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ANÁLISE DA VIABILIDADE DE AUTOPRODUÇÃO DE BIODIESEL POR
FROTISTAS: O CASO DA VALE
Aurélio Lamare Soares Murta
TESE SUBMETIDA AO CORPO DOCENTE DA COORDENAÇÃO DOS
PROGRAMAS DE PÓS-GRADUAÇÃO DE ENGENHARIA DA UNIVERSIDADE
FEDERAL DO RIO DE JANEIRO COMO PARTE DOS REQUISITOS
NECESSÁRIOS PARA A OBTENÇÃO DO GRAU DE DOUTOR EM CIÊNCIAS
EM ENGENHARIA DE TRANSPORTES.
Aprovada por:
_______________________________________________
Prof.ª Suzana Kahn Ribeiro, D.Sc.
_______________________________________________
Prof. Marcos Sebastião de Paula Gomes, Ph. D.
_______________________________________________
Prof. Carlos Rodrigues Pereira Belchior, D. Sc.
_______________________________________________
Prof. Marcos Aurélio Vasconcelos Freitas, D. Sc.
_______________________________________________
Prof. Márcio de Almeida D’Agosto, D. Sc.
_______________________________________________
Prof.ª Márcia Valle Real, D. Sc.
RIO DE JANEIRO, RJ - BRASIL
JUNHO DE 2008
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MURTA, AURÉLIO LAMARE SOARES
Análise da Viabilidade de Autoprodução de
Biodiesel por Frotistas: O Caso da Vale [Rio de
Janeiro] 2008
XII, 204 p. 29,7 cm (COPPE/UFRJ, D.Sc.,
Engenharia de Transportes, 2008)
Tese - Universidade Federal do Rio de
Janeiro, COPPE
1. Utilização do Biodiesel
2. Produção Própria
3. Frotas de Veículos
4. Análise de Custos
I. COPPE/UFRJ II. Título ( série )
ii
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iii
Aos meus pais, Osório e Fátima, aos
meus irmãos Harley e Dalila pelo incentivo e
apoio, e especialmente à minha esposa,
Penha, pelo companheirismo e paciência. E
a Deus que está conosco em todos os
momentos.
iv
AGRADECIMENTOS
À Universidade Federal do Rio de Janeiro, em especial ao Programa de
Engenharia de Transportes e ao Instituto Virtual Internacional de Mudanças
Globais, pelas ótimas condições materiais e humanas oferecidas para
realização deste Curso de Doutorado.
À Professora Suzana Kahn Ribeiro pela excelente orientação,
ensinamentos e incentivo em todos os momentos, não só na realização desta
tese, como também na minha carreira profissional.
Aos demais professores do curso pelos preciosos ensinamentos e auxílio
em momentos difíceis.
Aos membros da banca pela gentileza em aceitar o convite para exame
deste trabalho.
Aos funcionários do Programa de Engenharia de Transportes, por toda
colaboração, auxílio e agilidade na realização dos serviços administrativos.
Aos meus amigos e colegas que acreditaram, e direta ou indiretamente
contribuíram para a realização deste trabalho. Em especial: Marcos Freitas,
Veloni, José Luis, Fátima, Victor, Luis Carlos, Miguel, Cícero, Sílvia, Maria
Silvia, Neilton, Luis Guilherme, Rogério, Pedro Paulo, Beatriz Chaves, Deraldo
Martins, Luiza, Vivian e The Older’s.
A Deus por mais esta vitória.
v
Resumo da Tese apresentada à COPPE/UFRJ como parte dos requisitos
necessários para a obtenção do grau de Doutor em Ciências (D.Sc.)
ANÁLISE DA VIABILIDADE DE AUTOPRODUÇÃO DE BIODIESEL POR
FROTISTAS: O CASO DA VALE
Aurélio Lamare Soares Murta
Junho/2008
Orientadora: Suzana Kahn Ribeiro
Programa: Engenharia de Transportes
Devido às previsões de grandes transformações provocadas pelas mudanças
climáticas associadas aos efeitos do aquecimento global e a futura escassez do
petróleo, novas formas de energia têm sido buscadas visando-se atenuar os impactos
causados por essas mudanças, impedir sua propagação e ainda encontrar fontes de
energia alternativas aos derivados do petróleo. Deste modo, este trabalho contempla
os testes realizados por diversas empresas e universidades que comprovam a
viabilidade técnica do uso do biodiesel em veículos de transportes. Assim, uma
metodologia foi desenvolvida de modo a permitir que os testes sejam realizados de
forma segura, confiável e seguindo os procedimentos recomendados para percentuais
maiores. Foi realizado também, um estudo de caso contemplando a autoprodução de
biodiesel pela empresa Vale para abastecimento da Estrada de Ferro Carajás - EFC,
onde foi feita uma análise de custos de implantação e produção do biodiesel de soja e
palma. Concluiu-se ao final que os custos do biodiesel produzido nesta unidade criada
ficou bem acima do preço final de venda do diesel adquirido pela empresa junto às
distribuidoras, semelhante ao que ocorre no mercado. Entretanto, há a expectativa de
que o desenvolvimento dos processos de produção deste biocombustível, o
estabelecimento de metas de controle de emissões, bem como a alta no preço do
barril de petróleo, tornem o preço do biodiesel competitivo em relação ao diesel.
vi
Abstract of Thesis presented to COPPE/UFRJ as a partial fulfillment of the
requirements for the degree of Doctor of Science (D.Sc.)
ANALYSIS OF FEASIBILITY OF SELF PRODUCTION OF BIODIESEL BY
CAPTIVE FLEETS: THE CASE OF THE VALE
Aurélio Lamare Soares Murta
June/2008
Advisor: Suzana Kahn Ribeiro
.
Department: Transport Engineering
Due to the great changes brought about by climate change associated with the
effects of global warming and oil shortages, new forms of energy have been
investigated aiming to mitigate the impacts caused by these changes, to prevent their
spread and to find alternative sources of energy to derivatives oil. Thus, this work
addresses the tests made by different companies and universities that demonstrate the
technical feasibility of using biodiesel in vehicles for transport. Thus, a methodology
was developed to allow the tests to be conducted in a secure, reliable and following the
procedures recommended for larger percentage. It was also held, including a case
study of biodiesel production by the Vale Company for the Railroad Carajás - EFC,
where was made a cost of deployment and production of biodiesel from soybean and
palm. The final conclusions are that the cost of biodiesel produced in the plant was set
up well above the final price of diesel acquired by the company at the distribution,
similar to what happens in the market. However, with the expectation that with the
development of production processes of biofuel, the setting of targets for controlling
emissions, as well as the high price of oil, make the price of biodiesel competitive
regarding to diesel.
vii
ÍNDICE DE FIGURAS................................................................................................X
ÍNDICE DE TABELAS .............................................................................................XII
1 INTRODUÇÃO.................................................................................................. 1
JUSTIFICATIVA ............................................................................................................ 2
OBJETIVO...................................................................................................................3
ESTRUTURA ............................................................................................................... 4
2 TRANSPORTE DE CARGAS NO BRASIL E NO MUNDO ............................... 7
2.1 CONSIDERAÇÕES PRELIMINARES SOBRE O TRANSPORTE CARGAS.....................7
2.1.1 Classificação das Cargas ...................................................................... 9
2.1.2 Modos de Transporte........................................................................... 10
2.2 FUNÇÃO ESTRATÉGICA DO SETOR DE TRANSPORTES......................................16
2.3 INDICADORES BÁSICOS DE EFICIÊNCIA DO TRANSPORTE DE CARGAS ...............18
2.3.1 Produtividade do Transporte de Cargas no Brasil................................ 18
2.3.2 Infra-estrutura de Transportes ............................................................. 20
2.3.3 Energia e Meio Ambiente..................................................................... 22
2.4 A MATRIZ DE TRANSPORTE............................................................................ 24
2.4.1 Alternativas para Transporte de Carga ................................................ 25
2.5 CONSIDERAÇÕES FINAIS................................................................................ 29
3 A DEMANDA ENERGÉTICA DO SETOR DE TRANSPORTES E A
IMPORTÂNCIA DA DIVERSIFICAÇÃO DE FONTES DE ENERGIA .........................32
3.1 INTRODUÇÃO ................................................................................................ 32
3.2 O CONSUMO MUNDIAL DE COMBUSTÍVEIS NO SETOR DE TRANSPORTES........... 35
3.2.1 Evolução do Consumo de Petróleo......................................................35
3.2.2 Emissões de Gases do Efeito Estufa (GEE) pelos Transportes...........38
3.3 CONSUMO DE COMBUSTÍVEIS NO TRANSPORTE BRASILEIRO............................ 42
3.3.1 Evolução do Consumo de Petróleo no Brasil....................................... 43
3.3.2 Divisão do Consumo de Energia pelo setor de Transportes ................ 44
3.4.1 Consumo de Energia no Transporte de Cargas...................................46
3.5 DIVERSIFICAÇÃO DA MATRIZ ENERGÉTICA BRASILEIRA....................................48
3.6 COMBUSTÍVEIS ALTERNATIVOS AOS DERIVADOS DO PETRÓLEO .......................50
3.7 BIOCOMBUSTÍVEIS.........................................................................................52
3.8 CONSIDERAÇÕES FINAIS................................................................................ 54
4 USO DO BIODIESEL NO BRASIL E NO MUNDO..........................................55
4.1 CONSIDERAÇÕES PRELIMINARES SOBRE O BIODIESEL ..................................... 55
4.2 UTILIZAÇÃO DE BIODIESEL EM OUTROS PAÍSES...............................................56
viii
4.2.1 Biodiesel na França.............................................................................58
4.2.2 Biodiesel na Alemanha ........................................................................ 61
4.2.3 Estados Unidos ................................................................................... 65
4.2.4 Biodiesel no Brasil ............................................................................... 68
4.3 MATÉRIAS-PRIMAS PARA A PRODUÇÃO DE BIODIESEL...................................... 69
4.2.5 Principais Oleaginosas, seus Potenciais e Restrições para Expansão 69
4.2.6 Fontes Alternativas de Óleos............................................................... 78
4.2.7 Outros Insumos Necessários à Produção de Biodiesel........................ 80
4.2.8 Principais Regiões Produtoras de Oleaginosas ...................................82
4.4 ASPECTOS TECNOLÓGICOS DA PRODUÇÃO DO BIODIESEL ...............................86
4.3.1 Processo de Esterificação e Transesterificação................................... 87
4.3.2 Subprodutos dos Processos de Produção........................................... 93
4.3.3 Produção de Biodiesel como Fonte Alternativa de Energia.................. 95
4.4 O PROGRAMA NACIONAL DE PRODUÇÃO E USO DO BIODIESEL (PNPB)............ 99
4.5 CONSIDERAÇÕES FINAIS.............................................................................. 107
5 VIABILIDADE TÉCNICA DO USO DE BIODIESEL E METODOLOGIA PARA
TESTES EM FROTAS CATIVAS ............................................................................. 109
5.1 INTRODUÇÃO .............................................................................................. 109
5.2 UTILIZAÇÃO DE MISTURA DE BIODIESEL EM PERCENTUAIS VARIADOS ............. 109
5.2.1 Misturas com Percentuais de até 5% de Biodiesel............................. 109
5.2.2 Misturas em Percentuais Maiores do que 5% de Biodiesel................ 112
5.3 METODOLOGIA PARA TESTES DE BIODIESEL EM FROTAS CATIVAS.................. 117
5.3.1 Metodologias e Estratégias de Ação.................................................. 118
5.3.2 Equipamentos Utilizados nos Testes ................................................. 123
5.3.3 Ensaios de Caracterização do Biodiesel............................................ 125
5.3.4 Procedimento para a Mensuração dos Impactos da Utilização do
Biodiesel na Manutenção e Durabilidade dos Veículos..................................... 130
5.3.5 Treinamento da Equipe de Campo .................................................... 135
5.4 CONSIDERAÇÕES FINAIS.............................................................................. 141
6 ESTUDO DE CASO: ANÁLISE DA VIABILIDADE ECONÔMICA DA
AUTOPRODUÇÃO DE BIODIESEL PARA FROTISTAS DE TRANSPORTE
FERROVIÁRIO......................................................................................................... 144
6.1 INTRODUÇÃO .............................................................................................. 144
6.2 OBJETIVOS ................................................................................................. 145
6.3 ESCOLHA DA EMPRESA VALE PARA O ESTUDO DE CASO................................ 145
6.4 CONSUMO DE DIESEL NA OPERAÇÃO DA ESTRADA DE FERRO CARAJÁS - EFC148
ix
6.5 DEMANDA POR ÓLEO VEGETAL E ÁREA PRODUTIVA NECESSÁRIA .................. 148
6.5.1 Produção de Biodiesel Exclusivamente de Óleo de Soja................... 148
6.5.2 Produção de Biodiesel Exclusivamente de Óleo de Palma................ 149
6.5.3 Produção de Biodiesel a partir do Blend (Soja + Palma).................... 149
6.6 DISPONIBILIDADE DE MATÉRIAS-PRIMAS NA REGIÃO...................................... 150
6.7 DEFINIÇÃO DA CADEIA DE PRODUÇÃO DE BIODIESEL A SER UTILIZADA ........... 151
6.8 COMPLEXO DE AUTOPRODUÇÃO DE BIODIESEL ............................................. 155
6.8.1 Local de Implantação......................................................................... 157
6.8.2 Fluxos de Transporte (Suprimento e Distribuição) ............................. 157
6.9 CUSTOS DE IMPLANTAÇÃO DO COMPLEXO PRODUTIVO.................................. 160
6.9.1 Edificações ........................................................................................ 160
6.9.2 Equipamentos.................................................................................... 161
6.9.3 Sistema de Armazenagem................................................................. 162
6.10 CUSTOS OPERACIONAIS DO COMPLEXO PRODUTIVO ..................................... 162
6.10.1 Insumos Necessários ao Processo Produtivo.................................... 163
6.10.2 Resumo dos Custos Operacionais..................................................... 163
6.11 CUSTOS DE PRODUÇÃO DO BIODIESEL .........................................................165
6.12 ANÁLISE DE SENSIBILIDADE ......................................................................... 168
6.13 ANÁLISE ECONÔMICA DO EMPREENDIMENTO ................................................ 173
6.14 PREÇO INTERNACIONAL DO BARRIL DE PETRÓLEO ........................................ 174
6.15 CONSIDERAÇÕES FINAIS.............................................................................. 175
7 CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES ....................................................... 179
8 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ............................................................. 185
ANEXO 1 ............................................................................................................... 194
ANEXO 2 ............................................................................................................... 196
ANEXO 3 ............................................................................................................... 198
ANEXO 4 ............................................................................................................... 199
ANEXO 5 ............................................................................................................... 200
ANEXO 6 ............................................................................................................... 201
ANEXO 7 ............................................................................................................... 202
ANEXO 8 ............................................................................................................... 203
x
ÍNDICE DE FIGURAS
Figura 2.1: Mapa Ferroviário Brasileiro ......................................................................15
Figura 2.2: Produtividade do Transporte de Cargas - Brasil/EUA...............................19
Figura 2.3: Produtividade de Mão de Obra por Setor.................................................20
Figura 2.4: Densidade de Transporte......................................................................... 21
Figura 2.5: Estado de Conservação da Malha Rodoviária ......................................... 22
Figura 2.6: Índice de Aproveitamento Energético....................................................... 23
Figura 2.7: Participação dos Modais no Mundo (Ton x Km útil...................................25
Figura 2.8: Densidade de transporte (km/1.000Km
2
) .................................................26
Figura 2.9: Densidade de Ferrovia (km/1.000 km
2
)....................................................26
Figura 2.10: Divisão Ferroviária por Submalhas Regionais........................................27
Figura 2.11: Investimentos Governamentais na RFFSA ............................................28
Figura 2.12: Comparação de investimentos em ferrovias - Brasil/EUA ......................29
Figura 2.13: Custo Médio dos Sistemas de Transportes............................................30
Figura 3.1: Consumo de Derivados do Petróleo por Setor......................................... 35
Figura 3.2: Distribuição do Consumo Final de Combustíveis ..................................... 37
Figura 3.3: Contribuição dos Gases no Incremento do Efeito Estufa .........................38
Figura 3.4: Diagrama Simplificado do Efeito Estufa ................................................... 39
Figura 3.5: Aquecimento da Terra nos Próximos Anos .............................................. 41
Figura 3.6: Aumento do Nível dos Oceanos (vários cenários)....................................42
Figura 3.7: Evolução da Demanda dos Derivados de Petróleo e GN (10
6
tep)........... 43
Figura 3.8: Resultado do Consumo de Energia no Transporte – Brasil...................... 45
Figura 3.9: Evolução do Consumo de Energia no Transporte de Cargas...................46
Figura 3.10: Consumo de Combustíveis no Setor Rodoviário.................................... 47
Figura 3.11: Projeção dos Biocombustíveis na Matriz de Transportes Rodoviários ...49
Figura 4.1: Paises Pertencentes à European Biodiesel Board ................................... 57
Figura 4.2: Capacidade Produtiva dos Paises da EBB em 2007............................... 57
Figura 4.3: Antecipação das Metas............................................................................ 58
Figura 4.4: Capacidade Produtiva Francesa..............................................................59
Figura 4.5: Área de Cultivo para Biodiesel.................................................................59
Figura 4.6: Capacidade Produtiva da Alemanha........................................................63
Figura 4.7: Produção x Consumo na Alemanha......................................................... 64
Figura 4.8: Produção x Consumo na Alemanha......................................................... 65
Figura 4.9: Produção de Biodiesel nos EUA ..............................................................66
Figura 4.10: Localização das Usinas nos EUA........................................................... 67
Figura 4.11: Concentração dos Postos de Revenda de Biodiesel.............................. 68
xi
Figura 4.12: Evolução da produção de soja no Brasil ................................................ 70
Figura 4.13: Evolução da lavoura de soja no Brasil ...................................................71
Figura 4.14: Evolução do Plantio de Girassol no Brasil..............................................73
Figura 4.15: Áreas de Cultivo do Dendê no Brasil...................................................... 75
Figura 4.16: Evolução do plantio de mamona no Brasil ............................................. 76
Figura 4.17: Fluxograma do processo de produção do biodiesel ...............................92
Figura 4.18: Fluxograma das cadeias produtivas no Brasil. ....................................... 94
Figura 4.19: Evolução da Produção de Biodiesel....................................................... 99
Figura 4.20: Resultado dos 7 Leilões Realizados até 2007...................................... 100
Figura 4.21: Resultado dos 2 Leilões Realizados em 2008...................................... 101
Figura 4.22: Rede de Distribuição de Combustíveis no Brasil.................................. 105
Figura 5.1: Veículos utilizados no Projeto ................................................................ 110
Figura 5.2: Abastecimento dos Veículos Testados .................................................. 111
Figura 5.3: Pontos de Coleta de Amostras............................................................... 123
Figura 6.1: Cadeia de Produção Tipo 1 ................................................................... 151
Figura 6.2: Cadeia de Produção Tipo 2 ................................................................... 152
Figura 6.3: Cadeia de Produção Tipo 3 ................................................................... 152
Figura 6.4: Cadeia de Produção Tipo 4 ................................................................... 153
Figura 6.5: Cadeia de Produção a ser Priorizada..................................................... 154
Figura 6.6: Componentes do Complexo de Autoprodução de Biodiesel – EFC........ 155
Figura 6.7: Fluxos de Suprimento e Distribuição...................................................... 159
Figura 6.8: Resumo dos Custos Operacionais......................................................... 164
Figura 6.9: Evolução do Preço do Barril de Petróleo................................................ 175
Figura 6.10: Preços do Óleo de Soja no Mercado.................................................... 176
xii
ÍNDICE DE TABELAS
Tabela 2.1: Participação do Setor de Transportes na Economia Brasileira ................16
Tabela 4.1: Redução de Incentivos Fiscais para o Biodiesel ...................................... 64
Tabela 4.2: Características de Algumas Oleaginosas ................................................ 77
Tabela 4.3: Comparação entre ésteres metílico e etílico. ...........................................90
Tabela 4.4: Comparação entre as rotas metílica e etílica ........................................... 90
Tabela 4.5: Grupos, origens e obtenções das matérias-primas para Biodiesel........... 93
Tabela 4.6: Indicativos de rotas adequadas para extração de óleos vegetais ............95
Tabela 4.7: Venda de Diesel e Biodiesel por Distribuidora ....................................... 106
Tabela 4.8: Estrutura de Produção de Óleos no Brasil............................................. 106
Tabela 5.1: Dados técnicos do veículo C 03............................................................. 110
Tabela 5.2: Testes indicados para óleo lubrificante.................................................. 134
Tabela 5.3: Análises de Óleo Lubrificante ................................................................ 134
Tabela 6.1: Produção de Biodiesel de Óleo de Soja................................................. 149
Tabela 6.2: Produção de Biodiesel de Óleo de Palma.............................................. 149
Tabela 6.3: Produção de Biodiesel de Óleo de Soja e Palma (blend)....................... 150
Tabela 6.4: Insumos Necessário ao Processo Industrial .......................................... 163
Tabela 6.5: Custos de Produção do Biodiesel de Soja ............................................. 164
Tabela 6.6: Custos Fixos, Variáveis e Total.............................................................. 166
Tabela 6.7: Resultados da Análise para o B100....................................................... 169
Tabela 6.8: Resultados da Análise para o B20......................................................... 170
Tabela 6.9: Preço do B100 com Variação dos Percentuais do Blend ....................... 171
Tabela 6.10: Preço do B20 com Variação dos Percentuais do Blend ....................... 172
Tabela 6.11: Resultados da Análise Econômica....................................................... 174
Tabela 6.12: Preços de Óleos no Mercado............................................................... 177
1
1 INTRODUÇÃO
Devido às grandes transformações provocadas pelas mudanças climáticas associadas
aos efeitos do aquecimento global, novas formas de energia têm sido cada vez mais
buscadas como forma de atenuar os impactos já causados por essas mudanças e fazer com
que os mesmos não sejam propagados. Tais formas de energia têm sido desenvolvidas,
inclusive, para o sistema de transportes que é um dos grandes responsáveis pelo
aquecimento do planeta, devido aos seus altos índices de emissões de Gases do Efeito
Estufa (GEE), além de outros problemas ambientais associados.
