A evolução da redução dos preços (gráfico 1), de 1989 a 2005, e a redução dos custos de produção de cana-de-açúcar (gráfico 2), de 1983 a 2004, que se devem ao investimento em pesquisa, incorporação tecnológica e aprendizagem, têm mostrado a resposta à demanda por energias alternativas. O Brasil produziu 14,9 bilhões de litros de álcool e exportou 2,4 bilhões de litros na safra 2004/2005, buscando resolver gargalos logísticos para levar o álcool até os portos para sua exportação⁴. A eficiência energética do álcool etílico da cana-de-açúcar varia de 5,2 a 11,2 de retorno de energia renovável⁵, enquanto o álcool de milho varia entre 1,3 a 2,2.⁶

Gráfico 1 - Índice de preço da cana-de-açúcar pago pela indústria (Base 06/1989)

Fonte: Elaborados com dados do FGVDADOS (preço deflacionado pelo IGP-M)

Gráfico 2 - Produtividade da cana-de-açúcar (t/ha), em São Paulo 1983-2004

Fonte: Elaborado com dados do IEA

            A tabela 2 apresenta o potencial de produção e aproveitamento de biomassa para São Paulo em comparação com outras regiões do Brasil, o que é função da área plantada, das condições climáticas e da incorporação tecnológica.

Tabela 2 - Potencial de biomassa seca de resíduos da colheita de cana-de-açúcar no Brasil (folhas verdes, secas e ponteiros), safra 04/05

Fonte: UNICA

            Dado o volume de biomassa disponível, outras alternativas tecnológicas para seu aproveitamento têm surgido com capacidade até mesmo superior ao potencial energético do álcool, ou da co-geração de energia a partir da queima do bagaço da cana com caldeiras de baixa pressão.
            Uma primeira oportunidade ao setor sucroalcooleiro é a de contribuir com uma oferta maior de energia elétrica a partir de tecnologia convencional de co-geração, com implantação de caldeiras de alta pressão.
            Em segundo lugar, a gaseificação da palha e do bagaço da cana mostra-se promissora na sua capacidade de extrair energia com maior rendimento, convertendo-se em energia elétrica⁷. São algumas das conclusões encontradas no estudo detalhado do Centro de Tecnologia Canavieira (CTC), no Projeto Copersucar para Geração de Energia por Biomassa, Bagaço de Cana e Resíduos, pelo Programa das Nações Unidas para Desenvolvimento (PNUD).
            Este segundo sistema visa utilizar a tecnologia de gaseificação integrada a uma turbina a gás, operando em ciclo combinado (tecnologia BIG-GT, Biomass Integrated Gasification - Gas Turbine). O processo de gaseificação é a transformação de resíduo sólido em combustível de forma gasosa (gás), semelhante ao gás natural, por meio de reações termoquímicas que prevêem o estado de equilíbrio das reações básicas envolvidas na gaseificação pelos parâmetros de pressão, temperatura, umidade do combustível e o teor de oxigênio no agente gaseificador.⁸
            O sistema BIG-GT possibilita alta eficiência elétrica (acima de 40%) com gaseificação de biomassa no sistema de alta pressão, além de ciclo combinado que maximiza o uso do bagaço – diminuindo o consumo de vapor no processo da usina. No sistema convencional de ciclo a vapor de média pressão, a eficiência elétrica fica entre 15 e 30%. É integrado à usina, possibilitando geração e exportação de energia elétrica o ano todo com um excedente de 200 a 300 kwh por tonelada de cana. Se fosse usado todo bagaço de cana gerado (360 milhões de toneladas na safra 2003/04), isso corresponderia a 32% do consumo de energia no Brasil.
            Os custos operacionais estimados do sistema BIG-GT são de US$ 1,2 milhão por ano (safra e entressafra), utilizando-se bagaço e palha secos e enfardados levados para a usina. Excluem-se os custos de capital, de combustível e do bagaço (considerado como um resíduo do processo da usina de açúcar, sendo que em contrapartida, nenhum crédito foi dado para o vapor exportado para a usina de açúcar)⁹. Tais custos são observados na tabela 4.

