A Produtividade e Eco Eficiência Globais na Avaliação de Desempenho das Cadeias Agroindustriais

A Produtividade e Eco Eficiência Globais na Avaliação de Desempenho das Cadeias Agroindustriais PREVEZ, L. a* ; BONILLA, S. H. a ; GIANNETTI, B. F. a a. Universidade Paulista, São Paulo *Corresponding author: lprevez50@gmail.com Abstract The aim of this paper is to evaluate the performance of two green coffee supply chains for export. Results show that there is a compromise between the efficient of direct and indirect use of fossil fuels included in the whole process and reflected in the global Eco efficiency index, developed during this work, and the global productivity that accounts for the total services of biosphere. The combination of both indices seems promissory as a tool to assess economic, social and environmental performance of agro-industrial supply chains. Keywords: Global Productivity, Global Eco-efficiency, supply chain, coffee Introdução As estratégias de desenvolvimento agrícola vivem hoje uma situação inteiramente nova por força da industrialização, tendo em conta o relacionamento de proximidade entre várias unidades produtivas através da seleção, lavado, classificação, armazenamento, conservação, transformação, transporte e comercialização. Por sua vez, a tendência mundial da globalização e do livre comercio, obriga a uma mudança de enfoque de produtividade por competitividade, assim como a uma melhor organização, aceso à informação e à tecnologia em alianças estratégicas. Umas das preocupações dos pesquisadores e tomadores de decisão é a definição dos indicadores para avaliar o desempenho sustentável das cadeias agroindústrias. Vários deles atribuem a escassez das publicações acadêmicas à diversidade das empresas e atores indiretos, à complexidade observada nos processos logísticos, que mostram um caráter dinâmico na estrutura competitiva e cooperativos do sector (Bourlaskis et al., 2014, Brandenburg et al., 2014). Por enquanto, as revisões sobre o tema feitas por Seuring, S. (2013), Brandenburg et al. (2014) e Hassini et al. (2012) também apontam a escassez dos estudos de casos reais, com análises numéricas facilmente replicáveis, uma métrica disponível, técnicas e ferramentas para modelos de cadeias sustentáveis, sendo os sectores mais representativos o transporte, têxtil, consumo dos produtos, manufatura automotiva e eletrônica. A metodologia em Emergia desenvolvida por Odum (1996) tem sido utilizada em diferentes países, considerando diferentes cadeias produtivas e produtos, para avaliar e comparar diferentes modelos de produção agrícola e processos industriais, em especial para avaliar a sustentabilidade destes sistemas, permitindo assim um entendimento mais apurado do equilíbrio, ou desequilíbrio, entre o sistema avaliado e os ecossistemas associados (Ulgiati et al., 1994; Brown e Ulgiati, 2004; Cuadra e Rydberg,

2 2006). Os índices obtidos pela avaliação em emergia de produtos e processos desenvolvidos por diferentes atores (Brown e Ulgiati, 2004, Joo e Mo, 2012) são usados para avaliar a produção e sua relação com o ambiente e a economia visando determinar os melhores modelos de desempenho de sustentabilidade (Giannetti et al., 2011), mas não consideram as externalidades produzidas pelo sistema em análise. Segundo Cerutti et al. (2013), um método simples para avaliar o desempenho e impacto ambiental dos recursos nos sistemas produtivos não é suficiente. O estudo das cadeias produtivas faz possível o acompanhamento de cada produto desde sua criação até a exportação do mesmo ou seu consumo final no mercado interno, porem um tipo de perspectiva de ciclo de vida pode ser adotado para avaliar seu desempenho (Cerutti et al.,2013). Por conseguinte, uma análise da eficiência do consumo direto e indireto de combustíveis fósseis que intervêm no processo, traduzida em eco eficiência, associada à produtividade global que agrupa todos os serviços da biosfera poderia dar um melhor reflexo do desempenho econômico, social e ambiental do sistema. O objetivo deste trabalho visa à comparação do desempenho de duas cadeias de produção de café verde destinada à exportação combinando a produtividade global e a eco eficiência global dos sistemas produtivos estabelecidos. O artigo é estruturado da seguinte forma. Na próxima seção, a metodologia de emergia, assim como o indicador de produtividade global e eco eficiência global são descritos. A seguir, os resultados e a discussão a partir da análise dos indicadores são apresentados. Finaliza-se com observações que compõem as conclusões resumidas, limitações e futuras pesquisas. Metodologia 2.1 Emergia A base teórica e conceitual para a metodologia de contabilidade ambiental em emergia é fundamentada