É ECONÔMICO, SOCIAL E AMBIENTALMENTE SUSTENTÁVEL?

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1 É ECONÔMICO, SOCIAL E AMBIENTALMENTE SUSTENTÁVEL? Por Juarez de Sousa e Silva Universidade federal de Viçosa-MG SIMPOSIO DE AGROENERGIA PARA AGRICULTURA FAMILIAR Teresina, 17 /03/2014

2 A ideia de produzir etanol em pequenas usinas não é recente no Brasil. Nasceu há décadas, embora sua estruturação ainda esteja em construção. Como elas são viáveis, acreditamos ser o Estado, o responsável por facilitar o desenvolvimento desta atividade produtiva.

3 Falar sobre microdestilarias de etanol exige uma abordagem sobre usos da terra e a produção da Matéria- Prima (cana) para o ÁLCOOL COMBUSTÍVEL Devemos fazer um paralelo com indicadores da GRANDE AGRICULTURA e da PECUÁRIA, dentro do contexto: BIOENERGIA versus ALIMENTOS Viabilidade da produção do álcool em pequena escala Condições históricas e aspectos da regulação que têm impedido a produção comercial em MICRODESTILARIAS.

4 Para a safra , a área plantada com cana é de 8,8 milhões de ha com 75 ton. ha. A produção de etanol de 27,66 bilhões de litros com 78 litros por tonelada (metade da cana foi destinado ao açúcar) milhões de hectares foram destinados à produção de commodities agrícolas. Segundo o IBGE, em 2011 a atividade pecuária, ocupou mais de 20 vezes a área plantada com a cana.

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6 Ao contrário do que é disseminado, o etanol, no Brasil, não compete com a produção de alimentos Terras adicionais para aumentar tanto a produção de alimentos quanto a de bioenergia EXISTEM...(Trabalhar a agricultura e a pecuária). Com um programa para, no médio prazo, duplicar a taxa de lotação bovina nacional...(energia e alimento), sem a necessidade de expandir a fronteira. Com duas cabeças por hectare, seriam liberados, aproximadamente, 87 milhões de hectares...

7 O mercado de biocombustíveis tem crescido em todo o mundo A necessidade de diminuir a dependentes de petróleo Cumprimento de metas de redução de gases de efeito-estufa Reduzir as oscilações de preços do petróleo no mercado internacional. Reduzir o custo de outros produtos da fazenda, que demandam energia São as principais razões para o investimento em combustíveis alternativos, como o etanol e o biodiesel. Oportunidade ímpar para os atuais e potenciais produtores. Além da possibilidade de produzir com sustentabilidade, é grande a oportunidade para venda no exterior.

8 A produção de etanol em grande escala vem sendo questionada por segmentos do mercado internacional que exige produção Limpa. Citam-se como exemplo as pressões para a proibição da queima da cana que, mesmo assim, persistirá por um bom tempo ainda em algumas regiões brasileiras.

9 A produção de etanol a partir (Cabeça e Cauda) e do CALDO FERMENTADO (em microdestilarias) pode trazer benefícios que as grandes usinas não são capazes de propiciar: abastecer mercados locais e regionais, gerando renda e emprego para comunidades locais e desenvolvimento regional

10 Nas grandes usinas, a mão de obra é temporária e assalariada. Na agricultura de pequeno e médio portes ela é permanente (base familiar), com retorno e investimento no próprio negócio. Com as microdestilarias a oferta do álcool poderia ser mais bem distribuída As grandes usinas, na maioria das vezes, optam por produzir o açúcar quando ela for mais lucrativa.

11 57% da energia no setor rural é de origem fóssil. O interesse do Governo Brasileiro em reduzir em 1/3 a emissão de gases de efeito-estufa até O Brasil detém tecnologia e é o maior produtor mundial de etanol oriundo da cana.

12 A penúria em que se encontram milhões de brasileiros por falta de acesso a energia e estradas. A energia é fator primordial para a fixação do homem no campo. Como explicar o atual sistema de produção e distribuição de álcool combustível no Brasil?