Dentre as alternativas potenciais, destaca-se o biodiesel, um combustível derivado de
óleos vegetais ou gorduras animais, obtido por meio do processo de transesterificação ou
esterificação, e possível substituto parcial do óleo diesel em veículos de transportes,
geradores de energia, tratores agrícolas e outros equipamentos dotados de motores de ciclo
diesel.
Atualmente, devido à grande dependência mundial em relação à indústria do petróleo
nos setores de transportes, aquecimento doméstico, geração de energia elétrica, construção
civil, agricultura e outros; diversos países têm alcançado grandes avanços nas áreas de
combustíveis alternativos como forma de reduzir esta dependência. Este fato tem sido cada
vez mais relevante em função de uma possível e futura redução nas reservas mundiais de
petróleo, podendo fazer com que este produto tenha elevados índices de aumento nos
preços internacionais ocasionados pela sua escassez, uma vez que se trata de um
combustível fóssil originário de fontes não renováveis.
Paralelamente à escassez, existem os problemas relacionados às grandes taxas de
emissões de poluentes atmosféricos oriundos da queima dos derivados do petróleo, pelo
processo químico da combustão. Assim, se fazem necessários investimentos em novas
fontes menos agressivas ao meio ambiente e que possam ser obtidas, se adequadamente
produzidas, infinitamente através da renovação das fontes, como acontece com a cana-de-
açúcar para o álcool e as oleaginosas para o biodiesel.
Em face aos problemas ocasionados pelos altos índices de emissões de GEE, que
resultam no aquecimento global, causando aumento dos níveis dos oceanos, maior
incidência de tempestades, além de outros; o desenvolvimento de combustíveis alternativos
tornou-se uma questão vital para a redução destas emissões.
Além das questões relativas às emissões e escassez das reservas petrolíferas, as
empresas de transporte de cargas que utilizam como insumo principal o diesel estão
tentando buscar fontes alternativas de energia a fim de que não fiquem dependentes
exclusivamente deste insumo. Assim, oportunamente com a introdução do biodiesel na
2
matriz energética brasileira através do Programa Nacional de Produção e Uso do Biodiesel
do Governo Federal, as empresas de transporte podem, além de utilizar um combustível
alternativo ao diesel, escolher fornecedores através de concorrência ou até mesmo produzir
seu biodiesel em fábricas próprias, caracterizando assim redução na dependência e maior
controle dos custos deste insumo.
Justificativa
A necessidade de estudos relacionados às questões de novas alternativas de energia
torna-se fundamentada na dependência que os sistemas de transporte, que demandam
energia, têm dos derivados do petróleo. O setor de transportes experimenta progressivas
taxas de crescimento de demanda por seus serviços e conseqüentemente aumento na
demanda por combustíveis. Este fato é explicado, em parte, pelo processo de globalização
entre as nações, no qual as trocas comerciais entre os países estão cada vez mais sendo
estimuladas a fim de que produtos sejam distribuídos chegando aos consumidores
localizados em todas as partes do mundo.
Outro fator se refere ao aumento dos preços do barril de petróleo após os atentados de
“11 de setembro de 2001”, que desencadearam duas guerras. Deste modo, diversos países
se sentiram inseguros quanto à sensibilidade deste insumo que demonstrou ser altamente
variável em termos de preços.
Segundo Oliveira (2004), em termos ambientais, o biodiesel permite reduzir a poluição
local (material particulado e aromáticos), regional (SO
x
) e global (gases de efeito estufa –
GEE). Salienta-se que este último tem sido cada vez mais priorizado no sistema de
transportes, uma vez que este setor é considerado o maior responsável pelas emissões de
GEE no planeta. Neste contexto, observa-se que as emissões de GEE relacionadas ao uso
do biodiesel são menores do que o diesel, além do seqüestro do CO
2
pelo cultivo das
oleaginosas utilizadas como matéria-prima para este biocombustível.
Assim, por estes motivos, além de outros se fazem necessárias pesquisas nesta área de
conhecimento, principalmente no Brasil, que possui grandes extensões de terras propícias
ao cultivo das oleaginosas capazes de suprir as fábricas produtoras de biodiesel (Embrapa,
2005). Também, são necessários estudos sobre a viabilidade de empresas utilizarem
biodiesel como forma de energia, uma vez que em alguns casos este produto pode ficar
mais oneroso do que o próprio diesel, devido ao óleo utilizado como insumo, a logística para
distribuição do produto final e aquisição da matéria-prima, impostos incidentes, instabilidade
de preços da matéria-prima, além de questões mecânicas relacionadas ao uso deste
biocombustível que podem ser traduzidas em custos. Entretanto, empresas que decidam por
3
produzir seu próprio biodiesel podem experimentar preços bastante atrativos, devido a
possibilidade de controle rígido dos processos produtivos e melhores técnicas agrícolas de
plantio das oleaginosas.
Objetivo
Como objetivo principal, esta tese analisa a viabilidade da produção própria
(autoprodução) e uso do biodiesel em veículos pesados de transporte de cargas, como
forma de reduzir a dependência do setor de transportes dos derivados do petróleo,
assumindo como hipótese que esta alternativa seria interessante do ponto de vista
econômico e estratégico para empresas com elevado consumo de diesel.
Sendo assim, o presente trabalho desenvolve um estudo comparativo que permitirá a
análise da viabilidade econômica da implantação e operação de uma usina produtora de
biodiesel por uma empresa de transporte de cargas. Tal usina permitirá que esta empresa
produza o seu próprio biodiesel e, deste modo, consiga suprir parte da sua demanda por
combustíveis, utilizando misturas de biodiesel com diesel maiores do que as estabelecidas
pelo Governo Federal.
Partindo-se do princípio de que o biodiesel é tecnicamente viável para motores de ciclo
diesel utilizados em veículos de transporte, será utilizado no estudo de caso a Companhia
Mineradora Vale
1
, que dentre as suas atividades realiza o transporte ferroviário de cargas e
passageiros. Salienta-se que a escolha se deve ao fato de que a Vale já utiliza biodiesel em
suas locomotivas de transporte de carga na proporção de 20% em volume adicionado ao
diesel (B20). Esta utilização foi possível devido a um projeto
2
em parceria com a UFRJ, onde
foram analisadas as questões técnicas relacionadas ao uso do biodiesel em motores,
obtendo resultados positivos.
Neste estudo foram analisados: o desempenho dos veículos, as taxas de emissões,
possíveis aumentos na freqüência das manutenções, além de análises da qualidade do
biodiesel usado nos testes. Para tanto, foram utilizadas duas locomotivas de transporte de
carga operando em trechos conhecidos e largamente utilizados pela empresa e ainda, sob
condições normais de trabalho. Os dados deste estudo de caso foram obtidos a partir de um
trabalho realizado pelo IVIG/COPPE intitulado “Monitoramento de Testes de Campo com
1
Nome atual da mineradora Companhia Vale do Rio Doce - CVRD.
2
Contrato COPPETEC/CVRD nº. 262.754 de 2006: Monitoramento dos Testes de Biodiesel.
4
Biodiesel em Locomotivas” que contou com a participação de vários professores e
pesquisadores do IVIG
3
.
Pretende-se demonstrar, portanto, que para empresas grandes consumidoras de diesel,
a opção de produção própria de combustível, no caso o biodiesel, poderá trazer vantagens
estratégicas, pois reduz a dependência do diesel; ambientais, pois a mistura BX apresenta
menores emissões de poluentes atmosféricos regulamentados e de gases de efeito estufa, e
possivelmente econômicas dependendo do preço comparativo entre o diesel e o óleo
vegetal a ser utilizado como matéria-prima.
Estrutura
A tese em questão será composta por 7 capítulos e seguirá a estrutura descrita a seguir.
• Capítulo 1 – Introdução
No primeiro capítulo serão apresentadas as justificativas e objetivos da tese, bem como
um breve resumo da importância do uso do biodiesel como alternativa de combustíveis no
sistema de transporte de cargas.
• Capítulo 2 – Transporte de Cargas no Brasil e no Mundo
No segundo capítulo serão abordadas questões relativas ao transporte de cargas de
uma forma geral, bem como suas dificuldades e tendências ao crescente uso do modo
rodoviário de transportes em detrimento à modalidade ferroviária. Serão comentados ainda
os fatores responsáveis pelo estado de má conservação das rodovias e ferrovias brasileiras,
além da frota brasileira de transporte de cargas em geral.
Definições acerca dos sistemas de transporte existentes, matriz de transporte brasileira,
segurança e meio ambiente também farão parte deste capítulo. Será dada mais ênfase ao
sistema rodoviário de transportes, por ser o mais utilizado no Brasil e ao sistema ferroviário,
objeto do estudo de caso, considerando-se as suas potencialidades, dificuldades
enfrentadas e comparações.
• Capítulo 3 – A Demanda Energética do Setor de Transportes e a Importância da
Diversificação de Fontes de Energia
3
Professores: Marcos Aurélio Vasconcelos Freitas, Márcio de Almeida D’Agosto, Carlos Rodrigues Pereira
Belchior e Suzana Kahn Ribeiro. Pesquisadores: Beatriz Maria Cohen Chaves, Aurélio Lamare Soares Murta,
Pedro Paulo Pereira e Marcileny Barbosa Porto.
5
Uma análise sobre a demanda energética requerida pelo sistema de transportes,
principalmente no sistema ferroviário, será descrita neste capítulo, além das possíveis fontes
alternativas. Serão descritas as necessidades de diversificação das fontes de energia como
forma de garantir o suprimento de combustíveis em longo prazo e reduzir o sistema de
transporte da dependência dos derivados do petróleo. Além disso, serão abordadas
questões sobre as emissões de gases de efeito estufa, tendências de crescimento do setor
de transportes e propostas de soluções alternativas à questão do consumo de combustíveis.
• Capítulo 4 – Uso do Biodiesel no Brasil e no Mundo
Neste capítulo serão descritos os processos de fabricação do biodiesel a partir de óleos
vegetais, bem como uma explanação acerca das possibilidades e vantagens do uso deste
biocombustível no sistema de transportes. Serão abordadas as questões regionais da
produção de oleaginosas no Brasil, bem como as oleaginosas possíveis de se produzir
biodiesel e suas particularidades. Ainda neste capítulo se fazem necessárias explanações
sobre os problemas advindos do uso do biodiesel, armazenagem, oxidação e outros pontos
a serem analisados. No que se refere à qualidade deste produto, questões sobre a
disponibilidade de oleaginosas, produtividade, preços e outras informações também serão
abordadas neste capítulo. Consta neste capítulo também, o estado da arte do biodiesel nos
principais países do mundo que produzem e utilizam este biocombustível como fonte de
energia.
• Capítulo 5 – Viabilidade Técnica do Uso de Biodiesel e Metodologia para Testes
em Frotas Cativas
Neste capítulo será demonstrada a viabilidade técnica do uso do biodiesel em veículos
de transporte. Para tanto foi realizado um levantamento dos principais testes realizados em
frotas de veículos utilizando biodiesel no Brasil e no Mundo, bem como seus resultados.
Ainda neste capítulo será apresentada a metodologia que norteará a avaliação do uso
do biodiesel em frotas cativas. Com esta metodologia espera-se que seja possível analisar
os diversos aspectos que envolvem a inserção de um novo combustível na matriz energética
de uma empresa. Questões relacionadas aos procedimentos necessários aos testes
mecânicos e ao acompanhamento em campo do uso do biodiesel no sistema de transporte
da empresa também serão contempladas por esta metodologia.
• Capítulo 6 – Estudo de Caso: Análise da Viabilidade Econômica da
Autoprodução de Biodiesel para Frotistas de Transporte Ferroviário
6
No capítulo 6 será apresentado o estudo de caso realizado para a Vale tomando-se
como referência a Estrada de Ferro Carajás – EFC. Com base no consumo de diesel da
EFC, foi proposta a criação de um “Complexo de Autoprodução de Biodiesel” para
atendimento às locomotivas de transporte que utilizarão o biodiesel a 20% adicionado ao
diesel (B20). Assim, foram identificadas nos Estados do Pará e Maranhão: as regiões com
potencial de fornecimento de oleaginosas, localização de unidades de extração e óleo
vegetal, configuração da malha de transporte para suprimento de matérias-primas e
distribuição de produtos acabados, localização e criação da usina de produção de biodiesel
e identificação dos pontos de abastecimento das locomotivas. Foram realizados
levantamentos de custos para todas estas atividades, bem como o cálculo do custo de
produção por litro de biodiesel neste empreendimento. Foi realizada também, uma análise
de sensibilidade dos preços de mercado do óleo de soja e palma, utilizados como matéria-
prima, visando obter respostas acerca do comportamento dos preços finais do biodiesel em
relação ao diesel. Por meio desta análise foi possível identificar as condições de contorno
ideais dos preços das oleaginosas, que permitem tornar o preço final do biodiesel
competitivo se comparado ao diesel.
• Capítulo 7 – Considerações Finais e Recomendações
O capítulo final da tese visa apresentar uma síntese dos estudos efetuados e dos
principais resultados obtidos. Com base nos resultados das análises pertinentes ao estudo
de caso, será realizada uma avaliação da viabilidade ou não, da autoprodução e uso do
biodiesel por empresas frotistas que consomem elevados volumes de diesel em seus
veículos. Caso seja inviável, quais seriam as condições ideais para que esta autoprodução e
uso se tornassem viáveis, principalmente sob o ponto de vista econômico. Deste modo,
espera-se que este estudo seja capaz de responder às questões relativas ao uso do
biodiesel por estas empresas como forma de reduzir a dependência da indústria do petróleo,
como atualmente acontece.
7
2 TRANSPORTE DE CARGAS NO BRASIL E NO MUNDO
2.1 Considerações Preliminares Sobre o Transporte Cargas
Transporte é um conjunto de meios que permite o deslocamento físico de pessoas e
bens de um local de origem para um outro de destino.
A importância do transporte, todavia, transcende sua capacidade de movimentar pesos
e volumes. Hoje, o transporte é um fator preponderante para a integração entre nações do
mundo globalizado.
Segundo Pozo (2004), a evolução do transporte se deu em duas frentes: a evolução da
capacidade transportada e a evolução da tração utilizada. Essas duas frentes, entretanto,
desenvolveram-se de forma integrada, acompanhando o desenvolvimento tecnológico.
As primeiras cargas foram transportadas pela mão do homem. A capacidade era ditada
pela força das mãos humanas e a distância que o homem era capaz de andar suportando o
peso transportado. Os homens mais fortes podiam percorrer maiores distâncias carregando,
sozinhos, maiores pesos. Artefatos artesanais, como por exemplo, os cestos, foram formas
primitivas de unitização de cargas, otimizando a capacidade humana de transporte. Unidos,
em pares ou quadrilhas, carregavam nos ombros estrados capazes de transportar mais
carga do que permitido nos cestos. Assim surgiu o transporte de cargas, com tração
humana e limitada capacidade de mover cargas.
À medida que a humanidade evoluía, o transporte acompanhava tal evolução. Ao
domesticar animais, como cavalos, burros, camelos ou elefantes, o homem passou a contar
com a tração animal, que permitia a movimentação de pesos e volumes maiores em
distâncias mais longas. Esse passo evolutivo marcou o início da real importância do
transporte no comércio, pois favoreceu o escambo de produtos produzidos em regiões
distantes umas das outras.
Segundo Pozo (2004), a invenção da roda foi um marco da evolução do transporte: o
aparecimento de carroças permitiu o aumento da capacidade de transporte seja por tração
humana ou animal. Até hoje, nas regiões menos desenvolvidas do mundo, esse primitivo
meio de transporte persiste, representado por carros de boi, carroças puxadas por muares e
eqüinos, ou pelos singelos “burrinhos sem rabo”.