na termodinâmica e sistemas de ecologia global (Brown et al., 2000) com base em observações de que ambos os sistemas ecológicos e os sistemas socioeconômicos humanos são sistemas energéticos e exibem desenhos característicos que reforçam o uso de energia. A síntese em emergia é capaz de contabilizar as contribuições tanto da natureza quanto da economia, em uma base comum de energia. A emergia solar é definida como a energia solar disponível previamente requerida, direta e indiretamente, para gerar um recurso ou um produto (Odum 1996), e é expressa em joule de energia solar (sej). A partir dessas definições todos os insumos de um processo, incluindo as contribuições da natureza (chuva, água de poços, solo, sedimentos, biodiversidade) e os fornecidos pela economia (materiais, maquinaria, combustível, serviços, pagamentos em moeda, etc.) podem ser contabilizados em termos de energia solar agregada (emergia). Alguns destes valores, aqueles que representam os fluxos naturais, não são contabilizados na economia tradicional. Outra vantagem da metodologia é que permite identificar as etapas, processos e produtos críticos mais onerosos para o ambiente, em termo de convergência no uso de recursos. Este conhecimento faz possível sugerir novos modelos de produção, industrialização e consumo mais sustentáveis (Giannetti et al., 2011). Uma descrição abrangente do conceito, princípios e aplicações da metodologia pode ser encontrada em Odum (1996). 2.2 Indicadores para avaliar o desempenho das cadeias agroindustriais Produtividade global (GP) O indicador de Produtividade Global considera os recursos energéticos e serviços da biosfera e consequentemente é mais abrangente que a produtividade usualmente calculada (Bonilla et al., 2010). Quanto maior é o valor de GP para o mesmo produto, maior será a eficiência do processo de produção para a competição ambiental, social e econômica ao longo do tempo (Bonilla et al. 2010). A Produtividade global foi calculada como a relação da quantidade de produção por unidade de emergia empregada ao longo do processo de formação/obtenção/produção. Assim, seus valores não são específicos e são obtidos a partir da avaliação emergética de cada recurso, seja ele produto ou serviço, proveniente da natureza ou da atividade econômica.

3 A Produtividade Global para cada elo se calculou como a relação entre a produção do elo e a emergia necessária para sua formação. A GP de toda a cadeia se calculou como a relação entre a produção do produto final e a soma da emergia empregada para sua elaboração nos diferentes elos. Indicador de Eco eficiência global para cadeias agroindustriais Diferentes estudos de eco eficiência têm sido feitos para calcular a eco eficiência de um produto, tendo em conta que a eco eficiência significa maiores valores criados com menor impacto ambiental induzido. Joo e Mo (2012) desenvolveram o Indicador de eco eficiência com base na contabilidade em emergia considerando que a eco eficiência calculada usando valores financeiros, não representa o valor real do produto e depende do estado do mercado. Cerutti et al. (2013) consideraram a área virtual para o sequestro de CO 2 equivalente (EFCO 2 ) no cálculo da pegada ecológica dos produtos também como um indicador de eco eficiência, partindo do princípio que mostra os impactos ambientais por unidade de produto e pode medir a intensidade do protocolo de produção de energia aplicada ao sistema a fim de amplificar a produtividade, entre tanto não pode mostrar as causas dos problemas de contaminação. Neste estúdio foi desenvolvido o indicador de eco eficiência global (EFG) como a relação entre a produção do sistema e a energia incorporada convertida em CO 2 equivalente que pode ser considerada como a pegada de carbono a partir dos insumos empregados no processo produtivo. Por sua vez, a pegada de carbono está associada à eficiência da tecnologia empregada e práticas de manejo no uso direto e indireto dos combustíveis fósseis nas cadeias agroindústrias. Assim, quanto maior for este indicador maior será a eficiência no uso da tecnologia, já que uma maior proporção da energia empregada no processo de produção será destinada ao aumento da produtividade do sistema. Este indicador pode ser utilizado como padrão de comparação entre cadeias agroindústrias do mesmo produto. Para o cálculo deste indicador foram selecionaram os insumos que consideram combustíveis fosseis em seu ciclo de vida a partir do inventario presente nas tabelas de emergia nos estudos de Cuadra e Rydgberg (2006) e Giannnetti et al., (2011). Os valores.dos insumos foram multiplicados pela intensidade energética achada no banco de dados de Inventário do Ciclo de Vida (http://www.ecoinvent.org/database/) e pelo fator para conversão em quantidade de CO 2 eq (Agostinho e Pereira,2013). O indicador de Eco eficiência global (EFG) calculou-se para cada elo da cadeia equação (1) assim como para a cadeia como sistema equação (2) EFG elo= Produção (kg) elo / Quantidade de CO 2 eq. elo (kg CO 2 eq.) (1) Onde: Quantidade de CO 2 eq.