13 Comparada a produtos agrícolas como mandioca, batata, sorgo sacarino e outros com potencial para produção de etanol, a gra Comparada com a mandioca, batata, sorgo sacarino e outros com potencial para produção de etanol, a grande vantagem da cana é a sua versatilidade: Atende a agricultura empresarial na produção de açúcar e álcool combustível Na pequena agricultura (de base familiar), na produção de destilados (cachaça e álcool), açúcar-mascavo, melado, garapa, rapadura e fonte de energia e volumoso para o gado na época seca do ano.

14 Se propriamente picado e suplementado com proteína, o bagaço e as pontas da cana podem ser usados para alimentação animal

15 Fonte de energia, piso em confinamento e como fertilizante

16 Coluna Destilado Caldo fermentado

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18 Pré-destilador e Alambique Coluna de Destilação Unidade didática do SÍTIO SANTA LUZIA

19 DEA- UFV

20 Still columns in series/parallel with direct heating furnace

21 Durante a produção da CACHAÇA de QUALIDADE é obtido três produtos: CABEÇA, CORAÇÃO e CAUDA CABEÇA (em geral, 15% do total). CORAÇÃO: ao redor de 70% do total ( o ideal é 60%). CAUDA: é o final e a pior fração (15% do total). CABEÇA + CAUDA ALCOOL COMBUSTÍVEL NOTA: Para cada 1000 litros de Cachaça, de alta qualidade, produzidos podemos obter 250 litros de álcool combustível dos subprodutos.

22 A produção de ÁLCOOL COMBUSTÍVEL, AGUARDENTE, CARNE / LEITE parece ser a melhor alternativa para garantir o abastecimento regional e ser, adicionalmente, uma das melhores fontes de geração de emprego e renda no campo. Cachaça de qualidade Álcool como subproduto Leite com folhas e pontas

23 Para adoção dessa alternativa, não se farão grandes investimentos ou grandes mudanças (causas de fracassos para pequena empresa) Estima-se que uma microdestilaria tem custo de implantação ao redor de R$200,00 por litro/dia O etanol bruto (acima de 85 o GL ) seria simplesmente produzido na fazenda, e transportado para a central cooperativa.

24 a) Pode ser produzido em equipamentos simples e com boa produtividade; b) O álcool a 85 o GL é considerado álcool combustível; e c) Seria transportado menor quantidade de água para a central cooperativa. Facilitaria o trabalho de enriquecimento e homogeneização do álcool para o padrão de comercialização.

25 Fluxograma da produção de alimentos e energia pela pecuária e pela cana-de-açúcar.

26 Primeiramente, várias microdestilarias, integradas a uma cooperativa de comercialização, usariam os resíduos da produção de aguardente (cabeça e cauda) e o tempo disponível de seus equipamentos para produção de um destilado acima de 85%, que seria transportada para a CENTRAL. O destilado a 85% seria submetido à retificação complementar e transformado em álcool combustível 92%, para utilização local ou regional (prefeituras, policiamento, hospitais, etc.) e associados. O excesso seria comercializado com os distribuidores oficiais, até que um número expressivo de cooperados se integrasse ao sistema, para uma produção em maior escala, dentro do padrão MICRODESTILARIA.

27 Para a análise, a produção de um litro de álcool combustível deve ser desmembrada em cinco fases: Produção, colheita e transport da cana; Extração do caldo; Fermentação; Pré-destilação pelo produtor rural; Transporte do destilado e retificação na cooperativa; e Comercialização do álcool.

28 Parte do colmo e as folhas serão usadas como fonte de alimentação para animais, mostrando vantagens adicionais do projeto, ou seja, produção de carne e de leite e, em consequência, de outros produtos alimentícios.

29 PARA OBTENÇÃO DE ALTO RENDIMENTO E EVITAR DETERIORAÇÃO, o caldo da cana deve ser extraído dentro de um período máximo de 24 horas depois da colheita. A CANA QUEBRADA OU TRITURADA deve passar entre uma série de moendas, para extração do caldo SÍTIO SANTA LUZIA São Geraldo -MG

30 O processo de fermentação será iniciado pelo ajustamento da concentração de açúcar do caldo para o valor de 16 o Brix. O caldo preparado será misturado ao pé de cuba para converter o açúcar em gás carbônico e álcool Ao término da fermentação, o um vinho deverá ser destilado imediatamente, de preferência.