Durante séculos a tração animal foi a matriz do transporte terrestre. As primeiras
carroças evoluíram, foram aperfeiçoadas e modificadas, permitindo o transporte de cargas
maiores a velocidades também maiores.
8
Ao mesmo tempo em que o transporte terrestre evoluía, a necessidade de transpor
obstáculos geográficos levava o homem a criar novos meios de transporte. Para atravessar
rios, lagos e até mesmo mares, o homem passou a utilizar troncos, os quais, amarrados,
originaram balsas, um arranjo primitivo bastante similar às jangadas até hoje utilizadas no
litoral do nordeste brasileiro. Tal amarração poderia ser considerada o marco inicial da
construção naval. O desenvolvimento tecnológico permitiu a construção de canoas e outras
embarcações rudimentares maiores, utilizando a força de propulsão nos remos (tração
humana) ou o vento nas velas (tração eólica). A própria evolução no formato das velas, de
retangulares a triangulares, permitiu que os navios não mais dependessem somente do
vento de popa para navegar. Com tais trações, o homem logrou transportar cargas, algumas
até então desconhecidas dos distantes destinatários, entre países e até entre continentes.
A revolução industrial, no século XVIII, trouxe um novo panorama aos transportes. A
máquina a vapor revolucionou a propulsão no transporte marítimo e permitiu o surgimento
de um novo modal de transporte terrestre: o ferroviário.
A substituição da madeira por ferro, e posteriormente por aço, no final do século XIX na
construção de embarcações permitiu construí-las maiores. O custo de transporte sofreu
considerável redução nesse período e a velocidade dos serviços cresceu acentuadamente.
O transporte passou a experimentar, desde então, um ritmo evolutivo frenético.
No final do século XIX, ocorreu outra importante evolução: o surgimento da indústria
automobilística e a invenção do caminhão trouxeram maior velocidade e flexibilidade ao
transporte terrestre. Os trens, trafegando a baixa velocidade dentro das rotas limitadas pela
existência de trilhos, passaram a conviver com os velozes caminhões, capazes de ir onde
houvesse uma simples estrada de terra. Naquele momento, o transporte deixava de
depender dos pesados investimentos em construção de ferrovias para crescer.
Finalmente, no início do século XX, a Era do petróleo permitiu maior velocidade às
embarcações, que passaram a queimar óleo em vez de carvão. Mais que isso, surgiu o
transporte aéreo, utilizando-se de máquinas voadoras que já haviam mostrado seu valor
bélico na Primeira Guerra Mundial. A utilização de aviões no transporte de cargas trouxe
uma nova realidade: a rapidez sobrepôs ao custo versus benefício o que solucionou certos
problemas seculares, como o transporte de cargas perecíveis.
Em síntese, a evolução do transporte pode ser vistas sob dois prismas:
• Pela tração: a evolução se deu desde a humana, passando pela tração animal, pela
eólica, pela mecânica a vapor, pela mecânica a óleo e pela eletromecânica,
chegando, hoje a contar com a eletrônica e com a energia nuclear (esta atualmente
restrita a embarcações militares);
9
• Pela capacidade transportada: o aperfeiçoamento dos modais terrestres, o
surgimento dos modais ferroviário e rodoviário e a evolução dos modais aquaviários
permitiram o crescimento da carga transportada por um único veículo, diminuindo,
assim, os custos de transportes. Por outro lado, o último passo evolutivo se faz
presente no modal aéreo, que relegou a capacidade e o custo em favor da
velocidade.
A variedade de modais desenvolvidos para transporte terrestre, aquaviário e aéreo
permitiram ao homem escolher qual utilizar, de acordo com suas necessidades.
2.1.1 Classificação das Cargas
À medida que os sistemas de transportes evoluíram, os grupos de produtos a serem
transportados foram se diversificando e demandando cada vez mais especialização desses
sistemas a fim de que as cargas fossem transportadas com rapidez e segurança.
Assim, os veículos foram sendo adaptados às necessidades impostas pela diversidade
de produtos, do mesmo modo, as cargas sofreram modificações em suas embalagens e
sistemas de acondicionamento, com o intuito de preservar sua integridade por períodos
maiores e permitir maior eficiência na movimentação das mesmas.
Convencionou-se, em português, chamar os bens transportados de carga e não de
mercadoria. Em outros idiomas, ambas as denominações são usadas no transporte. Carga
é, a princípio, a mercadoria acondicionada em embalagem adequada ao transporte (Pozo,
2004). Entretanto, existe também, o transporte de cargas não embaladas como, por
exemplo, as cargas a granel.
Segundo Pozo (2004), as cargas, segundo sua natureza, classificam-se como:
• Carga Geral
É a carga embalada e acondicionada para o embarque, o transporte e a descarga,
podendo ser carga unitizada (em pallets, em contêiner, etc.) ou carga solta (sacas, caixas,
tambores, etc.), devidamente identificada e contada.
• Carga Granel
É a carga homogênea, em grande quantidade, transportada desembalada, sem
identificação e contagem das unidades. Pode ser sólida (trigo, farelos, minério, carvão etc.)
ou líquida (petróleo, gasolina, óleo de soja, gás liquefeito de petróleo etc.).
• Carga Frigorificada
É a carga cujas características somente são mantidas durante o transporte caso esteja
acondicionada em ambiente refrigerado (carnes, peixes, frutas frescas, lagostas etc.).
10
• Carga Viva
É a carga que precisa de acondicionamento, segurança, temperatura e alimentação
constantes durante o transporte (cavalos, carneiros, frangos etc.).
• Neogranel
É o conglomerado de carga geral homogênea, não acondicionada, em grande
quantidade ou volume (veículos, por exemplo).
• Carga Perigosa
Definida pelo International Maritime Dangerous Goods Code (IMDG, 1965), da IMO
(Organização Marítima Internacional), como capaz de provocar acidentes, danificar outras
cargas ou meios de transporte e gerar riscos às pessoas ou a ao meio ambiente devido à
sua natureza.
2.1.2 Modos de Transporte
O transporte é geralmente o elemento mais importante nos custos logísticos, para a
maioria das empresas. Assim, a definição do sistema de transporte a ser utilizado torna-se
um fator imprescindível para que se consiga economia nos gastos com transporte e melhor
eficiência no deslocamento da carga.
Observa-se também, que a escolha adequada do sistema de transporte contribui para a
melhoria de outros fatores envolvidos diretamente com os transportes, como: poluição
sonora e atmosférica, acidentes, dentre outros.
Deste modo atualmente, dispõe-se de 5 sistemas de transportes capazes de integrar as
diversas origens e destinos inerentes ao comércio de produtos e deslocamento de
passageiros. São eles: rodoviário, aeroviário, rodoviário, dutoviário e ferroviário.
• Rodoviário
O sistema rodoviário oferece um serviço de transporte de produtos acabados e semi-
acabados com uma extensão média de fretes de 646 milhas (1.039,6 km) para carga
incompleta de caminhão (LTL – less than truck load) e 247 milhas (397,5 km) para carga
completa (TL – truck load). O modal rodoviário movimenta fretes com carregamentos de
tamanhos médios menores que o ferroviário. Mais da metade dos carregamentos por
caminhões pesa menos que 10 mil libras (4.535,9 kg), ou são volumes de cargas
incompletas (LTL). As vantagens inerentes ao modal rodoviário são: seus serviços porta a
porta de modo que nenhum carregamento ou descarregamento é exigido entre a origem e o
destino, como frequentemente acontece nos modais ferroviário, aquaviário e aéreo; sua
11
freqüência e disponibilidade de serviço e sua velocidade de porta aporta e conveniência.
Dentre as desvantagens, o preço médio por tonelada-quilômetro transportada é o segundo
mais alto ficando atrás apenas do modal aeroviário (Ballou, 2004).
Devido às restrições de tamanho e peso de cargas a serem transportadas ou segurança
das vias, o transporte rodoviário pode ser considerado menos capacitado para o transporte
do que o ferroviário quando se avaliam todos os tipos de cargas. Entretanto, o modal
rodoviário oferece uma entrega razoavelmente rápida e confiável para embarques LTL, além
do que o carreteiro precisa completar apenas uma carreta antes de movimentar a carga,
enquanto que o ferroviário precisa completar a composição inteira. O rodoviário ainda tem
vantagem no mercado de carregamentos pequenos (Ballou, 2004).
• Aéreo
O transporte aéreo tem sido cada vez mais utilizado por diversos embarcadores de
cargas para o serviço comum, apesar das taxas de frete aéreo exceder às do rodoviário e,
várias vezes o ferroviário (Ballou, 2004). O atrativo principal para modal aéreo é a grande
velocidade entre origem e destino, especialmente em longas distâncias. A extensão média
de fretes é de 1.300 milhas (2.092,1 km).
Os jatos comerciais possuem velocidades de cruzeiro entre 545 e 585 milhas por hora
(877 e 940 km/h), apesar das velocidades médias de aeroporto a aeroporto ser um pouco
menos que a velocidade de cruzeiro, devido aos tempos de taxiamento e espera em cada
aeroporto e o tempo necessário para decolar e aterrissar. Contudo esta velocidade não é
diretamente comparável com os outros modais, uma vez que o tempo de coleta e entrega e
do manuseio terrestre não estão incluídos. Todos estes elementos de tempo devem ser
combinados para representar o tempo de entrega de porta a porta, o que acaba tendo a
necessidade de um sistema de integração, como o rodoviário (Ballou, 2004).
Ressalta-se, também, que a infra-estrutura necessária à operação do sistema
aeroviário, por vezes é bastante onerosa e altamente especializada. Deste modo, torna-se
inviável a implantação da mesma em diversos locais sem que antes se tenha a certeza de
demanda pelo serviço deste sistema nestes locais.
• Aquaviário
O serviço de transporte fluvial é limitado em escopo por várias razões. O serviço fluvial
doméstico está confinado aos sistemas de vias aquáticas internas, que exigem que os
embarcadores estejam localizados nas vias aquáticas ou que usem outro modal de
transporte em combinação com o fluvial. Na média ele é mais vagaroso que o ferroviário,
12
perfazendo 5 a 9 milhas por hora (8 e 14,5 km/h) dependendo da direção (Como exemplo:
Rio Mississipi nos EUA). A distância média de uma linha de transporte é de 500 milhas
(804,7 km) em rios, 550 milhas (885 km) em grandes lagos e 7.775 milhas (12.512,6 km) na
costa litorânea (Ballou, 2004).
Sua capacidade de transporte é enorme podendo-se ter, por exemplo, barcaças para o
transporte fluvial de 40 mil toneladas. Considerando-se o transporte marítimo esta
capacidade é muito superior chegando a ter navios operando com capacidades de 400 mil
toneladas de granéis, além de outras embarcações específicas para diversos tipos de
cargas.
Destaca-se neste sistema de transportes, que a infra-estrutura necessária para servi-lo
além de onerosa em sua fase de implantação, requer constantes investimentos em
melhorias e manutenções da capacidade operacional, como dragagens, derrocagens,
ampliações e modernização do sistema de embarque e desembarque de cargas. As
restrições referentes aos locais de implantação desta infra-estrutura portuária também
devem ser considerados, uma vez que estes locais deveriam ser baías, canais fluviais de
deságüe e locais de águas calmas que permitam a atracação segura das embarcações.
• Dutoviário
Atualmente, o transporte por dutovias oferece uma faixa muito limitada de serviços e
capacidades. Os produtos economicamente viáveis de se transportar por dutos são o
petróleo cru, seus derivados e gás combustível. Entretanto há a movimentação de produtos
sólidos mergulhados em líquidos, chamado de “pasta fluida”, ou contendo os produtos
sólidos em cilindros (cápsulas) que, por sua vez, movem-se em um líquido (Murta, 2003).
A movimentação de produtos por meio de dutos é muito vagarosa, cerca de 3 a 4 milhas
por hora (4,8 e 6,4 km/h). Entretanto, esta lentidão é abrandada pelo fato de que os
produtos se movimentam 24 horas por dia e 7 dias por semana. Isto torna a velocidade
efetiva muito maior quando comparada com outros modais. A capacidade da dutovia é alta,
considerando que um fluxo de 5 km/h em um duto de 12 polegadas (30,5 cm) de diâmetro
pode movimentar 337 m
3
/h. Com relação ao tempo de trânsito, o serviço de dutovias é o
mais confiável de todos os modais, porque há poucas interrupções que podem causar a
variabilidade no tempo em trânsito. O clima não é um fator significativo e o equipamento de
bombeamento é altamente confiável. A disponibilidade da capacidade da dutovia é limitada
apenas pelo uso que outros embarcadores poderão estar fazendo das instalações no
momento em que a capacidade é desejada (Murta, 2003).
13
• Ferroviário
Como este sistema de transportes será utilizado no estudo de caso deste trabalho, dar-
se-á uma maior ênfase na suas definições técnicas e históricas a fim de propiciar um maior
embasamento teórico sobre o mesmo.
Segundo Diógenes (2002), a história da ferrovia no mundo se inicia com a revolução
industrial a partir do século XIX na Europa, principalmente na Inglaterra, onde se obteve um
aumento na produção devido ao emprego de máquinas na fabricação de produtos.
Anteriormente à revolução industrial os meios de produção eram dispersos em pequenas
manufaturas. Com este aumento de produção tiveram a necessidade de transportar estes
produtos de forma eficiente para os diversos mercados consumidores, devido a isto os
empresários ingleses apoiaram Stephenson, que apresentou a sua primeira locomotiva em
1814.
Anteriormente a esta data muitos outros haviam apresentado veículos semelhantes à
locomotiva de Stephenson sem, no entanto, alcançar sucesso com seus inventos.
Assim, Stephenson, em associação com seu filho George Stephenson (1781 – 1848)
fundou em 1823 a primeira fábrica de locomotivas do mundo, assim como construiu a
primeira ferrovia. A data mais marcante foi quando a locomotiva “Locomotion” deslocou-se
de Darlington a Stockton, num total de 51 km, transportando 600 passageiros e 60 toneladas
de carga. Em um concurso patrocinado pelos donos da E.F. Liverpool-Manchester, outra
locomotiva de Stephenson, a “Rocket”, ganhou o prêmio de 500 Libras ao atingir a
velocidade de 47 Km/h.
Nos EUA, dia 25 de dezembro de 1839, com uma locomotiva importada da Inglaterra,
circulou o primeiro trem exclusivamente para passageiros, entre Charleston e Hamburg, na
Carolina do Sul. Na década de 50 foi investida grande soma de recursos na construção e
exploração de ferrovias. O que foi de fundamental importância para o desenvolvimento
ferroviário norte americano.
A historia da ferrovia no Brasil começa em 1852, quando Irineu Evangelista de Souza
(1813 – 1889), mais tarde conhecido como Barão de Mauá, iniciou a construção da primeira
ferrovia brasileira, a qual foi financiada quase na sua totalidade por Mauá. Esta ferrovia,
denominada estrada de ferro Mauá, foi inaugurada em 30 de abril de 1854 e ligava o Porto
de Mauá (interior da Baía de Guanabara) ao início da Serra de Petrópolis. Seus 14,50 km de
extensão eram percorridos em 23 minutos pela locomotiva “Baronesa”, homenagem de D.
Pedro II à esposa do grande empreendedor.
Após a construção da primeira ferrovia por Mauá, teve-se em 09 de fevereiro de 1855 a
construção da segunda ferrovia no Brasil, a estrada de ferro que ligaria Recife ao São
14
Francisco, em Pernambuco. No mesmo ano, em 29 de março foi inaugurada a Companhia
da Estrada de Ferro D. Pedro II. Em 1889 esta ferrovia originou a Estrada de Ferro Central
do Brasil, com 48 km de extensão, ligando a cidade do Rio de Janeiro a Queimados. No
mesmo ano foram inaugurados mais 12 km, atingindo até Belém (atual Japeri). Seu material
rodante era constituído na época, de 10 locomotivas, 40 carros de passageiros de primeira
classe e 100 vagões de diversos tipos. Na província da Bahia, em 28 de julho de 1860 foram
abertos ao tráfego os primeiros 47 km da extensão da Estrada de Ferro Bahia – São
Francisco, mas que só chegaria ao Rio São Francisco 35 anos depois.
Com o fim da Guerra do Paraguai ocorreu um grande desenvolvimento no setor
ferroviário. No ano da proclamação da República (1889) o Brasil dispunha de 9.538 km de
linhas construídas. Em 08 de julho de 1877 ocorreu na cidade de Cachoeira Paulista a
ligação ferroviária do Rio de Janeiro a São Paulo, ligando a Estrada de Ferro São Paulo a
Estrada de Ferro D. Pedro II. Entre 1911 e 1916 foram construídos 5.180 km de linhas
férreas.
Atualmente o sistema ferroviário nacional dispõe de 29.706 quilômetros de ferrovias,
sendo 28.840 concedidos, conforme pode ser visualizado com mais detalhes na figura 2.1 a
seguir:
15
Figura 2.1: Mapa Ferroviário Brasileiro
Fonte: ANTT, 2006.
Sob o ponto de vista operacional, segundo Ballou (2004), a ferrovia é basicamente um
transportador de longo curso e um movimentador lento de matéria-prima (carvão, minério,
produtos químicos, etc.) e de produtos manufaturados de baixo valor (alimentos, papel e
produtos de madeira) e prefere mover embarques de carregamento completo. A distância
média de transporte é de 720 milhas (1.158,7 km), tendo os trens a velocidade média de 22
milhas por hora (35,4 km/h). A distância média percorrida pelos trens foi de 64 milhas por
dia (103 km/dia) em linha de transporte. Esta velocidade relativamente baixa e a pequena
distância percorrida em um dia reflete o fato de que a maior parte do tempo (86%) dos
carros fretados é gasta nas operações de carregamento e descarregamento, movendo-se
de um lugar a outro entre os terminais, classificando e montando vagões nos trens ou
ficando ociosos durante uma queda sazonal de demanda.
16
Assim, o modal ferroviário caracteriza-se, especialmente, por sua capacidade de
transportar grandes volumes, com elevada eficiência energética, principalmente em casos
de deslocamentos a médias e grandes distâncias. Apresenta, ainda, maior segurança, em
relação ao modal rodoviário, com menor índice de acidentes e menor incidência de furtos e
roubos. São cargas típicas do modal ferroviário: Produtos Siderúrgicos; Grãos; Minério de
Ferro; Cimento e Cal; Adubos e Fertilizantes; Derivados de Petróleo; Calcário; Carvão
Mineral e Clinquer e Contêineres.
O sistema ferroviário nacional é o maior da América Latina, em termos de carga
transportada, atingindo 162,2 bilhões de tku (tonelada quilômetro útil), em 2001.
2.2 Função Estratégica do Setor de Transportes
O setor de transportes vem convivendo há vários anos com graves problemas que tem
afetado o desempenho das empresas e a qualidade dos serviços oferecidos. Embora seus
efeitos sejam conhecidos, observa-se a necessidade de um estudo que identifique suas
causas e dimensione o tamanho e profundidade dos problemas.