= F x IE x FC F: Fluxos dos insumos em cada etapa da cadeia agroindustrial a partir do inventario das tabelas de emergia IE: Intensidade energética (www.ecoinvent.com) FC: Fator de conversão: O,076 kg CO 2 eq./mj EFG cadeia= Produto final (kg) / Quantidade de CO 2 eq. cadeia (kg CO 2 eq.) (2) Quantidade de CO 2 eq. cadeia= Quantidade de CO 2 eq. elo 2.3. Descrição das cadeias estudadas Para a realização destes estudos os dados necessários foram obtidos da literatura. Os dados para a avaliação da cadeia agroindustrial de café produzido no Brasil foram selecionados do trabalho de Giannetti et al., (2011) onde estudou-se uma pequena propriedade de 54 há com um sistema de produção convencional para produzir café verde exclusivamente para exportação. No estudo de Cuadra e Rydberg (2006), avaliou-se a produção, processamento e exportação do café na Nicarágua. Por

4 enquanto, para estabelecer as mesmas bases de comparação se considerou somente até a produção do café verde. As duas cadeias foram avaliadas com a metodologia em emergia Odum (1996) considerando um intervalo de tempo de um ano e um hectare na produção agrícola. As duas cadeias, caracterizadas por uma agricultura convencional, incorporaram o transporte como parte do processo e considerou-se a renovabilidade dos países e dos recursos onde está inserida a mão de obra. Os resultados foram apresentados e comparados em duas condições: sem e com serviços. No presente trabalho não será desenvolvida a metodologia para cada cadeia, mas serão utilizados os dados dos estudos já citados. A figura 1 mostra a estrutura geral das cadeias agroindustriais estudadas usando os símbolos dos sistemas energéticos. O diagrama mostra os limites do sistema e as fontes de fluxos em energia que foram agregadas tais como as energias renováveis (R) onde o maior fluxo entre os coprodutos renováveis derivados da emergia solar foi a chuva; energias compradas (F) como fertilizantes, combustíveis, maquinarias e serviços incluindo mão de obra nas distintas transformações da matéria prima até o produto final da cadeia. Os recursos não renováveis (N) estão associados à produção agrícola com intensiva atividade como a perda de solo e a água extraída do subsolo (Odum et al., 2000). O diagrama também indica a estocagem de biomassa, solo, mão de obra e resíduos que podem ser consumidos internamente assim como a transferência de dinheiro para o pagamento de serviços. Figura 1. Diagrama de energia dos sistemas estudados. Fonte: Giannetti et al., 2011 3. Resultados e discussão 3.1 Comparação dos fluxos energéticos na cadeia agroindustrial de café A cadeia de café produzido na Nicarágua e no Brasil praticamente usam os mesmos insumos segundo o inventario das tabelas de emergia (Cuadra e Rydgberg, 2006; Giannnetti et al., 2011). Na produção primaria se identificaram à mão de obra fixa e a temporária que variou entre 52% e 44%, o consumo de diesel entre 3% e 17%; fertilizantes químicos entre 10% e 31% e os serviços para pagar eletricidade, maquinarias e infraestrutura adicionou entre 28% a 60% aos fluxos de emergia. Na etapa de indústria os autores apontam que os maiores consumos individuais são em equipamento, eletricidade e combustíveis fósseis, mudando a participação relativa devido a diferencias no rendimento agrícola. Com o aumento do consumo de recursos no transporte da matéria prima e a distribuição, aumentou a emergia, diminuindo a eficiência do sistema como um todo. No entanto, a cadeia de café produzido em Nicarágua consegue dobrar sua produção usando 1,5 vezes menos quantidade de fertilizantes químicos, 102 vezes menos de combustíveis, 1,7 vezes menos de

5 eletricidade e 5 vezes menos de maquinaria e equipamento. Sarcinelli e Ortega (2004) apontaram que os melhores resultados econômicos poderiam ser alcançados quando pequenos produtores fazem uso dos recursos renováveis, no entanto, neste caso de estudo, se mostra que embora a propriedade no Brasil use fertilizantes orgânicos, a quantidade usada não atinge a eficiência dos fertilizantes químicos para conseguir aumentar a produtividade do sistema. Giannetti et al., (2011) mostrou que no processo de secado do café no Brasil, os recursos naturais como o sol, a energia cinética do vento e a evaporação não representam uma contribuição importante no total de emergia. Entretanto ao comparar a produtividade global do elo de secado e processamento, no Brasil foi de 1,6x10-13 kg/sej, somente 1,6 vezes menor que a produtividade global desse mesmo elo em Nicarágua (2,1x10-12 kg/ sej). Essa relação comportou 5 vezes mais em termos de emergia. Desta forma, uma análise da eficiência usando os valores de emergia somente mostra a eficiência na escala da biosfera (Dong et al., 2008) e não oferece informação sobre o desempenho dos sistemas. 