6 A PRODUÇÃO BRASILEIRA DE ETANOL

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1 6 A PRODUÇÃO BRASILEIRA DE ETANOL 6.1 Desenvolvimento do Setor Sucroalcooleiro e o Pró-álcool O setor sucroalcooleiro, após a decadência no período colonial, voltou a ser privilegiado nos anos 30, posteriormente à crise de 1929 (Crise do Café), onde o Governo Vargas criou o Instituto do Açúcar e do Álcool (IAA). Este Instituto tinha por função regulamentar o mercado açucareiro do Brasil, principalmente através de leis que normatizavam a produção nacional do açúcar e seus derivados de acordo com o desenvolvimento do mercado consumidor interno e externo, através de cotas de produção. O IAA igualmente desenvolveu uma política de rígido controle sobre as exportações, assumindo o monopólio sobre o comércio exterior do açúcar e de seus derivados. No campo social, o IAA se fez presente, nos anos 40, com a criação do Estatuto da Lavoura Canavieira (D.L de 21/11/1941) que regulamentava as relações entre as usinas e os fornecedores de cana-de-açúcar e entre estes e os trabalhadores canavieiros. Dentro deste mesmo Estatuto, foi previsto que o IAA recolheria um imposto especial sobre o valor da cana-de-açúcar, do açúcar e do álcool produzido pelas usinas. Tal tributo constituiria o Programa de Assistência Social (PAS) da lavoura canavieira que continua existindo até hoje, porém gerido pelo empresariado do setor sucroalcooleiro. Apesar de o Nordeste, até o momento, apresentar-se como região tradicional do setor sucroalcooleiro, o Centro Sul do Brasil (principalmente, o Estado de São Paulo) passou a investir no setor. Isso se deu devido a mudança setorial de investimentos da agropecuária paulista, que deixou as lavouras de café em favorecimento ao cultivo da cana-de-açúcar, aliando-se a condições adequadas de topografia, localização próxima ao pólo consumidor e a introdução de novas técnicas agrícolas (processo de modernização da agricultura). Outros fatos históricos que ajudaram a impulsionar a cadeia sucroalcooleira paulista foram a Revolução Cubana, na década de 60, que afastou Cuba do mercado externo consumidor, as duas crises do petróleo (1974 e 1979) e as políticas de desenvolvimento do Governo Militar. Assim, parte dos recursos financeiros adquiridos na expansão do mercado consumidor ao longo dessas décadas, foram direcionados a programas de modernização e ampliação do setor açucareiro criados pelo IAA, sendo os principais: o Programa de Racionalização da Agroindústria Açucareira, o Programa de Apoio a Agroindústria Açucareira e o Programa Nacional de Melhoramentos da Agroindústria Açucareira (PLANALSUCAR). Esses programas influenciaram no modelo de estruturação do sistema de produção, tais como a concentração da atividade agro-industrial e ações de Pesquisa e Desenvolvimento (novas variedades com rendimento agrícola superior, relação custo/eficiência do manejo fitossanitário, melhoria no rendimento dos processos agrícolas e industriais).