Com o objetivo de mensurar a eficiência do setor no Brasil, foram feitas comparações
com parâmetros internacionais que fossem considerados benchmark e que tivessem como
origem países com características geográficas semelhantes às brasileiras. Por esta razão
foram abordados, prioritariamente nos Estados Unidos da América, país de dimensões
continentais e voltado para a economia de mercado, os principais parâmetros de
comparação.
Para se entender a importância do setor de transportes na economia brasileira, basta se
examinar alguns dados estatísticos apresentados na tabela a seguir.
Tabela 2.1: Participação do Setor de Transportes na Economia Brasileira
4,4%
1
42 bilhões
1
1,2 milhões
2
746 bilhões
3
Total de Carga Movimentada por ano (TKU)
Participação do Setor de Transportes na Economia Brasileira
Valor Adicionado pelo Setor de Transportes no PIB (%)
Valor Adicionado pelo Setor de Transportes no PIB (R$)
Empregos Diretos Gerados
Fonte:
1
BEN, 2000 e IBGE, 1999;
2
IBGE, 1999;
3
Geipot, 2000
O transporte se caracteriza pelas suas amplas externalidades. O setor de transportes é
um serviço horizontalizado que viabiliza os demais setores, afetando diretamente a
17
segurança, a qualidade de vida e o desenvolvimento econômico do país. Como exemplo
pode-se citar a relação com acidentes onde, segundo estimativas retiradas do Programa de
Redução de Acidentes nas Estradas, do Ministério dos Transportes (2003), os acidentes de
trânsito no Brasil estão entre os principais problemas de saúde pública do País, além disso,
62% dos leitos de traumatologia dos hospitais são ocupados por acidentados no trânsito.
Segundo a COPPEAD/UFRJ (2004), dentre os diversos dados relativos a este setor, tem-se:
• O número de mortes por quilômetro em estradas brasileiras é de 10 a 70 vezes
superior aquele dos países desenvolvidos;
• Com relação ao consumo de energia, estima-se que para cada dólar gerado em
nosso PIB sejam gastos cerca de 88.625 KJ no setor de transporte. Nos Estados
Unidos, este índice é da ordem de 68.579 KJ;
• A produtividade do transporte de carga no Brasil, medida a partir da quantidade de
toneladas-quilômetro útil produzida por mão-de-obra empregada no setor, é de
apenas 22% daquela apresentada no sistema norte-americano.
Como indicativo das ameaças impostas pela falta de planejamento e controle do setor
de transportes nacional, pode-se citar o risco de se ter um transporte incapaz de
acompanhar o crescimento da demanda por qualidade, gerando um possível colapso do
sistema. Alguns sintomas deste risco já estão presentes: frota rodoviária com idade média
de cerca de 17,5 anos e locomotivas com idade média de 25 anos; estradas com condições
péssima, ruim ou deficiente em 78% dos casos; baixa disponibilidade de infra-estrutura
ferroviária; baixíssima disponibilidade de terminais multimodais; hidrovias sendo ainda
pouco utilizadas para o escoamento de safra agrícola e outros.
Um pequeno indicativo de como uma melhora do setor de transporte pode contribuir
para o aumento da eficiência econômica do País pode ser encontrado nos estoques.
Segundo a COPPEAD/UFRJ (2004), estimativas indicam que cerca de R$ 118 bilhões de
excesso de estoque são mantidos pelas empresas brasileiras ao longo das cadeias
produtivas como forma de se proteger das ineficiências do transporte, conseqüência de
atrasos, acidentes e roubos de carga. Um setor de transportes mais confiável e eficiente
poderia diminuir consideravelmente este valor, liberando recursos da ordem de bilhões de
reais que poderiam ser reinvestidos em atividades produtivas.
Verifica-se que os estoques em países desenvolvidos da Europa, Ásia e EUA, são
equivalentes a aproximadamente 3 dias, enquanto que no Brasil equivalem a 17 dias em
média (Pozo, 2004). Tal fato reafirma a não confiabilidade no sistema de transportes
brasileiro, bem como a ineficiência do mesmo.
18
2.3 Indicadores Básicos de Eficiência do Transporte de Cargas
A eficiência do transporte de cargas brasileiro deverá ser avaliada a partir de parâmetros
relacionados a Aspectos Econômicos; Oferta de Transporte; Segurança e Energia & Meio
Ambiente. Estes parâmetros são baseados nos objetivos estratégicos do DOT –
Departamento de Transporte dos EUA – e visam um maior desenvolvimento econômico e
social do país (COPPEAD/UFRJ, 2004).
É interessante ressaltar que a análise de cada um destes parâmetros depende de
medidas comparativas, sem as quais não se pode fazer qualquer tipo de conclusão sobre o
atual estágio do transporte no Brasil. Assim, torna-se importante a comparação dos dados
brasileiros com os de outros países, principalmente com os dos Estados Unidos que possui
extensão territorial semelhante a do Brasil e que pode ser considerado benchmark mundial
em termos de eficiência no setor de transportes.
2.3.1 Produtividade do Transporte de Cargas no Brasil
Uma das mais importantes dimensões a serem analisadas no transporte de cargas
brasileiro é a econômica. É interessante ressaltar que um transporte eficiente
economicamente, gera grande valor para o desenvolvimento regional e internacional de um
país.
Dentro das questões econômicas, uma das mais importantes medidas é a produtividade
dos trabalhadores do setor. Com relação a esta medida, verifica-se uma grande deficiência
no transporte de cargas no Brasil.
A figura 2.2 a seguir, mostra o quanto cada trabalhador dos diversos subsetores do
transporte de cargas produz anualmente em termos de milhões de toneladas quilômetro útil
(medida adotada para produção de transporte).
A produtividade global do sistema de transporte de cargas brasileiro é ainda mais baixa
do que aquela encontrada para cada modal individualmente.
Salienta-se que ao fazer a opção pelo uso intensivo do modal rodoviário,
intrinsecamente menos produtivo, gera-se um pior desempenho no sistema como todo.
19
8,2
9,3
0,6
1,0
17,1
21,2
1,8
4,5
0
5
10
15
20
25
Aquaviário Ferroviário Rodoviário Global
Modais de Transporte
10
6
TKU/empregado
Brasil EUA
Figura 2.2: Produtividade do Transporte de Cargas - Brasil/EUA
Fonte: Geipot, 2001; IBGE, 1999; Bureau of Transportation Statistics-BTS, 2000
Do exposto, observa-se que a baixa produtividade do sistema de transportes no Brasil
contribui para um desequilíbrio entre o que se gasta no sistema de transporte e o que
realmente se extrai de serviço neste sistema, o que leva ao aumento dos custos dos
produtos ineficientemente transportados.
A produtividade do transporte de cargas no Brasil também apresenta um baixo
desempenho quando comparado com outros setores de nossa economia. A figura 2.3 a
seguir, mostra como diversos setores da economia brasileira se comparam com seus pares
nos Estados Unidos, em termos de produtividade da mão-de-obra. Para efeito de
comparações, a produtividade norte-americana em cada um dos setores estudados foi
estipulada como 100%.
20
100%
68%
47%
45%
40%
36%
35%
22%
22%
18%
14%
Benchmark - EUA
Siderurgia
Transporte Aéreo
Telecomunicações
Bancos de Varejo
Montadoras
Construção Civil
Autopeças
Transporte de Cargas
Proc. Alimentos
Varejo de Alimentos
Fonte: COPPEAD/UFRJ, 2004
Figura 2.3: Produtividade de Mão de Obra por Setor
O que se percebe, pela figura, é que o transporte de cargas no Brasil é um setor com
produtividade bem abaixo da mediana nacional, ficando à frente de apenas dois setores:
varejo e processamento de alimentos.
2.3.2 Infra-estrutura de Transportes
A infra-estrutura de transporte disponível no Brasil é significativamente menor do que
aquela existente em diversos países em desenvolvimento e de grandes extensões
territoriais. A análise da oferta de infra-estrutura para os diversos modais de transporte de
carga foi realizada a partir de um índice conhecido como densidade de infra-estrutura. Este
índice é calculado a partir do número de quilômetros de infra-estrutura disponível por cada
km
2
de área do País. Na figura 2.4 a seguir, a densidade é calculada para cada 1.000 km
2
de
área do País. Percebe-se uma menor disponibilidade de infra-estrutura de transporte no
Brasil, sobretudo no modal ferroviário, representando uma reduzida oferta deste modal no
País.
A disponibilidade do modal hidroviário não é aproveitada em toda sua plenitude por
causa da localização dos rios navegáveis e da necessidade de se intervir para melhorar a
navegabilidade em diversos trechos, além da necessidade de investimentos nos portos que
servirão a este sistema. A infra-estrutura de transporte norte-americana é de 447 km por
cada 1000 km
2
de área, significativamente maior do que a de todos os países aqui
apresentados.
21
39,6
45,3
17,8
17,3
8,4
10,5
6,1
3,4
5,6
14,5
1,5
0,3
0
10
20
30
40
50
60
70
Canadá México China Brasil
Km/mil Km²
Rodoviário Ferroviário Aquaviário
Fonte: COPPEAD/UFRJ, 2004.
Figura 2.4: Densidade de Transporte
Além da reduzida disponibilidade de infra-estrutura de transporte, percebe-se uma baixa
qualidade naquela existente.
A disponibilidade de rodovias pavimentadas no Brasil é ainda pequena conforme
percebido na figura anterior. Em 2004 eram cerca de 196 mil km pavimentados sobre um
total de 1,6 milhão de km de rodovia. Soma-se a este fato a baixa qualidade da infra-
estrutura existente, cujo estado de conservação é avaliado como péssimo, ruim ou
deficiente em 78% da sua extensão segundo estudo da Confederação Nacional do
Transporte (CNT, 2004), conforme pode ser constatado na figura 2.5.
A baixa qualidade da infra-estrutura de transportes de carga não é um problema
exclusivo do modal rodoviário, existem problemas também no modal ferroviário, o que tem
provocado índices de acidentes bastante elevados em comparação com outros países.
Ainda sobre o modal ferroviário, salienta-se que a falta de investimentos durante vários
anos neste sistema ocasionou um verdadeiro sucateamento da infra-estrutura existente,
causando sérios problemas relacionados à segurança, produtividade de transporte e
confiabilidade do sistema. Apesar de empresas extremamente produtivas como a CVRD
operarem em linhas modernas com veículos novos, resultando em grande desempenho
operacional para esta empresa, na maioria absoluta dos casos as empresas têm passado
por grandes dificuldades financeiras, o que compromete a imagem destas empresas no
22
mercado e que leva os clientes a procurarem outros sistema alternativos a este, como o
rodoviário, por exemplo.
Péssima,
Ruim ou
Deficiente
78%
Boa ou Ótima
22%
Fonte: CNT; Relatório de Acompanhamento das Concessões Ferroviárias; AAR, 2004
Figura 2.5: Estado de Conservação da Malha Rodoviária
2.3.3 Energia e Meio Ambiente
Apesar da abordagem do contexto ambiental e energético neste capítulo se fazer
necessária a fim de dar continuidade à linha de raciocínio até agora seguida, salienta-se que
tratar-se-á de uma sucinta descrição dos impactos causados pelo sistema de transportes ao
meio ambiente e às fontes de energia, uma vez que no capítulo 03 ambos os temas serão
novamente estudados com maior propriedade e ênfase adequada.
2.3.3.1 Consumo energético
O setor de transporte brasileiro (cargas e passageiros) apresenta pior aproveitamento
de fontes não-renováveis de energia, quando comparado com os padrões norte-americanos.
O grau de aproveitamento de nossas fontes não-renováveis de energia no transporte de
cargas e passageiros pode ser verificado a partir do número de KJ (KiloJoule) gastos pelo
setor para cada dólar gerado no PIB do país.
Uma comparação do índice de aproveitamento energético (KJ por US$ gerado no PIB),
brasileiro e americano é apresentada na figura 2.6, a seguir. O índice de aproveitamento
energético brasileiro é, portanto, cerca de 29% pior do que o norte-americano.
23
64.862
83.924
0
10.000
20.000
30.000
40.000
50.000
60.000
70.000
80.000
90.000
EUA 1996 Brasil 1999
KJ/U$(PIB)
Fonte: Balanço Energético Nacional - 2000/MME; BTS-Transportation Statistics Annual Report, 2000
Figura 2.6: Índice de Aproveitamento Energético
É interessante perceber que este consumo ineficiente de energia não-renovável traz
uma série de malefícios para o País, como, maior emissão de poluentes, maior custo final
para os produtos, maior dependência externa de combustíveis, pior desempenho na balança
comercial etc.
Deste modo, observa-se a necessidade de ações que visem um melhor aproveitamento
da energia demandada pelo setor de transportes, como a utilização de modais de
transportes menos intensivos em energia, que possibilitem um maior deslocamento de carga
utilizando menores quantidades de energia.
2.3.3.2 Emissão de Poluentes
Do exposto no item anterior, subentende-se que proporcionalmente o nível de emissão
de poluentes por dólar gerado no PIB no setor de transporte brasileiro é alto, quando
comparado com aquele apresentado no setor de transporte norte-americano.
Os principais poluentes relacionados com a combustão de veículos são os óxidos de
nitrogênio (NO
x
) e o monóxido de carbono (CO). O NO
x
tem como principais efeitos afetar o
sistema respiratório e causar chuvas ácidas. Já o CO tem como principal efeito a redução na
capacidade de transporte de oxigênio no sangue causando dores de cabeça, perda de
reflexos e até a morte.
Por conta do grande impacto ambiental, tanto no que se refere à qualidade do ar como
na questão do aumento do efeito estufa, causado pelo setor de transportes; políticas
públicas são necessárias para reduzir estas externalidades negativas. Portanto, além do
estímulo a políticas de renovação de frota e maior controle sobre as manutenções
realizadas nos veículos, torna-se necessário também, a inserção de alternativas energéticas
com menores índices de emissões, como por exemplo, os biocombustíveis.
24
2.4 A Matriz de Transporte
Ao se tratar de transporte de carga, faz-se necessária a abordagem do sistema de
transportes rodoviário pelo fato deste ser o maior competidor do sistema ferroviário neste
tipo de atividade. Além disso, o sistema rodoviário que no passado foi amplamente
incentivado por diversos governos brasileiros, continua em expansão, o que aumenta ainda
mais a competição deste com as ferrovias, contribuindo assim, para que estas últimas sejam
cada vez menos utilizadas e por vezes até sucateada.
Observa-se que a participação dos modais rodoviário, ferroviário e aquaviário no
transporte de cargas brasileiro é significativamente diferente daquela encontrada em outros
países de dimensões continentais. No Brasil existe uma excessiva concentração de
transporte de cargas no modal rodoviário, conforme comentado.
A figura 2.7 a seguir, indica a participação relativa, no transporte de cargas, dos modais
rodoviário, ferroviário e aquaviário em diversos países do mundo.
Uma primeira constatação é que todos os países de grande extensão territorial, com
exceção do Brasil, localizam-se à direita e na parte inferior do gráfico. Isto significa que
estes países usam muito o modal ferroviário e, comparativamente, pouco o modal
rodoviário.
Outra constatação é a de que os países de pequena extensão territorial estão
localizados à esquerda e na parte superior do gráfico. Isto demonstra uma opção prioritária
pelo modal rodoviário, em detrimento de outros modais. Assim, torna-se surpreendente
verificar a posição do Brasil, ao lado de países de baixa extensão territorial, indicando uma
priorização do modal rodoviário, menos eficiente.
Ressalta-se que para a confecção da figura foram considerados apenas os sistemas
ferroviário, rodoviário e aquaviário de transportes.
25
Figura 2.7: Participação dos Modais no Mundo (Ton x Km útil)
Fonte: COPPEAD/UFRJ (2004)
Dentre as explicações para este fato tem-se que o frete rodoviário exageradamente
barato acaba funcionando como uma barreira à prática da multimodalidade e como
desestímulo ao desenvolvimento dos outros modais.
O valor médio pago pelos fretes rodoviários é muito baixo em comparação com os
custos incorridos. Este frete artificialmente baixo é um problema porque compromete a
saúde do setor, impede o crescimento de outros modais (como o ferroviário, por exemplo) e
gera externalidades negativas para a sociedade.
2.4.1 Alternativas para Transporte de Carga
A baixa disponibilidade e as limitações operacionais dos modais ferroviário, de
cabotagem e de navegação de interior dificultam a utilização destes como reais alternativas
ao modal rodoviário.
A disponibilidade de infra-estrutura do modal rodoviário no Brasil é significativamente
maior do que a dos outros modais, conforme pode ser percebido na figura 2.8.
Além da baixa oferta de infra-estrutura de transporte, o sistema ferroviário apresenta
também problemas relacionados com a viabilidade econômica de algumas ferrovias que
permanecem fortemente subutilizadas.
Com relação à navegação do interior, deve-se citar que apenas 35% das vias
navegáveis são efetivamente utilizadas para o transporte. Os outros 65% só podem ser
viabilizadas economicamente a partir de intervenções nos rios e construção de infra-
estrutura em terra (terminais hidroviários).
26
17,3
5,6
3,4
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
Rodoviário (rodovias
asfaltadas)
Hidroviário (rios
navegáveis)
Ferroviário
Modo
Km/mil Km²
Figura 2.8: Densidade de transporte (km/1.000Km
2
)
Fonte: Geipot, 2001; IBGE-Pesquisa Anual de Serviços, 1999; Bureau of Transportation
Statistics, 2000
O sistema ferroviário brasileiro possui uma baixa disponibilidade, limitando o
crescimento de sua participação na matriz de transportes.
O déficit de transporte ferroviário no Brasil pode ser ilustrado através de uma
comparação com os EUA das densidades de ferrovia, calculada em extensão de ferrovias
(km) em relação à área territorial do país (1000 km
2
); de acordo com a figura 2.9 a seguir.
Enquanto nos EUA este valor é de 29,8, no Brasil é de apenas 3,4, indicando a baixa
capilarização da sua malha ferroviária.
Figura 2.9: Densidade de Ferrovia (km/1.000 km
2
)
Fonte: COPPEAD/UFRJ (2004)
27
Assim, pela figura anterior observa-se que é possível se transportar cargas e
passageiros com maiores taxas de eficiência energética pelos diversos estados norte
americanos, enquanto que no Brasil esta facilidade proporcionada pelo sistema ferroviário
está restrita a algumas regiões.
De acordo com a COPPEAD/UFRJ (2004), a segmentação geográfica utilizada no leilão
de concessão e a deficiente regulamentação do direito de passagem, são questões que
dificultam a operação ferroviária intra-modal que viabilizaria o transporte em grandes
distâncias.
A malha ferroviária concessionada foi subdividida em diversas submalhas regionais
conforme apresentado na figura 2.10.
Deve-se considerar que o modelo de concessão adotado implica na necessidade de
regular-se adequadamente a garantia do tráfego mútuo e o direito de passagem entre as
concessionárias, visando desta forma, atingir a eficiência almejada para o sistema ferroviário
como um todo e não de suas subpartes.
A ausência de uma definição prévia de níveis mínimos de serviço e máximos de tarifa
que garantam, na prática, o direito de passagem entre concessionárias, é considerado um
entrave à adoção mais freqüente do transporte ferroviário entre empresas e por longas
distâncias (COPPEAD/UFRJ, 2004).