31 Uma coluna de destilação tradicional é composta por uma série de bandejas sobrepostas ou por um tubo em aço inoxidável recheado com material inerte, como anéis de Raschig, esferas de vidro (bolinhas de gude), pedra brita, ou similar (Figura 2). Na coluna, o líquido subirá continuamente em seu interior, até entrar no topo em forma de vapor (mais rico em álcool). Tanto a coluna de bandeja como a coluna com recheio deve ser ligada ao condensador, onde o vapor de álcool é Próximo Slide

32 Coluna de destilação composta de borbulhadores e seus componentes básicos. Esquema básico da coluna com recheio Voltar

33 Pré-destilador Pré-destilador Sítio Santa Luzia

34 Na Central serão usados controles e método de destilação mais sofisticado que os usados pelos cooperados. A função da destilaria central é, além de aumentar o teor alcoólico do pré-destilado, homogeneizar toda a produção, de acordo com o padrão brasileiro. Este passo final é executado na Planta Central porque requer equipamento mais preciso e controle mais sofisticado

35 Sítio KR Cajuri - MG Produção de Aguardente Produção de leite Propriedade 8 hectares 4 hectares para o gado 4 hectares para produção de cana Atividade Aguardente: Bom Padrão Atividade Leite: Sofrível Gado: baixa produtividade

36 Colmo Ponta Linhas Nº de plantas em 10 m Massa de 10 colmos (kg) Produtividade (t ha -1 ) Nº de plantas em 10 m Massa de 10 pontas (kg) Produtividade (t ha -1 ) ,2 89, ,1 10, ,2 85, ,8 11, ,5 106, ,2 11, ,9 125, ,4 13, ,1 77, ,9 9, ,2 88, ,3 15, ,5 59, ,3 11, ,8 84, ,7 15, ,9 89, ,9 10,64 Média 55,67±11,3 16,26±6,6 89,60±36,3 55,67±11,3 1,96±0,7 12,13±3,2

37 A produção total de aguardente na safra 2007/2008 foi de litros de aguardente de coração a 49 ºGL e com valor de mercado estimado em R$ 6,00/litro. Este valor foi definido para o mercado de Viçosa, considerando produtos de qualidade semelhante e com o mesmo tempo de vida no mercado. O mercado de aguardente é altamente limitado para a venda de grandes volumes de um produto de alta qualidade.

38 O teor alcoólico médio da mistura ( cabeça e cauda ) foi de 25 ºGL e que foram produzidos litros deste resíduo durante a safra. A capacidade de produção da unidade foi de litros de álcool a 92,5 ºGL. Valores obtidos com base na produção diária de resíduo, no teor alcoólico médio e na duração da safra. Para efeito de análise econômica, considerou-se o preço do combustível, no mercado de Viçosa, igual a R$ 1,65 por litro.

39 Suplementação de Alimento V L (kg) Proporção de concentrado (kg de concentrado:kg de leite produzido) Mínimo 1:4 1:3,5 1:3 1:2,5 R L R L R L R L R L 1 3,00 0,5 4,07 1,02 5,21 1,49 5,93 1,98 6,50 2,60 6,36 2 5,00 0,5 6,93 1,73 7,64 2,18 7,43 2,48 7,50 3,00 7,57 3 5,00 0,5 7,00 1,75 7,86 2,24 8,00 2,67 8,64 3,46 9,00 4 5,00 0,5 6,43 1,61 6,36 1,82 6,57 2,19 6,43 2,57 6,71 5 8,00 0,5 8,93 2,23 10,4 2,98 10,8 2,85 9,79 3,91 10,0 M 5,2 0,5 6,67 1,67 7,50 2,14 7,74 2,43 7,72 3,11 7,93 V = Vaca; R = Ração; T = Teste; L = Leite; M = Média

40 Composição dos custos da atividade integrada. Pode-se observar que a produção de aguardente é a etapa que mais contribui com os custos da atividade integrada, seguido pelos insumos para o canavial. Como esperado, considerando que a produção de álcool e de leite são atividades complementares e pela qualidade do rebanho, elas são as atividades que menos contribuem com os custos da atividade. Estes valores evidenciam a vantagem econômica da integração da produção, haja vista que as modificações necessárias são pequenas.