2 O mercado açucareiro, na década de 70, apresentou-se desaquecido devido à expansão da produção agrícola e da escala de produção das unidades operantes, associada a crise da economia mundial, que não permitiu que o aumento de produtividade alcançasse novo mercado consumidor. Diante deste aspecto, o empresariado do setor sucroalcooleiro propôs ao Governo Federal a volta da mistura do álcool à gasolina, sendo que o Governo Geisel, em 1975, atendeu o pedido e ampliou o percentual da mistura carburante do álcool à gasolina e no final do mesmo ano lançou o Programa Nacional do Álcool (Próalcool) (Decreto Lei N , 14/11/1975). Os artigos publicados referentes ao Proálcool consideram que este teve três fases, descritas a seguir. A Primeira Fase, iniciada em 1975, apresenta algumas semelhanças com o atual programa de biocombustível do Governo Federal (Programa Biodiesel). Para atender a demanda de álcool anidro previsto a ser adicionado à gasolina (22%) era necessária a ampliação da produção de álcool no Brasil, iniciativa que incluía a instalação de novas unidades produtivas. Além do mais, na origem do Proálcool havia um conjunto de objetivos de ordem social articulados com as metas econômicas (redução da dependência do mercado externo do petróleo e diversificação da Matriz Energética Brasileira). A Comissão Nacional do Álcool (CENAL), em meados dos anos 70, elencou os 5 objetivos básicos do Proálcool: economia de divisas mediante à redução da importação do petróleo para a produção da gasolina e de matérias-primas; redução das disparidades regionais de renda mediante do alargamento da produção para diferentes regiões do Brasil com baixo nível de ocupação produtiva; redução das disparidades individuais de renda através da maior ocupação da mão-de-obra no setor agrícola em uma atividade que supostamente pagaria salários mais elevados que a média do setor agrícola; crescimento da renda interna com uma ocupação mais intensiva da terra e da mão-deobra até então vistas como ociosas; e, expansão da indústria de bens de capital (tratores, máquinas agrícolas, fábricas produtoras e construtoras de destilarias, indústria química etc) mediante a elevação da demanda do setor sucroalcooleiro. Outra semelhança do Proálcool com o Programa Biodiesel é que, em sua primeira fase, o Proálcool previa a produção de álcool derivada de outros produtos vegetais, no caso a partir da mandioca, produto que no Brasil, é cultivado em sua maioria por pequenos produtores. O uso desta raiz viabilizaria a construção de destilarias menores capazes de propiciar uma autosuficiência energética no transporte no meio rural. Contudo, apenas 3 projetos de construção de destilarias, neste período, referiam-se à destilação de álcool a partir da mandioca. Assim, ao contrário dos produtores de cana, acostumados em disputar seus interesses junto ao Governo Federal, os produtores daquela raiz não conseguiram ter peso político e prestígio junto às autoridades responsáveis pela condução deste Programa STCP Engenharia de Projetos Ltda

3 Uma das razões alegadas para a priorização da produção de álcool a partir da cana-de-açúcar era o seu baixo custo de produção em relação à produtividade alcançada e a capacidade ociosa das destilarias já implantadas. Nesta primeira fase, aparentemente a questão ambiental não foi mencionada, surgindo uma série de problemas ecológicos que demoraram a receber um tratamento adequado como, por exemplo, a derrama do vinhoto e da água de lavagem da cana nos rios. A segunda fase do Programa, a partir de 1979, 4 anos após a implementação do Proálcool, observa-se a expansão da cultura canavieira para atender a produção de álcool, onde os fatores que determinaram a escolha da matéria-prima foram o domínio tecnológico para a fabricação do álcool e a área disponível no país para a expansão da cultura. A ação do Governo foi idealizar o uso do álcool hidratado como um combustível de uso veicular (até então o álcool somente servia para ser adicionado à gasolina, na forma anidro). Nesta segunda fase, portanto, o Programa foi mais ousado, propondo uma matriz energética alternativa à gasolina, através da adoção do álcool como combustível para os veículos de passeio. Estudos apontam que os três mecanismos principais que o governo lançou mão para incentivar a produção do álcool foram a fixação de preços remuneradores, a concessão de empréstimos para investimentos em condições vantajosas e a garantia de mercado. Desta maneira o Proálcool não somente manteve elevada a demanda do setor sucroalcooleiro como levou a um acentuado aumento do mercado alcooleiro que até então assumira um caráter absolutamente residual para os produtores do setor. O escopo da segunda fase do Proálcool trouxe uma ampliação ainda maior das metas de produção de álcool havendo, no início dos anos 80, a previsão oficial da expansão da capacidade produtiva para 10 bilhões de litros em Assim, a produção brasileira de cana-de-açúcar se expandiu para regiões produtoras que até então tinham pequena tradição como os Estados do Mato Grosso do Sul, Mato Grosso, Goiás, Paraná, Santa Catarina e a região Norte. Mesmo na região Nordeste Oriental (principalmente nos chamados Tabuleiros Costeiros), em São Paulo, em Minas Gerais e no Rio de Janeiro a atividade sucroalcooleira expandiu fortemente sua área de influência ocupando espaços pouco propícios à lavoura da cana por serem pouco férteis. Outra peculiaridade foi a implantação das destilarias autônomas, unidades industriais que passariam a se dedicar ao cultivo da cana-de-açúcar exclusivamente visando à produção de álcool. A utilização do álcool hidratado carburante, contudo, para ser plenamente viabilizada exigiu um conjunto de acordos com o setor automotivo e, de certo modo, com os consumidores. Existem opiniões divergentes sobre a postura adotada pela classe dirigente do setor automotivo. Alguns autores apontam que esta manteve-se neutra neste debate pois lhe era indiferente o tipo de combustível que seus produtos teriam de usar. Outros apontam que este segmento do empresariado, apesar da postura mais recuada, manteve uma postura bastante ativa. Independentemente da postura adotada pela indústria automobilística, pode-se concluir que esse setor foi beneficiado pelo Proálcool. A venda dos carros a álcool no Brasil passou a receber uma série de subsídios que conseqüentemente aquecia as vendas de automóveis. Entre os vários incentivos lista-se: preço do álcool inferior em 35% ao da gasolina, redução dos Impostos de Produtos Industrializados para veículos movidos a álcool, redução da Taxa Rodoviária Única para veículos movidos a álcool e isenção de Imposto Sobre Circulação de Mercadoria e de Serviços (ICMS) para este tipo de veículo etc STCP Engenharia de Projetos Ltda 6.3