Figura 2.10: Divisão Ferroviária por Submalhas Regionais
Fonte: COPPEAD/UFRJ (2004)
28
O sistema ferroviário brasileiro passou por um período de degradação de suas vias
permanentes, material rodante e superestrutura no período pré-privatização.
A figura 2.11 apresenta os investimentos governamentais na Rede Ferroviária Federal
(RFFSA) no período que antecedeu a privatização da mesma. Considerando-se o nível
decrescente de investimentos associados à manutenção do sistema ferroviário (vias
permanentes, material rodante e superestrutura) percebe-se que houve um verdadeiro
sucateamento deste sistema antes de sua transferência para as mãos da iniciativa privada.
A necessidade de investimentos no setor ferroviário após a privatização surge então
como fator fundamental para viabilizar a recuperação da sua capacidade de transporte.
Figura 2.11: Investimentos Governamentais na RFFSA
Fonte: COPPEAD/UFRJ (2004)
O nível de investimento por km de linha das concessionárias ferroviárias brasileiras tem
sido significativamente menor do que aquele investido pelas empresas norte-americanas.
A figura 2.12 apresenta os investimentos privados em US$ por km de linha no sistema
ferroviário brasileiro pós-privatização. Percebe-se que o investimento por km de linha férrea
no Brasil é cerca de 1/3 daquele das ferrovias norte-americanas. Este fato torna-se ainda
mais preocupante quando considera-se que os investimentos necessários nos Estados
Unidos são apenas aqueles necessários para manutenção do sistema. No Brasil, o
investimento deveria, teoricamente, recuperar o sistema, e expandi-lo.
29
32.132
34.205
31.614
37.314
10.778
6.927
10.968
15.661
0
5.000
10.000
15.000
20.000
25.000
30.000
35.000
40.000
1997 1998 1999 2000
U$/Km
EUA Brasil
Figura 2.12: Comparação de investimentos em ferrovias - Brasil/EUA
Fonte: COPPEAD/UFRJ (2004)
No cerne dos problemas de disponibilidade e baixo nível de investimento na
manutenção de linhas está o alto custo de capital no Brasil.
As ferrovias, como negócio, têm como principais características, a alta dependência de
capital e a baixa rentabilidade. Demanda, portanto, altos investimentos com retorno de longo
prazo. Negócios com esta característica são muito mais afetados pela alta taxa de juros
praticada no País, reduzindo a atratividade para investimentos da iniciativa privada.
2.5 Considerações Finais
Do exposto observa-se de uma forma geral, uma forte tendência à utilização do sistema
de transportes rodoviário de cargas no Brasil e no Mundo. Este fato se deve principalmente
devido à flexibilidade do mesmo em conseguir deslocar produtos de porta a porta para os
clientes.
Entretanto, viu-se que a falta de incentivos nos outros sistemas de transportes menos
intensivos em energia e com maiores capacidades de transporte de cargas, acaba forçando
as empresas a aumentarem o custo dos produtos pela prática de afretamentos mais caros,
característicos do sistema rodoviário. No entanto, mesmo com o pagamento por fretes mais
caros a empresas terceirizadas, a idade média da frota vem aumentando, pois em muitos
casos este serviço é novamente terceirizado a autônomos, que são obrigados a praticar
preços baixos de frete para estas transportadoras, devido ao excesso da oferta deste
serviço.
30
Assim, a partir deste problema surgem outros como: a insegurança nas rodovias,
aumento do número de acidentes, maiores problemas relacionados à poluição atmosférica,
maior pressão sobre a infra-estrutura de transportes, aumento do consumo de combustíveis
e queda da produtividade do sistema como um todo.
Devido a todos estes problemas mencionados e relacionados ao sistema rodoviário,
observa-se a necessidade de investimentos na infra-estrutura ferroviária, uma vez que este
sistema além de ser menos intensivo em energia possui maiores índices de segurança no
transporte e maior capacidade de carga. Conforme já mencionado anteriormente, o sistema
ferroviário é recomendado para o transporte a longas e médias distâncias e deslocando
elevados volumes de cargas (Ballou, 2004).
No Brasil este sistema deveria ser mais explorado, uma vez que o país exporta grandes
quantidades de matérias-primas para outros países, ou até mesmo nos seus deslocamentos
internos (extração – fábrica). Dentre estas matérias-primas destacam-se os recursos
minerais, que possuem parcela importantes nos produtos que compõem o PIB brasileiro, e
que são largamente utilizados na indústria de base e ainda exportados em grandes volumes
para a Europa e Ásia. Os principais minerais extraídos no Brasil e que possuem grandes
necessidades de transporte ferroviário devido aos seus altos volumes e grandes distâncias
de deslocamento, compreendem: minério de ferro, níquel, carvão, alumínio, potássio, cobre,
manganês e caulim.
A seguir, na figura 2.13 está ilustrado o custo total médio mais favorável no sistema
ferroviário em relação aos demais sistemas de transportes, levando-se em consideração o
volume de carga e a distância de transporte.
Figura 2.13: Custo Médio dos Sistemas de Transportes
Fonte: Ballou, 2004
31
Salienta-se que o sistema de transporte ferroviário de carga, que na maior parte das
vezes utiliza diesel como combustível, poderá optar pela utilização de biocombustíveis como
forma de reduzir a dependência deste modo ao derivado do petróleo e ainda utilizar um
combustível menos poluente, a exemplo do biodiesel.
No capítulo 3 serão abordados temas relativos ao consumo de energia pelo sistema de
transportes, uma vez que este é responsável por uma grande parcela da demanda por
combustíveis fósseis no mundo. Serão, também, propostas novas alternativas energéticas
para transportes como forma de reduzir as pressões sobre a indústria do petróleo e ao
mesmo tempo, demonstrar que estas novas formas de energia podem ser menos agressivas
ao meio ambiente, sem comprometer a eficiência do setor de transportes.
32
3 A DEMANDA ENERGÉTICA DO SETOR DE TRANSPORTES E A IMPORTÂNCIA DA
DIVERSIFICAÇÃO DE FONTES DE ENERGIA
3.1 Introdução
A necessidade de diversificação das fontes de energia que possibilitam o
desenvolvimento das nações, atualmente se justifica pelo aumento crescente do consumo
energético da população mundial. Tal fato está se tornando cada vez mais preocupante à
medida que o aumento deste consumo poderá ocasionar problemas futuros como risco de
desabastecimento, o que por sua vez acarretaria diversos problemas para as nações
assoladas por esta questão. Dentre as atividades de consumo mais intensivas, destacam-
se os transportes, que têm contribuído enormemente para que a escassez das reservas
energéticas utilizadas atualmente, atinja o seu ápice num horizonte de tempo cada vez
menor.
Deste modo, torna-se importante que neste capítulo seja feita uma análise da demanda
energética provocada pelo sistema de transportes no Brasil e mundo, inclusive comparando
este sistema com outras atividades intensivas em uso de energia, a fim de que seja possível
estimar demandas futuras requisitadas pelo sistema de transportes, baseadas na sua
evolução.
Serão apresentadas formas alternativas de energia capazes de complementar esta
crescente demanda de energia induzida pelos sistemas de transportes e auxiliar na
diminuição da degradação ambiental provocada pelas emissões oriundas da queima de
combustíveis fósseis.
Toda essa transformação depende em grande parte da evolução do sistema de
transportes, que impõe a este a necessidade de constantes mudanças. Atualmente, o setor
caracteriza-se pela forte concentração nos derivados de petróleo como fonte de energia e
numa distribuição modal desbalanceada em favor do transporte rodoviário. Sendo assim, a
utilização de fontes alternativas de energia (hidrogênio, álcool combustível, biodiesel, etc.), a
valorização de modais menos intensivos em energia (ferroviário, aquaviário e dutoviário) e a
melhora na eficiência da frota de automóveis são exemplos de medidas a serem tomadas a
fim de tornar o desenvolvimento menos dependente do petróleo.
Uma questão que merece destaque é que o setor de transportes se mostra pouco
flexível em incorporar mudanças capazes de alterar os padrões e estruturas vigentes sem
um grande e persistente esforço de planejamento a longo prazo. Isso ocorre devido às
inúmeras vantagens do petróleo, que, dentre outras, possui alta densidade energética, baixo
33
custo, uma indústria com vasta infra-estrutura mundial de transporte, distribuição e revenda,
além de apresentar versatilidade incomparável que o torna matéria-prima dos mais diversos
produtos que permeiam a vida cotidiana (cosméticos, tecidos, plásticos, componentes para
o setor de microeletrônica, pavimentos, etc.) (Moraes, 2005).
Outro fator incide na questão de que os equipamentos de transporte possuem longa
duração. Como exemplo, um automóvel de passageiro dura em média 15 anos, uma
aeronave dura entre 25 a 35 anos, para veículos pesados, como locomotivas e navios, esta
durabilidade é ainda maior, sem se esquecer da infra-estrutura de transportes, que possui
uma durabilidade muito superior a todos. Por outro lado, quando se deseja incorporar
qualquer inovação tecnológica em uma fábrica, são necessárias modificações que
demandam investimentos e prazos (GREENE, 2003).
Deste modo, não seria fácil substituir o sistema de transporte baseado em derivados do
petróleo por outra fontes provenientes de novas tecnologias. Como exemplo tem-se os
veículos movidos a hidrogênio, que possuem problemas relacionados às dificuldades de
armazenagem e necessidade de infra-estrutura para o reabastecimento. Entretanto, grandes
desafios incidem na redução dos custos destas novas tecnologias, a fim de que as mesmas
sejam competitivas em relação às convencionais.
Segundo Moraes (2005), um bom exemplo da dependência energética do setor de
transportes pode ser constatada nos EUA, que possuem a maior frota de veículos do
mundo. Cada americano percorre aproximadamente o equivalente a uma viagem ao redor
do planeta por ano
4
. Assim, fazendo-se uma análise apenas do seu sistema de transportes,
este consome uma quantidade de energia maior que a economia inteira de qualquer outro
país, com exceção de Rússia e China, o que lhe proporciona crescentes déficits em sua
balança comercial (Moraes, 2005).
Essa dependência de importações torna a economia dos EUA vulnerável às oscilações
de preços do barril do petróleo e demandam maiores investimentos nas políticas de
eficiência energética.
Ademais, as seguinte considerações devem ser observadas acerca do setor de
transportes:
I. Segundo a ANP (2004), grande parte das reservas provadas de petróleo (63,3%) e sua
produção (30%) estão localizadas no Oriente Médio
5
. Esta área possui conflitos
políticos e religiosos seculares (Moraes, 2005)
4
Isto equivale à cerca de 7,7 trilhões passageiros-quilômetro por ano (GREENE, 2003).
5
As reservas provadas totais de petróleo somaram 1.147,8 bilhões de barris em 2003, enquanto a produção de
petróleo totalizou 76,7 milhões de barris por dia neste mesmo período (ANP, 2004).
34
II. Por ser um recurso não renovável, o petróleo possui reservas finitas que poderão
atingir o seu ápice de produção mais cedo do que se imagina (GELLER, 2003);
III. O setor de transportes possui as maiores taxas de emissões de dióxido de carbono
desde a década de 80, sendo que estas taxas encontram-se em constante aumento
(GREENE, 2003).
Analisando se o Brasil, observa-se que vários aspectos são favoráveis no que concerne
ao uso de combustíveis alternativos. Um destes aspectos diz respeito ao fato do país ser o
segundo maior produtor de álcool combustível
6
(ficando atrás apenas dos EUA). Esta fonte
de energia renovável já viabiliza a substituição de parte dos derivados do petróleo, como por
exemplo gasolina e Gás Natural Veicular (PROCANA, 2005). Outro aspecto está
relacionado à disponibilidade de terras agricultáveis, que permitem o plantio de oleaginosas
que servirão de matéria prima para a produção de biodiesel (MCT, 2002), que também é um
potencial substituto dos derivados do petróleo. E ainda, com uma geração hidroelétrica de
aproximadamente 83% da oferta total de eletricidade
7
(Moraes, 2005).
Deste modo, uma substituição gradativa dos combustíveis fosseis por alternativos,
permitiria que os primeiros fossem direcionados para outros fins, reduzindo-se assim as
pressões sobre suas reservas.
Outro aspecto relevante está relacionado ao fato de que paises emergentes ou em
desenvolvimento possuem sistemas de transportes em fase de expansão, o que poderá
demandar grande parte da energia necessária para o desenvolvimento do país e
expressivas taxas de emissões de poluentes. Deste modo tornam-se necessárias políticas e
planos de desenvolvimento dos sistemas de transportes a fim de tornar os mesmos
energeticamente eficientes e manos poluidores.
Deste modo, neste capítulo serão abordados dois temas centrais que se completam: um
deles será a demanda de energia requerida pelo sistema de transportes no Brasil em
comparação com o que ocorre no mundo, principalmente no que concerne ao deslocamento
de cargas e o outro a necessidade de diversificação das fontes de energia com vistas a
atender a esta demanda requerida pelo sistema.
6
Na safra de 2004/2005, a moagem foi de 380 milhões de toneladas de cana, produzindo 24 milhões de
toneladas de açúcar e 14 bilhões de litros de álcool (PROCANA, 2005).
7
A disponibilidade total de energia em 2006 foi de 419,2 TWh, sendo que aproximadamente 349,3 TWh foram
providos pela hidroeletricidade (MME, 2007).
35
3.2 O Consumo Mundial de Combustíveis no Setor de Transportes
Com a evolução das nações, observou-se uma maior necessidade de integração do
comércio, cultura e intercâmbio de informações de forma mais intensa e rápida. Este fato
tornou-se bastante evidente em regiões altamente competitivas, uma vez que a demanda
por produtos e serviços requer respostas rápidas às necessidades destes mercados.
Deste modo, tornou-se imperativo que o planejamento para a expansão do setor de
transportes fosse realizado que forma estratégica, uma vez que este setor é um dos
responsáveis pelo desenvolvimento da economia de qualquer país. Ademais o
conhecimento e aprimoramento de sistemas de transportes mais eficientes permite um
menor consumo de fontes de energia e maior redução das emissões de gases poluentes, o
que significa melhoria no bem estar da sociedade (Moraes, 2005).
3.2.1 Evolução do Consumo de Petróleo
Conforme já comentado, o sistema de transporte possui papel fundamental na
economia dos países permitindo a integração e intercâmbio de pessoas e bens entre as
cidades, estados e paises. Devido a esta grande demanda por seus serviços, os transportes
têm sido na maioria dos países, os maiores consumidores dos derivados do petróleo e com
significativas taxas de crescimento ao longo do tempo, como se pode observar na figura 3.1
a seguir:
60,3
19,8
9,4
11,5
23,3
45,4
15,8
14,5
0
10
20
30
40
50
60
70
1973 2005
Transporte
Indústria
Uso não
energético
Outros setores
2.260 10
6
tep
3.431 10
6
tep
Figura 3.1: Consumo de Derivados do Petróleo por Setor
Fonte: IEA, 2006.
36
Em 1973, o setor de transportes representava 45,4% no consumo mundial de derivados
de petróleo, num total de 2.260 Mtep
8
. Em 2005, o consumo total de óleo totalizou 3.431
Mtep e a participação de transportes aumentou para 60,3% (IEA, 2006).
Ressalta-se que mesmo com a implantação e disseminação de medidas que visam a
redução do consumo de derivados do petróleo, como a eletrificação de ferrovias, incentivo
aos programas de combustíveis renováveis e aumento da eficiência dos modais, a
contribuição para a redução do consumo de gasolina e diesel tem sido ainda modesta.
Verifica-se também, que novas tecnologias como o carro elétrico ainda demandarão tempo
e esforços para se tornarem competitivos e serem implantadas em escala (Moraes, 2005).
Deve-se levar em consideração que enquanto outros setores têm obtido bons
resultados no que concerne à redução do consumo de derivados do petróleo, o sistema de
transportes tende a concentrar ainda mais o seu consumo nestes combustíveis. Este fato
pode ser visualizado na figura 3.1, onde a participação do setor industrial decresceu de 19,8
% para 9,4% no período considerado (IEA, 2006).
Ressalta-se no entanto, que conforme consta na figura 3.2, muitos países têm
diversificação suas matrizes energéticas como forma de reduzir a dependência dos
derivados do petróleo, o que tem aumentado a participação do gás natural e energia elétrica
no consumo final de energia. Este fato demonstra por um lado a concentração do sistema
de transportes nos derivados do petróleo e por outro a dificuldade de incorporação de outras
alternativas energéticas por este sistema (Moraes, 2005)..
8
A tonelada equivalente de petróleo (tep) é a unidade comum na qual se convertem as unidades de medida das
diferentes formas de energia utilizadas no Balanço Energético Nacional (BEN). Os fatores de conversão são
calculados com base no poder calorífico superior de cada energético em relação ao do petróleo, de 10.800
kcal/kg (MME, 2007).
37
43,4%
12,9%
9,3%
16,3%
13,1%
48,2%
15,6%
14,3%
13,5%
8,3%
3,5%
1,6%
0,0%
10,0%
20,0%
30,0%
40,0%
50,0%
60,0%
1973 2005
Petróleo
Gás Natural
Fontes Renováveis
Eletricidade
Carvão Mineral
Outras
4.700 10
6
tep
7.912 10
6
tep
Figura 3.2: Distribuição do Consumo Final de Combustíveis
Fonte: IEA, 2006.
Analisando-se a figura anterior, pode-se constatar que a participação do gás natural no
consumo final de energia cresceu de 14,3% em 1973 para 15,6% em 2005. Grande parte
deste crescimento se deve ao aumento da geração de energia elétrica utilizando-se como
insumo o gás natural em detrimento ao carvão, que possui várias desvantagens que vão
desde a eficiência do processo até as emissões de gases poluentes (Moraes, 2005).
No setor industrial, o gás natural também deverá ter um crescimento expressivo,
enquanto que o uso do petróleo neste setor deve apresentar uma trajetória mais modesta.
Já a eletricidade vem experimentando aumentos de demanda, o que se deve em grande
parte aos setores comercial e residencial, e em menor escala ao setor industrial.
Em relação às fontes de energia alternativas, observou-se um ligeiro aumento nos
últimos anos, com maiores incentivos às pesquisas e ao avanço tecnológico. Entretanto, sua
aceitação pelo mercado ainda enfrenta problemas relacionados à viabilidade financeira e a
alta competitividade deste mercado onde as mesmas se encontram inseridas.
Deste modo, observa-se que a diversificação das fontes de energia e suas rotas de
suprimento configuram-se como uma estratégia para os países, uma vez que há uma
tendência crescente do consumo de final energia (Moraes, 2005)..
38
3.2.2 Emissões de Gases do Efeito Estufa (GEE) pelos Transportes
A questão ambiental vem adquirindo cada vez mais relevância à medida que os danos à
humanidade tornam-se progressivamente mais evidentes. A emissão de gases poluentes,
em específico, é conseqüência, em grande parte, da queima de combustíveis fósseis. Estes
gases são os causadores das chuvas ácidas e da nuvem de poluição urbana, dentre outros
males à saúde humana. O CO
2
e outros gases do efeito estufa estão se acumulando
rapidamente na atmosfera causando o aquecimento global. Desde a revolução industrial
houve um aumento de 37,5% nos níveis de dióxido de carbono de 280 ppm para 385 ppm
(IPCC, 1996).