3.2 Compromisso entre a produtividade global e eco eficiência global no desempenho das cadeias agroindustriais. A organização da produção em cadeias almeja uma maior produtividade com maior eficiência no uso dos recursos tanto renováveis, quanto não renováveis e serviços, e uma maior eficiência no uso dos combustíveis fósseis diretos e indiretos o que significa otimizar a tecnologia em função de aumentar a produção com maior responsabilidade para não impactar negativamente o médio ambiente. Evidentemente, aquele sistema com maior produtividade global e maior eco eficiência global terá melhor desempenho produtivo. O café produzido na Nicarágua na etapa agrícola apresenta melhores indicadores tanto no uso dos recursos globais como dos combustíveis fosseis. Entre tanto, na etapa industrial, segundo a figura 2, seria difícil escolher qual cadeia tem melhor desempenho. Usar a área do gráfico da figura 2 poderia ser um critério de compromisso entre produtividade global e eficiência da tecnologia empregada. O sistema agrícola do café produzido na Nicarágua tem uma área 5 vezes maior além dos dois indicadores com valores maiores que o sistema agrícola produzido no Brasil indicando um melhor respaldo produtivo pela tecnologia empregada. No entanto, ao comparar a etapa industrial, o processamento de café verde produzido no Brasil é mais eficiente do que produzido na Nicarágua com uma área duas vezes maior. O processamento do café verde no Brasil considera a energia solar e a energia cinética do vento no processo de secado. Assim, o indicador de eco eficiência é maior considerando que uma redução da intensidade do material, energia e a maximização do uso dos recursos renováveis são elementos que contribuem a melhorar a eco-eficiência do sistema (Joo e Mo 2012). No entanto um uso não racional dos recursos e baixa produtividade piora o indicador de produtividade global. EFG kg/co 2 eq 0,09 0,08 0,07 0,06 0,05 0,04 0,03 0,02 0,01 0,00 0 5 10 15 GP kg/sejx 10-13 café B café Nicaragua café verde café verde N

6 Figura 2. Relação entre a eficiência no uso da tecnologia (EFG) e a produtividade global (GP) dos elos de produção agrícola e de café verde em dois estabelecimentos, um localizado no Brasil e o outro na Nicarágua. Se compararmos as cadeias de café como sistema, Figura 3, a cadeia de café verde na Nicarágua tem melhor desempenho global, tendo em conta o compromisso entre o uso dos recursos globais e dos combustíveis fosseis em função da produção. Neste modelo de produção para a exportação a produção é muito intensa no uso de materiais e serviços para permitir altas taxas de produtividade, garantindo a viabilidade econômica do sistema. Este analise foi realizado usando os valores da emergia sem considerar os serviços para pagar eletricidade, maquinarias e infraestrutura devido a que as atividades, produtos e processos das cadeias nos diferentes países têm diferentes valores de emergia significando que eles usam diferentes recursos para sua manutenção e desenvolvimento. As emergia avaliadas sem serviços estão associadas a características físicas e tecnológicas, por enquanto os componentes que dependem da mão de obra indireta e serviços mudam de acordo aos níveis econômicos de cada país no qual o sistema está operando (Brown and Ulgiatti 2002). Desta forma, ao fazer essa análise considerando os serviços outras contribuições além dos aspectos tecnológicos poderiam influir na tomada de decisão e políticas. Quando feita a análise considerando os serviços o indicador de produtividade global diminui. Pereira (2008) apontou que a maior contribuição individual na avaliação da emergia da cadeia de exportação da laranja foram os impostos e taxas pagos incluindo o transporte ao longo das cadeias. EFG kg/ kg CO 2 eq 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 0 2 4 6 8 GP kg/sej x 10-14 café sin serv B café verde com serv B café sem serv N café verde com ser N Figura 3. Avaliação de desempenho (EFG vs. GP) das cadeias de produção de café verde com e sem serviços, em dois estabelecimentos um localizado no Brasil e o outro na Nicarágua. 