4 Entretanto, mesmo com todos estes incentivos, ainda haviam alguns obstáculos a serem resolvidos, tais como: distribuição e armazenagem do álcool, preço do álcool pago aos produtores, correção monetária dos financiamentos, recursos para ampliar as lavouras e a capacidade de destilação e principalmente o problema de desenvolvimento de uma tecnologia de para motores de explosão interna (motores ciclo Otto) movidos à álcool hidratado. Ao contrário da primeira fase do Proálcool, quando foram relatados somente objetivos sócioeconômicos, a segunda etapa do Programa incluía como um de seus propósitos a questão ambiental. Desta maneira, as perspectivas de evolução do Proálcool traziam a preocupação com o zoneamento agrícola nos Estados produtores, a fim de evitar a substituição de culturas alimentares pela cana-de-açúcar, e normas de controle da poluição, principalmente o vinhoto, sub-produto da destilação do álcool, que vinha destruindo rios e lençóis freáticos em todo o país. Outro fator que passou a ser apontado como justificativa para a expansão do Proálcool foi a redução da poluição nas grandes cidades a partir da redução da eliminação do chumbo-tetra-etila. Este último argumento foi um dos que ganhou mais relevância no discurso patronal em um período recente. A segunda fase do Proálcool foi quando o Programa atingiu seu auge em termos de volume de recursos investidos, quantidade de veículos a álcool fabricados e vendidos e em termos da própria confiabilidade do público consumidor. Entretanto, na segunda metade dos anos 80 um conjunto de fatores modificaram-se trazendo a incerteza da continuidade do Programa, destacando-se três aspectos: a brusca redução dos recursos públicos investidos na expansão do Proálcool; a evolução favorável dos preços do açúcar no mercado internacional; a queda dos preços do petróleo no mercado internacional. Entende-se como terceira fase do Proálcool o período que se estende de 1987, ano em que o Estado entrou com apenas 3% dos investimentos totais no Programa, e que se prolongou até 1999/2000, com a crise de super produção do etanol. O principal elemento característico desta fase, portanto, foi a forte retração dos recursos públicos para financiar o Proálcool, associado às incertezas acerca da continuidade deste Programa de Governo. A terceira fase do Proálcool tem como uma de suas origens as políticas governamentais de combate à inflação. Isto levou a redução dos preços relativos de um conjunto de produtos, dentre os quais dos insumos energéticos. Este fator associou-se com redução dos financiamentos públicos para a expansão do setor. Além disso, em 1986, o Governo Federal reviu as políticas de fomento para o setor sucroalcooleiro, principalmente estendendo a este as normas válidas para o conjunto da agricultura brasileira desde o começo dos anos 80 de cobrar a correção monetária plena mais 3% de juros pelos empréstimos concedidos aos produtores rurais. Esta situação desestimulou a expansão e a renovação dos canaviais. Em 1989, em um contexto de valoração dos preços do açúcar no mercado mundial, os produtores (principalmente aqueles que tinham usinas e destilarias) passaram a desviar a matéria-prima da produção de álcool para a fabricação do açúcar, visando a exportação. Desse modo, no final de 1989 ocorreu um choque do álcool, levando a formação de grandes filas nos postos de abastecimento em todas as cidades brasileiras. Diante dessa situação, no final da década de 80, o Brasil se viu obrigado a importar STCP Engenharia de Projetos Ltda