Os gases que provocam o efeito estufa se situam a uma distância de 10 a 16 km da
superfície do planeta, na parte da atmosfera conhecida como troposfera (IPCC, 1996).
Alguns gases de efeito estufa ocorrem naturalmente na atmosfera, como o vapor d´água
(H
2
O), o dióxido de carbono (CO
2
), o metano (CH
4
), o óxido nitroso (N
2
O) e o ozônio (O
3
).
Esses gases atuam como uma cobertura natural, mantendo a temperatura da Terra propícia
ao desenvolvimento das diferentes formas de vida. Sem este fenômeno, a temperatura
média da Terra seria em torno de 18 ºC negativos. Devido ao efeito estufa, a temperatura
média da superfície terrestre é de 15 ºC, ou seja, aproximadamente 33º mais quente (IPCC,
1996).
A figura 3.3 mostra a contribuição dos vários gases no incremento do efeito estufa de
origem antrópica.
CFC 11
4%
CFC 12
8%
CH4
15%
N2O
5%
O3
8%
CO2
60%
Figura 3.3: Contribuição dos Gases no Incremento do Efeito Estufa
Fonte: IPCC, 1996.
39
A entrada da radiação solar tem que ser equilibrada por uma saída de calor (radiação
térmica) emitida pela Terra. Graças aos gases atmosféricos que regulam o sistema climático
da Terra, interceptando a radiação solar, fazendo com que 30% da energia dos raios solares
que chegam sejam refletidos de volta para o espaço. O restante (70%) é absorvido pela
Terra e pela atmosfera, aquecendo a superfície do planeta. A Terra, então aquecida, reemite
energia sob a forma de radiação térmica (radiação infravermelha de onda longa) que tem
sua passagem bloqueada principalmente pelo vapor de água e dióxido de carbono
existentes na atmosfera (IPCC, 1996).
Da radiação térmica emitida pelo globo terrestre, cerca de 90% são absorvidos pela
atmosfera, que irradia em torno de 80% novamente para a superfície terrestre. É esse
processo que mantém a Terra confortavelmente aquecida. Apenas uma pequeníssima
quantidade de radiação terrestre escapa para o espaço. A figura 3.4 a seguir apresenta um
diagrama simplificado do efeito estufa. Observa-se, entretanto que, no equilíbrio, o total de
energia solar que entra no sistema é igual ao total de energia térmica que sai.
O equilíbrio é rompido pela intensificação do fenômeno que ocorre em função das
atividades humanas, uma vez que, ao aumentar a quantidade de gases estufa na atmosfera,
maior é a retenção de calor (RIBEIRO et al, 2000).
Figura 3.4: Diagrama Simplificado do Efeito Estufa
Fonte: Adaptado de Ribeiro et al, 2000.
40
Deste modo, como os gases de efeito estufa provocam um bloqueio maior, a Terra se
aquece mais do que o habitual, causando uma série de problemas climáticos, os quais
pode-se citar: o aumento da temperatura média do planeta com conseqüentes ondas de
calor em diversas regiões, além de perdas para a agricultura e outros; derretimento de
geleiras ocasionando aumento do nível do mar e conseqüente inundação de áreas
costeiras; alterações na distribuição das chuvas provocando tempestades, enchentes e
alagamento de algumas cidades e seca em outras regiões; maior incidências de furacões e
ciclones com intensificação dos mesmos, além de outras conseqüências como a extinção de
diversas espécies da fauna e flora que não conseguirão de adaptar às mudanças climáticas.
Entretanto, salienta-se que o problema não incide na existência dos gases de efeito
estufa, mas no aumento das concentrações destes na atmosfera. (Ribeiro et al, 2000).
Devido às intensas atividades antrópicas (indústrias, transportes, geração de energia,
etc.), as emissões de CO
2
no mundo cresceram 54% de 1973 a 2002, chegando a 24.102
Mt. Os países da OCDE são os grandes emissores de CO
2
representando, em 2002, 52,1%
das emissões totais, no entanto, seu crescimento tem sido relativamente estável perdendo
gradativamente participação para os países em desenvolvimento. Com o crescimento
populacional acelerado, a gradual melhoria nos padrões de vida, aliado a progressiva
integração no mercado mundial, espera-se que este grupo de países venha a aumentar
significativamente seu consumo de energia e as emissões de gases poluentes, como já vem
ocorrendo nas últimas décadas. Cabe observar que, enquanto a OCDE representa 19% da
população mundial, a China juntamente com a América Latina e a África representam 41%.
No período de 1973 a 2002 estas regiões dobraram sua participação na emissão de CO
2
,
passando de 10,3 % a 20,3%. A Ásia e os países do Oriente Médio também apresentaram
crescimentos significativos (IEA, 2004).
Observa-se, neste contexto, que em 2002 as emissões de CO
2
provenientes do petróleo
representavam 41,8% do total (2.4102 Mt), na frente das emissões de gás (20,4%) e carvão
(37, 5%). Além disso, o transporte é o setor que mais rapidamente tem aumentado suas
taxas de emissões e deve apresentar um crescimento de 2% ao ano, no período de 2001 a
2025.
Na economia dos EUA, o setor de transportes é responsável por cerca de um terço de
todas as emissões de CO
2
e, se as projeções se confirmarem, esta porção crescerá para
36% até 2020 (GREENE, 2003).
Sabe-se que os impactos ambientais relacionados ao uso de combustíveis fósseis no
setor de transportes não se limitam à emissão de gases poluentes ou de CO
2
. Outros
aspectos como os congestionamentos urbanos, o espaço comprometido nas cidades
41
destinado a estacionamento, dentre outros, têm grande importância e contribuem para
agravar ainda mais outros problemas relativos aos transportes.
De um modo geral, o sistema de transportes tem uma considerável participação neste
contexto, já que os veículos em sua grande maioria consomem combustíveis e produzem
vapor d´água (H
2
O) e Dióxido de carbono (CO
2
). Já no que se refere às emissões de metano
(CH
4
), que embora não possam ser quantificadas com precisão, pode-se afirmar que a
proporção proveniente dos veículos automotores é significativa. Este poluente é emitido a
partir do escapamento dos veículos de combustão interna. O ozônio (O
3
) é gerado a partir
da reação entre gases (HCs e NO
x
) emitidos pelos veículos. Essa reação ocorre geralmente
na estratosfera ativada pela luz solar (Ribeiro et al, 2000).
Os estudos relacionados ao aquecimento concentram suas análises nas emissões de
CO2, CH4 e N2O, devotando pouca atenção aos gases que possuem efeito indireto, como o
CO, os HC´s e os NOx.
Conforme mencionado anteriormente, a principal conseqüência do efeito estufa é o
aquecimento do clima da Terra, provocando o aumento da temperatura e o derretimento das
geleiras com conseqüente aumento do nível dos oceanos, como pode ser visto
respectivamente nas Figuras 3.5 e 3.6.
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1860 1900 1950 2000 2050 2100
Partes por Milhão
0
5
10
15
20
ºC
Concentração CO2 Incremento Temperatura
Escala de Previsão
Figura 3.5: Aquecimento da Terra nos Próximos Anos
Fonte: Adaptado IPCC, 1996.
42
Figura 3.6: Aumento do Nível dos Oceanos (vários cenários)
Fonte: IPCC, 1996.
3.3 Consumo de Combustíveis no Transporte Brasileiro
Atualmente os países desenvolvidos possuem sistemas de transportes bastante
consolidados, ou seja, já atingiram o seu ápice de crescimento e possuem taxas de
expansão estáveis. Deste modo, estes países têm buscado formas de energia alternativa
capazes de substituir ou reduzir a dependências dos combustíveis de origem fóssil.
No Brasil, o sistema de transportes ainda encontra-se em fase de expansão e com
grande potencial de crescimento, devido ao seu amplo mercado consumidor e às baixas
taxas de motorização. Assim, a necessidade de políticas públicas que orientem e
regulamentem o desenvolvimento deste sistema tornam-se imprescindíveis, para que os
mesmos não optem pelo desenvolvimento que prioriza sistemas intensivos em energia.
Um alternativa interessante incide na análise de como se procedeu o desenvolvimento
do sistema de transportes nos países desenvolvidos. Sabe-se que estes países durante o
seu desenvolvimento econômico, priorizaram sistemas de transportes com baixa eficiência
energética e altos níveis de poluição. Assim, países como o Brasil têm a chance de optarem
pelo desenvolvimento de forma diferenciada, priorizando sistemas eficientes e menos
poluentes, o que deverá se converter em benefícios econômicos e ambientais futuros.
43
3.3.1 Evolução do Consumo de Petróleo no Brasil
Tomando-se como referência o cenário internacional, pode-se constatr que grande
parte da responsabilidade pela aumento do consumo final de energia é de responsabilidade
do sistema de transportes, especialmente o rodoviário. Enquanto a industria retraiu o
consumo de energia em 2005 em 21%, o transporte aumentou este consumo em 81%.
(MME, 2006).
Segundo Moraes (2005) há uma grande tendência à maior utilização dos derivados do
petróleo e gás natural pelo sistema de transportes, uma vez que a participação passou de
44% em 1980 para 51% em 2005. Adiciona-se a este fato, o desbalanceamento do uso das
fontes energéticas pelos transportes, devido à participação crescente do sistema rodoviário,
que concentra cada vez mais o seu uso no diesel para transporte de cargas e gasolina para
o transporte de passageiros.
Ainda segundo Moraes (2005), se o setor de transportes tivesse uma matriz mais
equilibrada, haveria uma melhora na distribuição do uso das fontes de energia entre o
sistema hidroviário (utilizando óleo combustível), o sistema metroviário (utilizando energia
elétrica) e o sistema rodoviário (utilizando o diesel e gasolina), o que reduziria a grande
demanda que atualmente pesa sobre as refinarias.
A seguir na figura 3.7, tem-se a evolução da demanda por derivados de petróleo por
setor:
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
1975
1978
1981
1984
1987
1990
1993
1996
1999
2002
2005
TRANSPORTES
OUTROS
INDUSTRIAL
NÃO-ENERGÉTIC O
Figura 3.7: Evolução da Demanda dos Derivados de Petróleo e GN (10
6
tep)
Fonte: MME, 2006.
44
Conforme pode ser visto na figura anterior a industria reduziu sua participação no
consumo entre 1980 e 205, em parte ocasionada pela diversificação das fontes energéticas,
como o aumento do uso do GN e utilização do bagaço de cana e outras fontes renováveis.
Como já era esperado o sistema de transporte lidera a participação no consumo, sendo que
nos demais setores como o comercial, o residencial, público e o agropecuário, observou-se
um aumento do uso da eletricidade (principalmente no residencial) (MME, 2006).
3.3.2 Divisão do Consumo de Energia pelo setor de Transportes
Sabendo-se que há diferenças no consumo de energia das diversas modalidades de
transportes, devido às particularidades pertinentes à utilização dos mesmos, tornou-se
necessária a divisão deste consumo a partir dos dados do balanço Energético Nacional.
Deste modo foi possível se fazer uma análise do consumo de energia por modal e ainda por
modalidades (urbana, interurbana, longa distância e local) de transporte (Moraes, 2005).
Segundo Moraes (2005), enquanto no Brasil o total do consumo final de energia pelo
modal rodoviário sobre o total do setor de transporte é de 90,6%, esta razão representa
81,5% na Europa (European Commission, 2002). No caso do consumo final ferroviário, este
chega a 0,8% e 2,5 % do consumo energético total, respectivamente no Brasil e na Europa.
O restante está dividido entre o modal aéreo e o marítimo.
Deste modo, a seguir na figura 3.8 pode-se observar a divisão da demanda de energia
pelo sistema de transportes adaptado de Moraes (2005):
45
Figura 3.8: Resultado do Consumo de Energia no Transporte – Brasil
Fonte: Adaptado de Moraes, 2005.
Conforme pode ser visto na figura 3.8, o transporte de passageiros possui uma grande
participação no consumo energético devido à grande utilização de automóveis nos grandes
centros urbanos, já o consumo do transporte de passageiros interurbano está fortemente
relacionado ao modo aeroviário, devido à sua alta intensidade energética e por este
representar todo o transporte aéreo doméstico.
No transporte de cargas observa-se uma predominância do modo rodoviário de
transportes no Brasil, uma vez que os caminhões e carretas são maciçamente utilizados nos
fretes rodoviários, demandando assim a maior parcela de energia do setor. Já os modos
ferroviário e hidroviário possuem participação modesta com cerca de 7% para fretes de
longa distância, explicado em parte pela baixa intensidade energética dos mesmos e
também, pela baixa utilização destes modais no Brasil. Ressalta-se também, que o modo
aeroviário não foi considerado nesta avaliação, devido à baixíssima aplicação no transporte
de cargas, o que demonstra que este modo de transporte tem forte concentração no
transporte de passageiros.
46
3.4.1 Consumo de Energia no Transporte de Cargas
A partir da análise do consumo de energia por modo de transporte, torna-se possível o
estabelecimento de políticas e estratégias que visem uma melhor distribuição entre as
fontes de energia utilizadas, bem como a utilização mais equilibrada dos modos.
Segundo Moraes (2005), para efeito de cálculo tem-se que o consumo de energia no
setor de transporte de cargas pode ser obtido pelo produto do desempenho da atividade de
transporte e das intensidades energéticas (considerando-se a participação de cada modo de
transporte).
Salienta-se que conforme comentado anteriormente, o setor de transporte tem
aumentado progressivamente a demanda por fontes de energia. Tal fato pode ser
visualizado na figura 3.9 que trata exclusivamente da evolução do consumo de energia no
transporte de cargas.
Figura 3.9: Evolução do Consumo de Energia no Transporte de Cargas
Fonte: Moraes, 2005.
Observando-se a figura anterior pode-se constatar há uma participação crescente dos
modos ferroviários e hidroviário, que pode ser explicado pelo maior espaço a ser
conquistado na matriz de transportes. Pode-se observar também que o modo rodoviário,
local e longa distância, apresentam um aumento acentuado no consumo de energia, o que
confirma a grande intensidade energética deste modo de transporte.
O consumo final de energia soma 44,45 GWa em 2025, ou um aumento de 87% em
relação àquele verificado em 2000 (23,78 GWa), dos quais 39,4 GWa são de
responsabilidade da frota de caminhões. Verifica-se que quase todo o frete utiliza o diesel
47
como combustível, impactando num consumo equivalente de 43,8 GWa. O restante é
consumido pelos trens elétricos que serão 25% da frota ferroviária (Moraes, 2005).
Observa-se na figura 3.10 que o consumo de diesel é sempre crescente no setor
rodoviário de transportes, o que ocorre de maneira contraria com o álcool e gasolina, que
possuiu períodos de baixas e atualmente encontra-se com demanda crescente.
Adicionalmente ao crescente consumo de gasolina e álcool e como forma de justificar o
aumento de veículos de passeio (individuais), observa-se o crescente consumo de GNV,
largamente utilizado como substituto destes dois combustíveis, sobretudo nas grandes
metrópoles brasileiras. Outro fator importante incide na tecnologia de veículos bi-
combustíveis, que também contribui para uma maior divisão de consumo entre o álcool e a
gasolina no setor de transporte rodoviário individual.
0
5000
10000
15000
20000
25000
30000
19
90
19
91
19
92
19
93
19
94
19
95
19
96
19
97
19
98
19
99
20
00
20
01
20
02
20
03
20
04
20
05
10³ tep
Diesel Gasolina Álcool Etílico GNV
Figura 3.10: Consumo de Combustíveis no Setor Rodoviário
Fonte: MME, 2006.
Muitos países desenvolvidos, que já possuem um sistema de transportes maduro e
concentrado no modal rodoviário, se deparam com os efeitos adversos desta estrutura.
Desta forma, muitas medidas são aplicadas para reverter tal conjuntura e permitir que os
efeitos positivos da mobilidade de pessoas e cargas ocorram em harmonia com o
desenvolvimento da sociedade.
As políticas a serem implementadas podem ser as mais diversas e dependem,
sobretudo, das características de cada região e dos principais problemas a enfrentar.
48
3.5 Diversificação da Matriz Energética Brasileira
A Agência Internacional de Energia (IEA, 2004) prevê um crescimento negativo na
produção de petróleo de 0,8% ao ano entre 2003 e 2025, chegando a 252,2 milhões de tep
por ano. Ao mesmo tempo, prevê um aumento do seu consumo de 1,5% ao ano, neste
mesmo período, alcançando 1.371,3 milhões de tep.
Destaca-se que o aumento do consumo energético no setor de transportes é de 1,8%
ao ano resultando em 2025 num consumo de energia maior do que em qualquer outro setor
da economia
(EIA, 2004).
Os países em desenvolvimento apresentam taxas de crescimento populacional
superiores àquelas verificadas nos países desenvolvidos e devem experimentar um
aumento na renda per capita da população nas próximas décadas. Estes são fatores que
contribuem para uma expansão ainda maior no consumo de energia no setor de transportes
comparativamente aos países desenvolvidos. O exemplo mais expressivo é a China, cujo
PIB cresceu 9,1% em 2003 e superou o Japão no total do consumo de petróleo pela
primeira vez, atingindo 5,56 Milhões de barris diários. A projeção da Agencia Internacional
de Energia para 2025 é um consumo de 12,8 Milhões de barris diários neste país (EIA,
2004).
Apesar da conjuntura que se apresenta, a evolução do setor nos últimos anos mostra
que os investimentos têm sido insuficientes para promover mudanças estruturais que
priorizem os modais de maior eficiência, como no caso do transporte ferroviário.
Neste contexto, uma maior participação de alternativas energéticas, como
biocombustíveis, torna-se um fato positivo.
A seguir na figura 3.11 pode-se observar o cenário alternativo desenvolvido pelo IEA
(2004) em detrimento ao cenário real de 2004 e de referência para 2030, onde os
biocombustíveis possuem papel importante na matriz energética dos transportes rodoviários
mundial e especialmente no Brasil.
49
0%
4%
8%
12%
16%
20%
24%
28%
32%
Mundo Estados Unidos União Européia Brasil
% Biocombustíveis
2004 2030 (Referência) 2030 (Alternativo)
Figura 3.11: Projeção dos Biocombustíveis na Matriz de Transportes Rodoviários
Fonte: IEA, 2004.
