parâmetros econômicos do projeto. Como a taxa de atratividade do setor químico em geral é de 20% anuais, esta foi considerada para efeito de cálculo do valor presente líquido, já que a empresa não possui informações suficientes para determinar seu custo médio ponderado de capital. A mesma conclusão pode ser obtida utilizando-se a taxa interbancária (SELIC=18%). Percebe-se que o projeto é plenamente viável do ponto de vista econômico se a planta operar com um turno de 12 horas, 25 dias mensais. Como a vida útil da planta é estimada em cinco anos devido aos avanços tecnológicos que o setor está submetido, o payback mostrou que o projeto é bem favorável. Convém lembrar que os resultados obtidos se referem a uma planta para a produção do biodiesel e de glicerina, acoplada a uma estrutura administrativa com alguns de seus serviços delegados a terceiros. Assim, está-se admitindo que a empresa tenha um quadro administrativo mínimo capaz de suprir suas atividades. 8. Conclusão Freqüentemente costuma-se fazer análises econômicas de tecnologias para diferentes escalas visando o estudo da viabilidade econômica em função do volume de produção. Esse processo é feito quase sempre sem considerar as mudanças que experimentam a qualidade dos produtos durante a mudança de escala. O uso de relações lineares na maioria dos casos leva à tomada de decisões incorretas técnica e financeiramente. Esse fato se deve à relação existente entre a qualidade do produto e o preço de venda. Essa situação exige o conhecimento das verdadeiras relações de escala entre plantas de diferentes tamanhos visando conhecer as possíveis distorções entre as características de qualidade do produto ou processo nas diferentes escalas e sua influência nos parâmetros econômicos e financeiros. A viabilidade econômica da produção de energia a partir de fontes alternativas renováveis, sempre será dependente do balanço energético favorável, e o preço do internacional do barril de petróleo, atualmente com o preço do petróleo na faixa de US$ 65,00 torna viável diversas fontes alternativas de energia, tais como: etanol, metanol, gás natural, xisto betuminoso, bagaço de cana de açúcar, carvão vegetal, óleos vegetais e gorduras animais ( AGUIAR, 1980).

7 A análise de viabilidade econômica apresentada neste trabalho considerou que a capacidade da planta pode ser ampliada sem alterar a estrutura geométrica dos equipamentos usados em cada operação unitária. Os resultados mostraram que é possível ter viabilidade econômica a partir da alimentação de 200 kg/h de biomassa, com um investimento inicial de aproximadamente ,00 reais. Qualquer que seja a analise feita para este processo que situe acima de 200 kg/h tem que levar em conta o efeito da mudança de tamanho dos equipamentos sobre a qualidade e rendimento do biodiesel e glicerina. Também é importante destacar que tal projeto tem pelo menos mais duas virtudes : a da geração de empregos e do impacto ambiental. Quanto à geração de emprego, produtores familiares nas proximidades da planta se beneficiarão fornecendo sua produção para a fabricação do biodiesel. Quanto ao impacto ambiental, nos grandes centros, a adição dos 2% de biodiesel ao diesel mineral permitirá uma menor poluição emitida pelos veículos automotivos. Este aspecto permite analisar o problema em pelo menos duas vertentes: cotas de carbono podem ser comercializadas no chamado Mercado de Carbono, previsto pelo Protocolo de Kyoto. Sob o ponto de vista da saúde pública, provavelmente amenizará a incidência de algumas doenças respiratórias, que ocorrem com freqüência no inverno, cuja conseqüência é o menor número de internações hospitalares. Contudo estes dois tipos de benefícios não serão explorados nesse trabalho. 9. Referências Bibliográficas AGUIAR, A. C. S. Diesel demanda e perspectivas. Primeiro encontro sobre tecnologia de óleos vegetais combustíveis. In: Energia, 11, v. 2, pag. 11, LOPES, O.C.; MACIEL, A.J.S., Método de transesterificação de óleos vegetais e gorduras animais, catalisadas por base forte modificada para a produção de Biodiesel, Patente: Privilégio e Invenção n o data depósito junho de PAGLIARDI, O; J.M.MESA, J.D. ROCHA, E. OLIVARES, L.A BARBOZA. Planta de Pirólise Rápida de Biomassa: Aspectos da Viabilidade Econômica. IV Congresso Brasileiro de Planejamento Energético, Itajubá (MG), março de KAPLAN, S. Energy Economics Quantitative Methods for Energy and Environmental Decision. Mac Graw Hill, MAX S.P. and D.T. KLAUS. Plant Design and Economics for Chemical Engineers, 4ed., McGraw-Hill, Inc., USA, 1991.