5 metanol para abastecer a frota de veículos, bem como adicionar 5% de gasolina ao álcool carburante. Na década de 90 a produção brasileira de álcool estagnou no patamar de 11 bilhões de litros, evidenciando a retração nos níveis de evolução do Proálcool. Em algumas localidades do Brasil, como no oeste paulista e em Minas Gerais ocorreu o fechamento de unidades industriais. Contudo, as tendências do setor levaram a modificações no número de usinas de açúcar, principalmente com a expansão de usinas anexas às antigas destilarias autônomas. Assim, estes produtores passaram a ganhar em flexibilidade, atuando nos dois mercados (o açucareiro e o alcooleiro), aproveitando as melhores oportunidades de mercado em cada situação conjuntural. No final dos anos 90, o mercado de cana, açúcar e álcool foi desregulamentado. As crises políticas no Oriente Médio - região que responde pela maior parte das reservas conhecidas de petróleo - e o surgimento do carro multicombustível (flex fuel) representam atualmente uma nova etapa para o programa brasileiro de combustível líquido renovável, ao rodar com 100% de álcool hidratado, 100% de gasolina (toda gasolina brasileira é aditivada com álcool) ou qualquer percentual de mistura entre os dois combustíveis. Atualmente, todos os veículos leves brasileiros rodam com gasolina misturada com álcool anidro. A proporção da mistura é definida por lei, podendo oscilar de 20% a 25%, com um ponto percentual para mais ou para menos, sem risco de prejudicar o desempenho do motor. 6.2 Produção Atual do Setor Sucroalcooleiro e Aspectos Ambientais A produção atual do etanol no Brasil é cerca de 13,5 milhões de m³ por ano, sendo que o complexo de produção envolve 350 destilarias, com capacidade entre 0,6 a 6,0 milhões de toneladas de cana-de-açúcar processada/ano. Aproximadamente 35% da cana-de-açúcar é utilizada para a produção de açúcar (1 tonelada de açúcar requer cerca de 8,5 toneladas de cana) e 65% para a produção de álcool. O total de área plantada de cana-de-açúcar é da ordem de 4,2 milhões de hectares. O complexo produtivo está instalado, em sua grande maioria, na região Centro-Sul, sendo o Estado de São Paulo responsável pela produção de 60% da cana-de-açúcar processada no País (tabela 6.01). As tecnologias desenvolvidas no setor agrícola permitiram um grande avanço na eficiência do cultivo, alcançando marcas de 109 t cana/ha e teores médios de sacarose em torno de 14,6%, que significam um incremento de 33% na produtividade e 8% no teor de sacarose em 25 anos de pesquisas direcionadas para o setor. Boa parte das pesquisas desenvolvidas buscaram a máxima eficiência energética da cultura aliada ao baixo uso/custo dos insumos, com o desenvolvimento de programas de melhoramento genético, controle biológico, entre outros STCP Engenharia de Projetos Ltda 6.5

6 Tabela 6.01 Situação Atual de Produção de Álcool no Brasil, 2005 ESTADOS Nº DE USINAS PRODUÇÃO A. ANIDRO (mil m³) PRODUÇÃO A. HIDRATADO (mil m³) Acre Alagoas ,79 447,87 Amapá Amazonas 1-4,67 Bahia 4 44,34 18,49 Ceará 1-0,15 Distrito Federal Espírito Santo 6 121,16 46,67 Goiás ,61 273,67 Maranhão 4-8,72 Minas Gerais ,93 429,32 Mato Grosso do Sul ,62 239,99 Mato Grosso ,46 364,17 Pará 1 38,29 4,57 Paraíba 8 85,14 158,66 Pernambuco ,36 151,66 Piauí 1 15,13 4,33 Paraná ,67 755,82 Rio de Janeiro 7 59,6 101,65 Rio Grande do Norte 3 26,77 37,44 Rio Grande do Sul 1-4,82 Rondônia Roraima Sergipe 2 28,69 33,78 São Paulo , ,04 Tocantins BRASIL , ,47 Fonte: ANP, STCP Engenharia de Projetos Ltda