41 Valor Presente Líquido (R$) = ,19 Taxa Interna de Retorno (%) = 35% Tempo de Retorno do Capital = 4 anos Relação Benefício Custo = 2,30

42 7.500 litros de aguardente por safra e de litros de álcool combustível é a combinação mínima que confere rentabilidade ao empreendimento. Com base nestes dados, os parâmetros de análise de empreendimentos atingiu os seguintes valores: Valor Presente Líquido (R$) = ,43 Taxa Interna de Retorno (%) = 20% Tempo de Retorno do Capital (ano) = 6 anos Relação Benefício Custo =1,67

43 Sabendo que a produção de aguardente é atividade que tem limites de mercado e não pode ser generalizada, Nogueira et al. (2011) propuseram algumas condições para que o sistema estudado ficasse dentro de padrões aceitáveis.

44 Um cenário onde não houvesse produção de aguardente. O canavial destinado somente à produção de álcool e leite. Produção, diária, de 750 litros de álcool a 92 º GL que seria entregue à cooperativa Durante 200 dias a safra agregada (Leite álcool) Plantel leiteiro foi dimensionado para consumir a parte verde da cana que seria produzida em 200 dias.

45 Produção de leite com 25 vacas Produtividade 15 L/dia 20% de animais de reposição Safra de leite 365 dias (fora da produção de álcool, capineira mais concentrado para as vacas).

46 Período de avaliação (7 anos) = Vida útil do canavial e número de gestações de uma vaca leiteira Não foi adicionada ao fluxo de caixa, ao final de 7 anos, os valores dos animais para abate, os bezerros gerados durante o período e nem o valor dos equipamentos.

47 Com base no fluxo de caixa, foram determinados (taxa de juros de 12%): Indicadores VPL (R$ ,00); TIR (39%); TRC (3 anos) ; e RLT (R$58.506,00). RBC (1,58)

48 Para um novo período de sete anos (consideraram-se os valores dos animais para abate e o valor dos equipamentos como 50% e 0% no início e final do novo período, respectivamente) Indicadores: VLP (R$ ,00); TIR (57%); TRC (2 anos) e; RLT (R$ ,00).

49 VPL(12%) = TIR = 57% TRC = 2 ANOS RLT = (R$) = ,00 RBC = 2,3

50 Valor Presente Liquido (VPL): Conceitualmente, é o valor atual dos saldos obtidos até o final do horizonte de investimento, descontados de uma taxa de juros. Para o presente projeto, o VPL a uma taxa de juros de x% a.a. Taxa Interna de Retorno (TIR): A taxa interna de retorno é aquele valor da taxa de juros que iguala o VPL a zero, portanto é o juro que o produtor deveria receber no mercado financeiro para igualar ao lucro que este terá no projeto.. Tempo de Retorno do Capital (TCR): Este critério consiste em verificar o período de tempo necessário para igualar o fluxo de caixa a Zero. Igualar o fluxo de caixa do projeto a zero significa obter retornos iguais em termos monetários aos gastos. Este tempo é contado a partir do início do investimento. Renda Líquida Total (RLT): a renda líquida total pode ser interpretada como o valor que sobra em caixa no final do horizonte de investimento. Relação Benefício/Custo (RBC) É o somatório do fluxo descontado de entrada dividido pelo somatório do fluxo descontado de saída. A RBC é um índice que mostra o retorno total do capital e dos custos de operação ao longo da vida útil do investimento

51 MUITO OBRIGADO Prof. Juarez de Sousa e Silva Agricultural Engineering Department juarez@ufv.br PRODUÇÃO DE ALCOOL NA FAZENDA Equipamentos, sistema de produção e usos