Assim, o incentivo à maior participação de fontes renováveis de energia na matriz
energética brasileira pode se constituir em uma solução de convergência sob vários
aspectos, de ordem sócio-econômica, ambiental e estratégica:
• Do ponto de vista sócio-econômico, a maior disseminação de fontes renováveis de
energia proporciona o aproveitamento de vocações energéticas locais o que pode
resultar em ganhos para a população local, criando, por exemplo, um fato gerador de
renda para que antes não existia ou se existia antes, talvez gerasse uma renda
menor para esta população;
• Do ponto de vista ambiental, é sempre prudente se buscar alternativas de geração
de energia menos impactantes ao meio ambiente, e as fontes alternativas geram
impactos ambientais em menor extensão do que aqueles gerados por uma usina de
grande porte. Isto, contudo, não pode ser tomado como uma afirmação universal e,
deve estar sempre condicionada a uma análise caso a caso;
• Adicionalmente, é extremamente importante citar a existência de critérios
relacionados a uma percepção estratégica que resultará no desenvolvimento de uma
dada fonte alternativa. Esta dimensão é, entre todas, a de maior amplitude,
englobando todas as demais comentadas anteriormente. Como exemplo cita-se o
caso do PROALCOOL, que na fase inicial de desenvolvimento do programa, mostrou
elevado grau de dependência de incentivos governamentais para sua inserção
50
competitiva em uso automotivo. À medida, porém, que o domínio da tecnologia foi
sendo obtido, as chamadas “curvas de aprendizagem”, que caminham no sentido de
custos decrescentes, permitiram à produção do etanol atingir um nível de maturidade
no mercado que o colocou de forma competitiva em relação à gasolina.
Assim, apesar de, em estágios iniciais de desenvolvimento, uma determinada rota
tecnológica não se apresentar competitiva do ponto de vista econômico, isto não implica
necessariamente que deva ser descartada. A questão que se coloca, então, é se estes
custos iniciais de estabelecimento são aceitáveis ou não e por que.
Busca-se, neste sentido, contribuir para maior compreensão do papel das fontes
alternativas na matriz energética brasileira e elaborar um conjunto de informações objetivas
e abrangentes sobre a utilização de fontes alternativas de energia, permitindo/subsidiando o
próprio processo de elaboração de políticas públicas que orientem a expansão do sistema
energético brasileiro dentro de diretrizes adequadas de sustentabilidade.
Conforme visto neste capítulo, a crescente demanda por fontes energéticas
ocasionadas pelo sistema de transportes tem forçado as nações e a ciência a desenvolver
novas fontes de energia capazes de suprir a esta demanda gerada.
Tais fontes estão sendo desenvolvidas levando em consideração, também, os altos
índices de poluição proporcionados pelos transportes. Assim, observa-se adiante algumas
alternativas passíveis de complementação desta demanda requerida, e que encontram-se
em estágio avançado de desenvolvimento e/ou utilização prática.
No entanto, algumas considerações prévias sobre a diversificação da matriz energética
se fazem necessárias, com o intuito de se estabelecer uma maior compreensão sobre o
assunto.
3.6 Combustíveis Alternativos aos Derivados do Petróleo
O petróleo tende a ficar cada vez mais escasso e disputado, uma vez que suas reservas
são finitas. Cerca de 63% das reservas mundiais de petróleo estão concentradas em cinco
países do Oriente Médio: Arábia Saudita, Iraque, Emirados Árabes, Kuwait e Irã (British
Petroleum, 2004). Outros países detentores de grandes reservas petrolíferas são a
Venezuela, a Rússia, os Estados Unidos e o México.
As tensões no Oriente Médio onde se concentram a maior parte das reservas mundiais
de petróleo contribuem para interrupções na produção normal e na comercialização de
petróleo, a elevação de seus preços e o estímulo ao surgimento de significativa competição
de outras fontes de energia. Observa-se que cientistas, tecnólogos e empresas petrolíferas
51
em todo o mundo vêm travando uma luta paralela em busca de fontes alternativas de
energia.
Entretanto, apesar da crescente divulgação da importância dos combustíveis
alternativos e das tecnologias alternativas para a produção de combustíveis e de diretrizes
governamentais
9
relativas ao aumento da participação de combustíveis renováveis, ainda é
muito incerta se a sua participação na matriz energética dos países será significativa no
futuro próximo, em particular no campo das utilizações dos transportes.
Muitos avanços têm sido alcançados no sentido de melhorar o desempenho de motores
e dos próprios combustíveis, mas ainda existem desafios a serem superados.
Provavelmente, o petróleo continuará sendo, a longo prazo, líder entre as fontes de
energia comerciais usadas mundialmente porque ainda é a mais barata. As previsões
relativas às fontes de energia sempre variaram entre grande euforia e grande pessimismo,
sustentadas pelo otimismo tecnológico e pelo pessimismo da escassez ocasionada pela
expansão da população, do consumo e dos processos de produção.
As previsões do EIA (2004) indicam que os combustíveis renováveis não serão
economicamente competitivos com os combustíveis fósseis até 2025 (com exceção do
álcool de cana de açúcar conforme produzido no Brasil). Petróleo, carvão e gás natural
devem suprir a necessidades mundiais de energia primária entre 2001 e 2025, sendo que o
energético mais demandado continuará sendo o petróleo e o maior crescimento de sua
demanda deverá ocorrer nos Estados Unidos e na Ásia
10
.
Dentre as fontes alternativas ao petróleo destaca-se o gás natural
11
, que com o
aumento de sua demanda tornou-se um competidor potencial com quase todos os demais
combustíveis. No momento, o gás natural enfrenta o carvão, o óleo combustível, a
hidroeletricidade ou a energia nuclear na geração de eletricidade. Enfrenta o óleo diesel e o
GLP em aplicações residenciais, comerciais e industriais. Na área de transporte, o gás
natural surge como forte concorrente à gasolina, diesel, GLP e álcool carburante (Tavares,
2005).
9
Desde 2003 existe uma diretriz européia recomendando o aumento da participação dos combustíveis
renováveis na matriz energética do continente para 2% do total da demanda de combustíveis em 2005 e
aproximadamente 6% em 2010 (Swedish Energy Agency, 2004).
10
A demanda de petróleo nos Estados Unidos, China e outras nações asiáticas em desenvolvimento deverá
representar cerca de 60% do aumento da demanda mundial de petróleo até 2025.
11
Trata-se de um combustível fóssil, associado ou não ao petróleo, constituído de uma mistura de
hidrocarbonetos, sendo o metano o composto predominante.
52
Outro combustível alternativo ao petróleo e cujas perspectivas estão despertando
interesse de vários países é o hidrogênio. Segundo Tavares (2005), diversos países
desenvolvidos como Estados Unidos, Canadá e Japão e os da Europa e grandes empresas
como Nissan, Ford, Fiat, Toyota, Daimler-Benz e Shell investem bilhões de dólares em
pesquisas para tornar viável economicamente o uso de hidrogênio como fonte de energia,
tanto em veículos de passageiros quanto em veículos pesados e de carga.
Uma alternativa interessante que também tem sido bastante estudada é a célula
combustível, que se trata de uma espécie de pilha que converte a energia química de certos
combustíveis, como o hidrogênio, em energia elétrica sem a necessidade de combustão e
com conseqüente emissão de menor quantidade de poluentes (Tavares, 2005). Ressalta-se
que o processo de obtenção de energia da célula combustível pode ser mais eficiente na
maioria das vezes, se consideradas as fontes convencionais. Como exemplo pode se citar
um motor a combustão, movido a gasolina que tem eficiência de, no máximo, 25% enquanto
um movido por célula combustível consegue, com facilidade, 35% de aproveitamento e pode
chegar a uma eficiência de 60% (Tavares, 2005).
Salienta-se que gargalos de natureza tecnológica e econômica
12
, incluindo outros como
segurança, produção e estocagem
13
representam dificuldades à utilização em larga escala
do hidrogênio como combustível, mesmo tendo baixos custos de manutenção. Assim,
segundo Tavares (2005), estima-se que somente dentro de 10 a 20 anos os veículos
movidos a hidrogênio deverão representar alguma participação no mercado de
combustíveis.
A seguir serão comentados os combustíveis renováveis, também considerados
potenciais substitutos do petróleo.
3.7 Biocombustíveis
O mercado de biocombustíveis tem experimentado sucessivos e expressivos aumento
de participação na matriz energética de alguns países, sobretudo o etanol que tem sido
muito utilizado no setor de transportes rodoviários.
12
O custo do kilowatt instalado é de aproximadamente US$4.000 (Scientific American Brasil, 2003).
13
As principais técnicas para armazenamento de hidrogênio são: guardar em tanques com enorme pressão,
resfriar a 253ºC negativos para que ele se torne líquido ou combiná-lo a pequenas peças de metal que depois de
aquecidas liberam o gás (Kenski, 2003).
53
Segundo Tavares (205), um maior crescimento da utilização dos biocombustíveis no
mercado internacional dependerá de alguns fatores, que propiciarão inclusive um
desenvolvimento de forma sustentável. Dentre os fatores destaca-se:
• Políticas que valorizam a biomassa na tentativa de mitigar mudanças climáticas;
• Manutenção da política de uso crescente do álcool como oxigenado;
• Evolução tecnológica na produção e no uso;
• Uso crescente do álcool em regiões como Ásia e Europa;
• Conscientização crescente das externalidades positivas do etanol frente a
concorrentes de origem fóssil.
Hoje existem veículos bi-combustíveis comerciais disponíveis no Brasil que possibilitam
simultaneamente o uso de gasolina automotiva e álcool, conforme mencionado
anteriormente. O álcool brasileiro vem sendo adotado em mistura carburante no estado da
Califórnia, em substituição ao MTBE, que deverá ter seu uso banido na maioria dos estados
americanos nos próximos anos, gerando uma verdadeira explosão de consumo de etanol.
Esta demanda poderá ser atendida pela produção brasileira, caso haja uma redução do
protecionismo norte americano aos produtores locais (Coelho, 2002). Há ainda outros
mercados potenciais para o álcool brasileiro na América do Sul e Europa Ocidental. Devido
ao aumento de produção de álcool pela Índia
14
, a mesma poderá suprir o Japão, sendo que
a China
15
poderá também fornecer este biocombustível para o Japão, uma vez que sua
produção tem se tornado cada vez mais expressiva.
Por outro lado, segundo Tavares (2005), o biodiesel vem sendo considerado como uma
grande solução ambiental, relacionada à redução da emissão de gases de efeito estufa. No
entanto, deve-se considerar, na avaliação de emissões de gases de efeito estufa
decorrentes de produção e da queima de biocombustíveis, além de emissões de CO2,
aquelas decorrentes da decomposição do nitrogênio presente no solo e nos fertilizantes, que
resultam na emissão do N2O (um gás de efeito estufa).
14
Segundo maior produtor mundial de açúcar, atrás do Brasil, a Índia vem buscando especialmente tecnologia
para a produção de álcool anidro. Em 2001, o país autorizou a mistura de 5% de álcool anidro na gasolina,
percentual que deverá dobrar nos próximos anos (Da Costa, 2003).
15
A China é o terceiro maior produtor de álcool do mundo, atrás apenas do Brasil e dos Estados Unidos. O país
utiliza principalmente o milho como matéria-prima para a produção de etanol e o governo chinês pretende
introduzir inicialmente a mistura de álcool à gasolina nas regiões produtoras de milho, mandioca e de cana de
açúcar. O uso do álcool contribuiria para a redução dos elevados índices de poluição decorrentes do uso do
carvão mineral como fonte de energia pelas indústrias.
54
3.8 Considerações Finais
Diante do que foi exposto no capítulo, observa-se a crescente dependência dos sistemas
de transportes por fontes de energias cada vez mais variadas. A utilização ascendente do
sistema de transporte rodoviário, intensivo em energia, devido à sua maior flexibilidade
(porta a porta) e outros fatores como melhoria na tecnologia destes veículos, tem
ocasionado uma maior demanda de combustíveis por este sistema que, sobretudo utiliza em
sua grande maioria derivados do petróleo. Este fato aliado à diminuição gradual do uso de
sistema de transportes mais eficientes (ferroviário e hidroviário) sob o ponto de vista de
consumo energético, tem forçado a ciência a desenvolver novas fontes de energia capazes
de suprir estas necessidades impostas por estes sistemas de transportes menos eficientes
(rodoviário).
Observa-se também, a que os impactos ambientais ocasionados pelos transportes
superaram a indústria, que era tida como vilã nas questões ambientais, fazendo com que o
desenvolvimento destas novas fontes de energia leve em consideração a redução das
agressões caudas ao meio ambiente, configurando-se assim, uma utilização sustentável
destas fontes alternativas pelo sistema de transportes.
Dentre as alternativas de desenvolvimento e uso de combustíveis renováveis, cita-se o
biodiesel: um combustível alternativo e potencial substituto do diesel e derivado de fontes
renováveis (principalmente óleos vegetais), além de, em termos gerais ser menos poluente
do que o diesel de petróleo.
Assim, no capítulo 4 serão estudadas com maiores propriedades os benefícios do uso
do biodiesel, bem como suas características técnicas e demais informações sobre este
biocombustível.
55
4 USO DO BIODIESEL NO BRASIL E NO MUNDO
4.1 Considerações Preliminares sobre o Biodiesel
O Brasil apresenta um elevado potencial para produzir biocombustíveis, dentre eles o
biodiesel, um combustível alternativo ao óleo diesel mineral (Petrodiesel), resultado da
reação química que ocorre entre óleos ou gorduras, álcool (metanol ou etanol) e
catalisadores (KOH e NaOH). Sendo o óleo a principal matéria-prima, sua origem se dá a
partir de óleos vegetais brutos, a exemplo da mamona, amendoim, girassol, soja e diversas
outras culturas regionais possíveis de serem produzidas no território nacional, ou ainda, de
óleo de fritura usado em lanchonetes e residências. Este biocombustível pode ser utilizado
em unidades de geração de energia elétrica, em equipamentos de produção, equipamentos
agrícolas, máquinas para construção civil e em veículos usados para transporte de cargas e
de passageiros.
Verifica-se que estes últimos respondem por cerca de 82% do consumo final energético
de diesel, principal derivado de petróleo importado pelo país. Deste percentual, quase 97%
se destinam exclusivamente ao modo rodoviário de cargas e passageiros (MME, 2006), que
é o principal sistema da matriz de transportes brasileira, correspondendo a mais de 60% de
toda a carga transportada no país (ANTT, 2006).
A experiência internacional (Europa, Estados Unidos e Ásia) indica que esta alternativa
pode levar a uma redução de emissões de gases de efeito estufa (GEE) e poluição
atmosférica relacionadas à produção e uso de diesel.
Em termos ambientais, o biodiesel permite reduzir a poluição local (material particulado
e aromáticos), regional (SOx) e global (gases de efeito estufa - GEE), no entanto em testes
realizados observa-se que as emissões de NOx são ligeiramente maiores do que no diesel,
apesar da quantificação das emissões ocorrentes ainda se encontrar em fase de pesquisa.
Em termos econômicos, promove a geração de emprego e renda no campo e na cidade,
bem como a reversão do fluxo de capitais, através da diminuição da importação de petróleo
e derivados, além da possível exportação de combustível e comercialização de certificados
de emissões evitadas de GEE, partindo-se de insumos produzidos no país.
É importante ressaltar que a primeira patente mundial do biodiesel foi desenvolvida no
Brasil, em 1980, pelo Professor Doutor Expedito Parente, da Universidade Federal do
Ceará, por número PI - 8007957 e requerida ao INPI – Instituto Nacional de Propriedade
Intelectual. Infelizmente, na época devido aos poucos incentivos, a pesquisa não evoluiu
conforme esperado. Os Estados Unidos e a Europa, que se lançaram posteriormente ao
56
programa do biodiesel, avançaram a passos mais largos, desde essa época (sendo a
Alemanha o país considerado mais adiantado no mundo, neste segmento). O Brasil
atualmente segue o mesmo passo com a introdução do programa, hoje intitulado de
Programa Brasileiro de Produção e Uso do Biodiesel, no entanto, observa-se a necessidade
de adaptação local a fim de que se obtenha sucesso nesta empreitada.
A razão pela qual se adotou a Lei 11.097/2005
16
se dá em função da crescente pressão
mundial pelo desenvolvimento de tecnologias automotivas menos poluentes de emissões de
combustíveis derivados de fontes renováveis, visando substituir, gradualmente e
parcialmente, o uso do óleo diesel na matriz energética mundial.
4.2 Utilização de Biodiesel em Outros Países
Diversos paises do mundo já estão com a utilização de biodiesel bastante avançada em
relação ao Brasil. Neste paises programas governamentais de incentivo à produção e
utilização deste biocombustível tem proporcionado o crescimento do número de adeptos ao
biodiesel.
Este crescimento da utilização do biodiesel tem sido apoiado inclusive pela maioria das
montadoras de veículos que têm se mostrado favoráveis a manter a garantia dos motores
que utilizam biodiesel, à medida que os testes demonstrem sua eficiência como
combustível.
Os maiores produtores de biodiesel atualmente são os paises pertencentes à União
Européia e faz parte da Europen Biodiesel Board - EBB
17
, conforme pode ser visto na figura
4.1 a seguir:
16
Lei do biodiesel - dispõe sobre a introdução do biodiesel na matriz energética brasileira e permite a atuação
reguladora da Agência Nacional do Petróleo (ANP) sobre o biodiesel. De acordo com a lei, a ANP passa a se
chamar Agência Nacional do Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis e passa a ter atuação reguladora também
sobre o setor de combustíveis de fontes renováveis. O percentual mínimo obrigatório de adição de biodiesel ao
óleo diesel comercializado no país foi fixado em 5%, percentual este a ser alcançado em oito anos. Dentro de
três anos o percentual já deverá ser de 2%.
17
European Biodiesel Board, também conhecida como EBB, é uma organização criada em 1997 com sede em
Bruxelas, cujo objetivo é estimular a produção e uso do biodiesel na União Européia. Atualmente a EBB reúne os
maiores produtores de biodiesel da União Européia.
57
Fonte: EBB, 2008
Figura 4.1: Paises Pertencentes à European Biodiesel Board
A capacidade produtiva dos paises pertencentes à EBB no ano de 2007 pode ser vista
na figura 4.2 a seguir, sendo 185 unidades industriais de produção de biodiesel:
4.500
1.366
740
657
508
440
335
326
250
246
212
203
115
99
90
81
65
42
35
21
20
17
8
6
6
0
0
0 500 1.000 1.500 2.000 2.500 3.000 3.500 4.000 4.500 5.000
A lem a nha
Italia
F rança
R eino Unido
Espanha
Grécia
B élgica
A us tria
P o lô nia
P o rtugal
Suécia
R epública
P a ises B aixo s
Eslo váquia
D ina m arca
R omê nia
B ulgaria
Lituânia
Estô nia
H ungria
Letô nia
Eslo vê nia
M alta
C hipre
Irlanda
F inlândia
Luxemburgo
Mil Toneladas
Fonte: EBB, 2008
Figura 4.2: Capacidade Produtiva dos Paises da EBB em 2007
58
A seguir será demonstrada utilização do biodiesel nos principais países pertencentes à
EBB, Estados Unidos e considerações preliminares sobre este biocombustível no Brasil.