7 O aumento na eficiência do setor industrial pode ser visto com a implementação de programas visando ganhos na capacidade de extração e fermentação, onde a conversão agroindustrial média evoluiu de l/etanol por ha, em 1975, para l/etanol por ha em As figuras 6.01 e 6.02 apresentam a evolução da produção de álcool anidro e hidratado ao longo dos últimos 10 anos. Figura 6.01 Evolução da Produção de Álcool Anidro, 1995 a ,00 Produção A. Anidro (mil m³) 8000, , , , , , ,00 Pernambuco Alagoas Minas Gerais São Paulo Paraná Mato Grosso Goiás Brasil 1000,00 0, Fonte: ANP, 2006 Figura 6.02 Evolução da Produção de Álcool Hidratado, 1995 a ,00 Produção A. Hidratado (mil m³) 9.000, , , , , , ,00 Pernambuco Alagoas Minas Gerais São Paulo Paraná Mato Grosso Goiás Brasil 2.000, ,00 Fonte: ANP, STCP Engenharia de Projetos Ltda 6.7

8 O custo de produção do etanol está consolidado em bases econômicas, sociais e ambientais. Além da melhoria dos processos de fermentação, destilação e racionalização do uso de energia, os custos da produção também passam pelo aproveitamento dos subprodutos, tais como o bagaço e a palha e os decorrentes dos processos de produção. Esses subprodutos passaram a ter importância significativa no quadro de receitas das Usinas/Destilarias. O bagaço é principalmente utilizado como combustível para a geração de energia elétrica, onde tem a vantagem de disponibilizar energia nas épocas onde a escassez de chuvas restringe a oferta de energia hidroelétrica. Outra opção, juntamente com a palha, é sua utilização na alimentação animal. Serve, ainda, como matéria-prima para a fabricação de celulose, compensados e aglomerados e na geração de vapor na industria, em substituição à lenha. Outros subprodutos do processo industrial que antes eram tratados como potenciais poluentes são a torta de filtro, as cinzas da caldeiras e a vinhaça, que são utilizados biofertilizantes na própria lavoura canavieira. O consumo de álcool hidratado em 2004 foi em torno de mil m³ (figura 6.03), porém, com a crescente demanda dos veículos Flex (pelo menos 1 milhão de veículos/ano), estima-se que o consumo anual de álcool hidratado passará a 1,5 milhões de m³/ano. Com um incremento anual de 100 milhões de toneladas de cana-de-açúcar por ano, especialistas acreditam que a demanda interna da produção de cana-de-açúcar salte de 240 milhões para 334 milhões de toneladas, destinando 250 milhões de toneladas somente para a produção de álcool hidratado. Figura 6.03 Evolução do Consumo de Álcool Hidratado, 1995 a ,00 Consumo A. Hidratado (mil m³) 9.000, , , , , , , , ,00 Pernambuco Alagoas Minas Gerais São Paulo Paraná Mato Grosso Goiás Santa Catarina Rio Grande do Sul Rio de Janeiro Brasil 0,00 Fonte: ANP, STCP Engenharia de Projetos Ltda