Tabela 4 - Custo operacional do sistema BIG-GT

            Os custos estimados para a construção do sistema BIG-GT somam US$62,7 milhões, o que equivale à construção de uma nova usina de açúcar e álcool. Esse investimento na unidade BIG-GT corresponde a 83,4% do custo total do investimento e participa em 50% no mínimo preço da energia.
            A análise do Projeto PNUD-CTC mostra que a redução do investimento na planta do BIG-GT, de US$100/kW instalados, causa uma diminuição de US$2,90/MWh no preço da energia vendida, ou seja, quando se reduz o custo do investimento em US$1.000/kW instalado, o preço da energia vendida cai para US$44/MWh.
            O fluxo de caixa estimado no Projeto PNUD-CTC mostra valores incrementais em comparação com o sistema atual, no qual o item 'vendas de energia elétrica' é 1.469MWh/ano. Já na alternativa BIG-GT o faturamento sobe para 197.577MWh/ano. Portanto, o valor adicional no faturamento de energia elétrica é de 196.108 MWh/ano.
            O custo de investimento na unidade tradicional de co-geração de energia elétrica (caldeira de alta pressão) para o ano de operação é de US$1.500/kW instalado, comparados com os US$2.500-2.000/kW instalado do BIG-GT. A tecnologia BIG-GT poderá chegar a US$1.400/kW instalado com a maturação tecnológica.
            Projetos recentes de co-geração de energia nas usinas de açúcar e álcool do Estado de São Paulo indicam custos totais do investimento abaixo de US$500/kW instalado (US$420-480/kW), usando caldeiras de baixa pressão com turbinas em operação apenas no período da safra. Estima-se que uma unidade geradora de 30 MW por ano custaria não mais que US$700/kW instalado se fosse fabricada no Brasil.
            Com exceção da turbina de gás, o custo total do investimento do BIG-GT construído no Brasil chegaria a US$ 1.000/kW instalado (considerando que a turbina de gás de baixo valor calorífico tenha atingido sua maturidade comercial), no médio prazo, e entre US$1.500 e1.800/kW instalado para a primeira unidade.¹¹
            Este tipo de consideração encoraja acreditar que a tecnologia BIG-GT se tornará competitiva em relação às termoelétricas a base da queima do gás-natural de ciclo combinado. Desde que para isso tenha a oportunidade de se tornar madura, técnica e comercialmente, com a construção de um certo número de unidades geradoras (6 a 8 unidades) para progredir na curva de aprendizagem.
            Alguns problemas ainda precisam ser resolvidos, como os casos do impacto da integração do sistema à usina e da quantidade certa de colheita da palha da cana. Ou seja, o que é mais eficiente economicamente e com minimização de perdas agronômicas.
            Uma hipótese considerada pelo Projeto PNUD-CTC seria utilização de 100% do bagaço e 40% da palha. Estudos feitos pelo CTC, em relação à eficiência do recolhimento dos resíduos da colheita da cana-de-açúcar e separação do resíduo, mostram que há algumas alternativas para separação do resíduo, que poderá ser feita no campo ou na indústria ou com separação parcial no campo e na indústria.
            Também a implantação da tecnologia acarreta custos altos da energia (US$75/MWh). Melhoramentos na eficiência da unidade BIG-GT, na coleta de palha e em outros custos operacionais da usina poderão reduzir o preço da energia para US$40/MWh, perto do preço pleiteado pelas geradoras de energia a partir do gás-natural, no Brasil, para se tornarem economicamente viáveis. No caso das tecnologias convencionais, já existe esta maturidade, o que resulta em custos bem menores. Por outro lado, a utilização de energias renováveis gera benefícios e externalidades positivas.¹²

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¹ Estima-se que em 2025 essa dependência americana, a maior nação consumidora de petróleo, chegue a 75%.
² F.O. Licht US Energy Bill Gives Significant Boost to Biofuels. Worlds Ethanol and Biofuels Report.Vol.3, n.24. 23/08/2005.
³ ROSA, S. E. S.; GOMES, G. L. O pico de Hubbert e o Futuro da Produção Mundial de Petróleo. REVISTA DO BNDES. RIO DE JANEIRO, v. 11, N. 22, P. 21-49, DEZ. 2004. Disponível na internet: http://www.bndes.gov.br/conhecimento/revista/rev2202.pdf . Acessado em outubro de 2005.     
⁴ Ver artigo registrado neste site sob n. HP60/2005: Torquato, Sérgio Alves. Avanços e Entraves na Logística de Exportação de Álcool. http://www.iea.sp.gov.br/out/verTexto.php?codTexto=2855
⁵ Para cada uma unidade de energia não renovável, produz-se até 11.2 unidade de energia renovável, considerando toda a energia necessária para instalação e início de operação do processo.
⁶ Apresentação da Allelyxs e Canaviallis do Fundo de Novos Negócios da Votorantim no 7^o Fórum Nacional do Álcool na FENASUCRO. Sertãozinho/SP, 20/09/2005.
⁷ Hassuani, S. J.; Leal, M. R. L. V.; Macedo, I. C. Biomass power generation sugar cane bagasse and trash. Piracicaba PNUD-CTC , 2005. 216p. (Série Caminhos para Sustentabilidade)
⁸ SILVA, Marcelo J. M.; RUGGERO, Paulo A. Gaseificação. Texto disponível para o Curso de Termodinâmica I (313) da Faculdade de Engenharia Mecânica - UNICAMP. Campinas, 2005. Disponível na Internet <http://www.fem.unicamp.br/~em313/paginas/gaseif/gaseif.html> Acessado em Setembro de 2005.
⁹ Idem nota 7.
¹⁰ Idem nota 7.
¹¹ Idem nota 7.
¹² Artigo registrado no CCTC-IEA sob número HP-97/2005