4. Conclusões, limitações e recomendações para futuras pesquisas. A comparação dos insumos nas duas cadeias considerando um hectare permite concluir que o sistema do Brasil se caracteriza pelo uso de maior quantidade de insumos como, por exemplo, fertilizantes químicos 4,24E+05g vs 2,63E+05 g, além de fertilizantes orgânicos mas que não possuem a mesma resposta na produtividade do sistema. O inventário do equipamento também foi superior mostrando que o sistema brasileiro está sobredimensionado o que justifica o maior consumo de combustível e menor produtividade global do sistema. Mesmo que o sistema produtivo do Brasil use mais recursos renováveis, não e suficiente para lograr um melhor desempenho ambiental, econômico e social se não existe um uso racional dos mesmos. Os resultados confirmam que as ferramentas que combinam indicadores ambientais, econômicos e múltiplos oferecem um quadro mais completo do desempenho tanto da cadeia como sistema assim como dos elos individualmente a partir de diferentes perspectivas. Os resultados mais significativos

7 podem ajudar a organizar a informação, a fim de orientar as decisões apropriadas sobre políticas específicas (Cuadra e Björklund, 2007). A combinação dos indicadores de Produtividade Global e Eco eficiência global oferecem um reflexo do desempenho e sustentabilidade das cadeias. Desde o ponto de vista socioeconômico reflete a produtividade que é o ganho da cadeia alcançada pelo uso dos recursos tanto naturais ou gratuitos da natureza e não renováveis alem de levar em conta os recursos humanos na contabilidade. Por sua vez, o indicador de eco eficiência global, não só está associado à tecnologia empregada e práticas de manejo na eficiência no uso direto e indireto dos combustíveis fósseis nas cadeias agroindústrias, mas também pode ser considerado como a pegada de carbono ou indicador do impacto ambiental de cada elo e da cadeia como sistema. Evidentemente a escassez de estudos de caso restringem as possibilidades de comparar cadeias do mesmo produto e limita as discussões sobre o tema. Um aspecto importante durante a metodologia de emergia empregada pelos diferentes autores é que não existe uma padronização na hora de avaliar as cadeias. Por exemplo, na avaliação da cadeia de produção de café convencional, processamento e exportação em Nicarágua e café produzido no Brasil consideraram-se o transporte agrícola dentro dos processos produtivos. Entretanto, outros estudos o consideram como um elo Independiente (Pereira, 2008, Prevez et al., 2014). Este é um aspecto importante devido a que as empresas que brindam o serviço de transporte e distribuição na cadeia produtiva devem ser contabilizadas também como unidades independentes já que influenciam os custos e logística das cadeias. A pesar de que a metodologia permite comparar fluxos diferentes em uma mesma unidade de joule de energia solar (sej), a produtividade não sempre é reportada em quilograma. Segundo Cuadra and Björklund (2007) a seleção de uma unidade funcional pode representar resultados de impactos ambientais diferentes e consequentemente uma avaliação diferente da sustentabilidade do produto. A literatura centra-se, geralmente em estratégias técnicas para melhorar e aumentar o desempenho de sustentabilidade de empresas. Entretanto, o estudo do fluxo informativo não foi incluído como o principal fluxo de troca de informações entre todos os agentes da cadeia para apoiar a gestão logística o qual deve ser considerado para futuras avaliações da sustentabilidade da cadeia. Finalmente, espera-se que o presente trabalho possa ser benéfico e aplicável a outros contextos nacionais e internacionais, considerando que muitos países partilham características semelhantes em relação ao papel da sustentabilidade na cadeia agroindustriais. Reconhecimento Agradeço o apoio da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo, (FAPESP) para a realização das pesquisas, processo no 2012/25492-0 assim como ao Programa de Pós-graduação da Universidade Paulista (UNIP), Brasil. Bibliografia Acevedo, J., Gómez, M., López, T., Acevedo, A.J., Pardillo, Y., 2010. Reference Model Value Networks for Sustainable Development. Revista de Investigación Agraria y Ambiental, UNAD, Colombia, no. 2, pp. 29-50. (in spanish). Agostinho, F., Pereira, L. 2013. Support area as an indicator of environmental load: Comparison between Embodied Energy, Ecological Footprint, and Emergy Accounting methods Ecological Indicators 24, 494 503 Bonilla, S.H., Guarnetti, R.L., Almeida, C.M.V.B., Giannetti, B. F., 2010. Sustainability assessment of a giant bamboo plantation in Brazil: exploring the influence of labour, time and space. Journal of Cleaner Production, 18 (1), 83-91 Bourlakis, M., Maglaras, G., Aktas, E., Gallear, D., Fotopoulos, C., 2014. Firm size and sustainable performance in food supply chains: Insights from Greek SMEs. International Journal of Production Economics 152, pp. 112-130.

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