9 Internacionalmente, os contratos firmados entre a Petrobras e as companhias petrolíferas da Venezuela e da Nigéria, somados as expectativas quanto ao mercado japonês e ao mercado norte americano podem, representar um incremento de quatro a cinco milhões de m³ de álcool nas exportações (PLANO NACIONAL DE AGROENERGIA, 2005). Assim, ainda segundo Plano Nacional de Agroenergia (2005), será necessário um incremento anual da produção de cana-de-açúcar de 200 milhões de toneladas nos próximos 8 anos para atender tanto as demandas do mercado interno e externo de álcool como também o mercado de açúcar. Em resumo, as principais características a serem consideradas no estágio atual da produção brasileira de cana-de-açúcar e etanol são: a cana-de-açúcar ocupa 8% da área de cultivo e está presente em todos os estados; o complexo sucroalcooleiro possui mais de 300 unidades industriais com produção verticalizada e mais 60 mil produtores independentes; os custos de produção tendem a ser decrescente devido aos incrementos tecnológicos realizados tanto na fase agrícola como industrial, em vista da máxima eficiência energética da produção e apresentam-se competitivos (em torno de R$ 0.52/l etanol) em face ao custo da gasolina e do petróleo; o Brasil produz o correspondente a 41% da produção mundial de etanol e a perspectiva é aumentar a produção para 22 milhões de m3, acompanhando a demanda internacional; ao final do processo de modernização da lavoura, por emprego da mecanização agrícola, estima-se em 125 mil empregos diretos e 136 mil indiretos a demanda para cada 100 milhões de toneladas de cana; a expansão da produção agrícola pode considerar o incremento na geração de energia elétrica. A cada 100 milhões de toneladas de cana-de-açúcar é possível gerar, aproximadamente, GWh de energia excedente à rede (cerca de 3% do consumo). Os aspectos ambientais e o fluxo de massas genérico de uma usina de açúcar e álcool são apresentados a seguir (figura 6.04 e tabela 6.01) 2006 STCP Engenharia de Projetos Ltda 6.9

10 Tabela Principais Rejeitos e seus Reusos na Industria da Cana REJEITO ORIGEM COMPOSIÇÃO REUSO/RECICLO Água de lavagem Água dos condensadores e água condensadas nos evaporadores Bagaço Torta de filtro Água de remoção de incrustações Água de lavagem das dornas Vinhoto Lavagem da cana antes da moagem Concentração do caldo Moagem da cana e extração do caldo Filtração do lodo gerado na clarificação Remoção química de sais, na concentração do caldo Lavagem dos recipientes de fermentação Resíduo da destilação do melaço fermentado Teores consideráveis de sacarose, material vegetal, terra e pedregulhos aderidos Água contendo açucares Celulose, com teor de umidade de 40-60% Resíduos solúveis e insolúveis da caleagem, rico em fosfato Predominância de fosfatos, sílicas, sulfatos, carbonatos e oxalatos Semelhantes ao vinhoto, mas bem mais diluído Alta DBO e DQO Melaço Fabricação do açúcar Alta DBO ( mg/l) Ponta da cana Fonte: Cetesb, 2002 Corta da cana para moagem Reciclagem no processo de embebição e no processo de lavagem Reciclagem da água no próprio processo ou em outra etapa como: embebição da cana, lavagem do mel após a cristalização do açúcar, geração de vapor, lavagem dos filtros, preparo de solução para caleagem Co-geração de energia elétrica, obtenção de composto, ração animal, produção de aglomerados e celulose Uso em composto, como condicionador do solo e produção de ração animal Pelo elevado teor de fosfato e produção em pequena quantidade, é incorporado ao vinhoto para uso como fertilizante ou pode ser usado complemento da atividade em tratamento biológico de efluentes Uso como fertilizante Uso como fertilizante Usado na produção do álcool e na fabricação de leveduras Alimento animal STCP Engenharia de Projetos Ltda

11 Figura 6.04 Fluxograma do Balanço de Massa Genérico de uma Usina de Açúcar e Álcool Fonte: Cetesb, STCP Engenharia de Projetos Ltda 6.11

12 A relação entre a expansão da cadeia de produção do álcool etílico e a demanda da cadeia produtiva do biodiesel não está consolidada. Em muitos aspectos, as duas cadeias de produção possuem sinergias, conforme comentado no item 04 (Diagnóstico da Produção de Biodiesel no Brasil). No entanto, o processo de transesterificação via rota etílica é mais lento e possui um custo energético maior que o processo de transesterificação via rota metílica. Isso se deve à alguns fatores: Os ésteres etílicos possuem maior afinidade à glicerina, dificultando o processo de separação; O álcool etílico possui azeotropia, que dificulta sua desidratação e reuso no processo de transesterificação; Os produtores de biodiesel, buscando a maior eficiência do processo tecnológico, estão utilizando, em sua maioria, o álcool metílico, pois alegam que os equipamentos de processo da planta com rota metílica é cerca de um quarto do volume dos equipamentos para a rota etílica, para uma mesma produtividade e mesma qualidade e, dependendo do preço da matéria prima, os custos de produção de Biodiesel etílico podem ser até 100% maiores que o metílico STCP Engenharia de Projetos Ltda