4.2.1 Biodiesel na França
Segundo o European Biodiesel Board (2008), o biodiesel na França é conhecido como
diester e este pais possui uma capacidade produtiva de 829 milhões de litros por ano. A
França foi até 2001 o maior produtor europeu de biodiesel, sendo superada então pela
Alemanha, graças a uma pesada política de isenção de impostos praticada por este último
país. Atualmente a França situa-se como terceiro maior produtor de biodiesel na Europa
atrás da Itália e logo à frente do Reino Unido.
Segundo a European Biodiesel Board (2008), atualmente 70% dos carros na França
funcionam com motor a diesel e já circulam com o teor obrigatório de 3,5% de biodiesel.
Entretanto, o objetivo é que ao final de 2008 a taxa aumente para 5,75%, antecipando em
dois anos a meta que deverá ser cumprida pelos outros paises membros da União Européia
apenas em 2010, conforme pode ser visto na figura 4.3.
0,00% 0,00% 0,00% 0,00%
1,75%
3,50%
5,75%
6,25%
10,00% 10,00%
5,75%
7,00%
10,00%
7,00%
0,00%
2,00%
4,00%
6,00%
8,00%
10,00%
2006 2007 2008 2009 2010 2015 2020
Mistura %
União Européia França
Fonte: EBB, 2008
Figura 4.3: Antecipação das Metas
Desde que o pais iniciou sua pesquisas na produção de combustíveis a partir de óleos
vegetais no inicio da década de 90, a produção aumentou 170%, passando de 200 mil
toneladas (224 milhões de litros) para as atuais 740 mil toneladas (829 milhões de litros); e
caso as expectativas do governos se confirmem serão produzidas 2,5 milhões de toneladas
em 2008 e 2009, subindo para 3,2 milhões de toneladas em 2010. Esta capacidade
59
produtiva será suficiente para suprir a demanda gerada pela adição de 7% de biodiesel no
país (European Biodiesel Board, 2008).
O aumento da produção de biodiesel na França pode ser constatado pela figura 4.4 a
seguir:
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
1994 2004 2005 2006 2007 2008 2010
Mil Toneladas
Fonte: EBB, 2008
Figura 4.4: Capacidade Produtiva Francesa
Segundo dados do Instituto Francês do Petróleo (IFP, 2008), são cultivados atualmente
2,1 milhões de hectares, sendo 900 mil utilizados pela indústria de energia. Deste montante
800 mil hectares são reservados à plantação de colza (principal matéria-prima do biodiesel
francês) e 100 mil hectares são destinados ao plantio do girassol. A evolução do cultivo de
áreas destinadas à industria de energia pode ser visto na figura 4.5 a seguir.
1500
900
300
200
36
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1994 1996 2000 2007 2010
Mil Hectares
Fonte: IFP, 2008
Figura 4.5: Área de Cultivo para Biodiesel
60
De acordo com o IFP (2008), parte do sucesso do biodiesel na país se deve às ações de
marketing a favor do meio ambiente, uma vez que diariamente vários artigos são publicados
em revistas e jornais sobre a importância de combustíveis alternativos ao petróleo, o uso do
B30 no setor de transportes e estudos comprovando que a colza libera 51% menos gás
carbônico do que o petróleo para gerar a mesma quantidade de energia.
Outra parte do sucesso do programa de uso do biodiesel na França se deve aos
aumentos acentuados do preço do barril de petróleo que é diretamente proporcional ao
preço praticado nas 13 mil bombas de combustível espalhadas pelo país. O preço médio do
diesel em 2007 na França foi de 1,09 euros, sendo que 55,27% representam os impostos.
Considerando-se que a França importou em 2006 mais de 95 milhões de toneladas de
petróleo, com o projeto de incentivo ao uso do biodiesel, espera-se que o país diminua essa
dependência do petróleo, que é quase total. Estima-se que a produção de 3,5 milhões de
litros de biodiesel em 2010, evitaria a importação de 2,7 milhões de toneladas de petróleo,
significando uma economia de 2,83% (ONIGC, 2008).
Com os incentivos ao uso do biodiesel estima também a geração de 25 mil empregos,
sendo que este número deverá subir para 30 mil em 2010. Estima-se também a criação de
21 novas usinas e investimentos de aproximadamente 1,2 bilhões de euros.
Entretanto apesar dos vários incentivos e políticas de inserção do biodiesel na matriz
energética da França, alguns benefícios fiscais deixarão de ser oferecidos ao biodiesel,
segundo o IFP (2008).
Atualmente dois benefícios são concedidos: um deles é concedido pela Comunidade
Européia por meio de uma política agrícola desenvolvida com os paises integrantes do
bloco, denominada “ajuda às culturas de energia”. Esta política concedia aos produtores 45
euros por hectare de oleaginosa cultivados para a produção de biodiesel, limitando-se a
uma área total na Europa de 2,5 milhões de hectares. Mas, em 2007 houve um aumento
dessa superfície máxima e assim o subsídio baixou para 30 euros por hectare (IFP, 2008).
Outro benefício reduzido é propriamente francês e trata-se da isenção parcial da Taxa
Interior de Consumo (TIC). Este valor é revisto a cada ano e é cobrado de acordo com o que
é produzido, ou seja, à medida que a produção aumenta o benefício diminui. Em 2007 o
desconto era de 25 euros para cada 100 litros de biodiesel, em 2008 deverá haver uma
redução de 3 euros sobre este valor (IFP, 2008).
Entretanto, não só apenas os produtos serão afetados diretamente pelas políticas de
redução de incentivos ao biodiesel. O Governo francês planeja tributar o vendedor de
biodiesel ao consumidor final através do Imposto sobre Atividade Poluentes (TGAP),
61
conhecido no país pelo apelido de “eco-taxa”. Até então este imposto não era cobrado, caso
o vendedor respeitasse as porcentagens de mistura exigidas no país.
As motivações e os sistemas produtivos na França são semelhantes aos adotados na
Alemanha, porém o combustível é fornecido no posto já misturado com o óleo diesel de
petróleo na proporção exigida e vigente.
Atualmente, os ônibus urbanos franceses consomem uma mistura com até 30% de
biodiesel, além dos veículos de passeio já comentados.
Na França, o uso do biodiesel misturado com o diesel mineral visa melhorar as emissões
dos motores, em especial através da eliminação das mercaptanas, substâncias ricas em
enxofre, extremamente danosas a saúde dos animais e das plantas.
A evolução dos conceitos de um biodiesel para uso urbano deu-se através da criação do
“Partenaires Diester” (“Parceiros do Biodiesel”). Trata-se de uma associação de entidades
francesas que congregam grandes produtores e consumidores do combustível, tendo como
finalidade disseminar e avaliar os efeitos positivos da mistura de biodiesel e diesel de
petróleo nos centros urbanos, especialmente nos transportes coletivos.
4.2.2 Biodiesel na Alemanha
A Alemanha possui 82 milhões de habitantes que consomem em torno de 27 milhões de
toneladas de diesel e conta com uma rede de 16 mil postos de abastecimento (EBB, 2008).
A Alemanha estabeleceu um expressivo programa de produção de biodiesel a partir da
colza, chegando em 2007 com a capacidade produtiva de 4,5 milhões de toneladas.
Porém o uso de biodiesel na Alemanha ainda é uma questão bastante controversa por
lá. Como por exemplo, o ministro federal das finanças defende a isenção de impostos para o
biodiesel, enquanto a agência federal do meio ambiente, argumenta que os benefícios
ecológicos, não justificam as desvantagens e despesas na agricultura (EBB, 2008).
No modelo de produção na Alemanha, os agricultores plantam a colza (canola) para
nitrogenar naturalmente os solos exauridos daquele elemento e dessa planta extraem óleo,
que é a principal matéria-prima para a produção do biodiesel.
O sistema produtivo alemão de biodiesel, bem como dos demais países europeus, tem a
seguinte configuração:
• O óleo é extraído da colza (rape seed). O farelo protéico produzido nesta etapa é
direcionado para ração de animais;
• O óleo de colza é transformado em óleo diesel vegetal, agora caracterizado como
biodiesel;
62
• O biodiesel é distribuído de forma pura (B100), isento de qualquer mistura ou
aditivação, para uma rede de abastecimento de combustíveis composta de mais
de 1.900 postos;
Uma estratégia interessante na comercialização, adotada pelos alemães, foi a
disponibilização de dois bicos numa mesma bomba de combustível, sendo um para o óleo
diesel de petróleo, e o outro, com selo verde, para o biodiesel.
Grande parte dos usuários misturava, nas mais diversas proporções, o biodiesel com o
diesel comum, até ganhar confiança no novo combustível, cerca de 12% mais barato e com
várias vantagens já comentadas.
A prática de um menor preço para o biodiesel na Alemanha é explicável pela completa
isenção dos tributos em toda a cadeia produtiva. Até 2010, a Alemanha pretende substituir
entre 10% e 12% do diesel fóssil pelo biodiesel (EBB, 2008).
A Alemanha no início dos anos 1990, tinha apenas algumas esmagadoras dedicadas à
produção de metil éster (o biodiesel). Naquele tempo os agricultores perceberam as
oportunidades financeiras que viriam com este novo combustível. Neste período começaram
na Alemanha as atividades em torno do biodiesel que viriam a colocar o país no topo da
produção mundial de biodiesel.
Segundo a EBB (2008), no ano de 2000 a produção alemã chegou a 249 toneladas de
biodiesel e o rápido crescimento veio com a criação da lei federal de subsídio aos
biocombustíveis, que elevou a capacidade de produção de biodiesel em 2006 para volumes
acima de 3 milhões de toneladas. Atualmente um em cada 10 postos alemães vendem
biodiesel e a expectativa para o final de 2008 é que a Alemanha alcance uma capacidade de
produção de 4,8 milhões de toneladas, conforme figura 4.6 a seguir.
63
520
940
1.130
1.210
2.012
3.900
4.500
4.800
249
0
1.000
2.000
3.000
4.000
5.000
6.000
2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008
Capacidade Produtiva (Mil Toneladas)
Fonte: UFOP, 2007
Figura 4.6: Capacidade Produtiva da Alemanha
Estima-se que foram investidos nos últimos anos cerca de 400 a 500 milhões de Euros
no crescimento da produção de biodiesel.
Segundo a (Union zur Förderung von Oel und Proteinpflanzen - União para Promoção do
Óleo e Proteína Vegetal) – UFOP (2007) a Alemanha chegou a importar em 2005, 300 à 400
mil toneladas de biodiesel, enquanto sua produção foi de 1,5 milhões de toneladas. Em
2006 a importação de biodiesel foi menor, mas foi importado muito mais óleo e semente de
colza, assim como o óleo de soja.
Dados relacionados à produção efetiva e consumo podem ser visualizados na figura 4.7
a seguir.
64
220
277
450
980
1.450
2.400
2.80 0
450
550
1180
197 0
2870
750
3300
340
810
0
500
1.000
1.500
2.000
2.500
3.000
3.500
2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007
Produção Efetiva Consumo Efetivo
Fonte: UFOP, 2007
Figura 4.7: Produção x Consumo na Alemanha
Apesar de todos os incentivos concedidos até o momento na Alemanha, que são até
melhores dos aqueles vistos para a França, em janeiro de 2007 entrou em vigor no país o
Biofuel Quota Act, substituindo os benefícios ficais que estavam em vigor anteriormente. O
efeito desta medida provoca uma redução gradual dos incentivos ao biodiesel e óleo
vegetal, segundo a tabela 4.1 a seguir.
Tabela 4.1: Redução de Incentivos Fiscais para o Biodiesel
2007
2008
2009
2010
2011
2012
0,45
0,00
0,10
0,18
0,26
0,33
0,45
0,15
0,21
0,27
0,33
Impostos sobre o
Biodiesel (Euro/litro)
Impostos sobre o Óleo
Vegetal (Euro/litro)
Ano
0,09
Fonte: UFOP, 2007
De acordo com o programa alemão de qualidade do biodiesel, AGQM (2007) o setor de
transportes na Alemanha foi o maior consumidor de biodiesel, com 1,25 milhões de
toneladas. Seguido da indústria de petróleo que misturou 1 milhão de toneladas no diesel.
Dentre os fatores que podem limitar o crescimento desta indústria ressaltam-se o preço do
65
petróleo e a redução dos subsídios para o biodiesel, além de questões relacionadas ao
clima e disponibilidade de terras para o cultivo.
A distribuição do uso do biodiesel na Alemanha pode ser visualizada na figura 4.8 a
seguir:
Biodiesel para B5
40%
Carros de
Passeio
6%
Veículos Pesados
(Postos Públicos)
13%
Veículos Pesados
(Frota Privada)
37%
Biodiesel para
Agricultura
4%
Fonte: AGQM, 2007
Figura 4.8: Produção x Consumo na Alemanha
4.2.3 Estados Unidos
O programa americano de biodiesel é bem menor que o europeu e apresenta diferenças
importantes. A principal matéria-prima utilizada é a soja, complementada com óleos de
fritura usados.
Inicialmente a Lei S-517 criou o Programa do Biodiesel, com meta de se atingir a
produção de 20 bilhões de litros por ano, sendo a produção em 2002 de 250 milhões de
litros anuais;
A grande motivação americana para o uso do biodiesel é a qualidade do meio ambiente.
Os americanos estão se preparando para o uso desse combustível especialmente nas
grandes cidades.
A produção dos biocombustíveis nos EUA aumentou de maneira bastante significativa. A
Comissão Nacional para o Biodiesel revelou que a produção deste combustível chegou aos
75 milhões de galões (280 milhões de litros) em 2005, face aos 25 milhões de galões (93
milhões de litros) refinados no ano anterior. Demais observações podem ser feitas na figura
4.9 a seguir.
66
2
8
19
57
76
95
284
948
1.706
0
200
400
600
800
1.000
1.200
1.400
1.600
1.800
19
9
9
20
00
2001
20
02
20
03
20
04
20
05
20
06
20
07
Milhões de Litros
Fonte: National Biodiesel Board - NBB, 2007
Figura 4.9: Produção de Biodiesel nos EUA
A percentagem que tem sido mais cogitada para a mistura no diesel de petróleo é a de
20% de biodiesel, B20. Os padrões para o biodiesel nos Estados Unidos são determinados
e fixados pela norma ASTM D-6751, sendo que o Programa Americano de Biodiesel é
baseado em pequenos produtores.
Como o diesel americano possui uma baixa carga tributária, apenas a renúncia fiscal
não permite viabilizar o biodiesel. Além das medidas de caráter tributário, têm sido adotados
incentivos diretos à produção como o Commodity Credit Corporation Bioenergy Program,
que subsidia a aquisição de matérias-primas para fabricação de etanol e biodiesel, e atos
normativos que determinam um nível mínimo de consumo de biocombustíveis, por órgãos
públicos e frotas comerciais, como definido no Energy Policy Act (EPAct).
Estima se que a indústria do biodiesel nos EUA adicionará entre 2005 e 2015 cerca de
24 bilhões de dólares na economia do pais, assumindo-se que a produção de biodiesel
crescerá a uma taxa média de 2,5 bilhões de litros por ano.
Atualmente, o biodiesel está sendo usado em frotas de ônibus urbanos, serviços postais
e órgãos do governo e é considerado Diesel Premium para motores utilizados na mineração
subterrânea e embarcações.
A denominada “conta de defesa” que resulta da proteção americana ao petróleo no
Oriente Médio para garantir o fluxo ininterrupto de óleo cru, é da ordem de bilhões de
dólares por ano. Este fato demonstra a instabilidade de abastecimento, a fragilidade da
política de preços, uma vez que o custo real do barril de óleo e, por conseguinte, dos
67
combustíveis nos USA é sensivelmente mais alto do que os preços praticados nos postos de
abastecimento.
Nos EUA existem dois tipos de opção de compra do biodiesel. Pode-se se comprar
diretamente o biodiesel ou comprar de um distribuidor de petróleo.
• Fornecedores – Contato com os produtores de biodiesel;
Este é o método mais comum de compra para frotas. A maior parte dos produtores de
biodiesel entregará o biodiesel na forma de biodiesel puro ou já misturado de acordo com a
preferência do cliente. Alguns consumidores podem comprar o biodiesel diretamente de
fornecedores em tanques.
• Distribuidores – Compra de um distribuidor de petróleo;
Isto é a maneira mais comum para fazendeiros obterem o biodiesel, mas também uma
boa opção para pequenas frotas. Existem centenas de distribuidores de petróleo e
misturadores de biodiesel nacionais, incluindo grandes companhias
• Varejistas
Em alguns postos de abastecimento pode-se abastecer B100 ou B20 que encontram-se
disponíveis em postos de abastecimento e terminais marítimos.
Segundo a National Biodiesel Board - NBB (2007), nos EUA estão previstas para entrar
em funcionamento várias fábricas em 2008, que elevarão o número de usinas de biodiesel
para 171, o que poderá totalizar uma produção anual de cerca de 8,5 bilhões de litros,
conforme pode ser visto na figura 4.10 a seguir
.
Fonte: National Biodiesel Board - NBB, 2007
Figura 4.10: Localização das Usinas nos EUA
68
Basicamente os pontos de venda de biodiesel se localizam ao centro EUA, com grande
concentração nos Estados de Minnessota, Missouri, os percussores do projeto. Na figura
4.11 a seguir é apresentada localização geográfica desses pontos.
Fonte: National Biodiesel Board - NBB, 2007
Figura 4.11: Concentração dos Postos de Revenda de Biodiesel
4.2.4 Biodiesel no Brasil
Conforme comentado anteriormente e seguindo-se esta tendência, a Lei 11.097/2005,
no Brasil, tornou obrigatória a adição de 2% de biodiesel ao diesel (B2), em 2008, o que
acarretou uma demanda aproximada de 840 milhões de litros de biodiesel, tendo em vista
que o montante estimado de consumo do óleo diesel será da ordem de 40 bilhões de litros
ao final de 2008, segundo estimativas da ANP (2004). Além disso, em 2013 este percentual
será reajustado para 5% (B5), o que acarretará uma nova demanda de mais de 2 bilhões de
litros por ano, levando-se em consideração as projeções de crescimento do consumo de
diesel nesta data.
Observa-se que o Programa Brasileiro de Biodiesel se baseia na obrigatoriedade da
mistura de biodiesel ao diesel e deste modo, um mercado consumidor é criado de forma
compulsória, incentivando desta forma a produção de biodiesel no país. Demais detalhes
69
sobre o Programa Nacional de Produção e Uso do Biodiesel (PNPB) serão melhor
abordados ainda neste capítulo
4.3 Matérias-primas para a Produção de Biodiesel
Biodiesel é um combustível composto de mono-alquil-ésteres de ácidos graxos de
cadeia longa (com ou sem duplas ligações), derivados de fontes renováveis, como óleos
vegetais, gorduras animais ou óleos de fritura ou gordura usados, obtidos da reação de
transesterificação ou esterificação com um álcool de cadeia curta, metanol ou etanol, por
craqueamento (por catálise ácida ou básica) (Bonomi, 2004; Ramos, 2004).
A definição brasileira do biodiesel, pela Agencia Nacional de Petróleo (ANP), através da
Resolução 042 de 24.11.2004 (anexo 1), estabelece, através do Artigo 2º:
I. Biodiesel – B100: combustível composto de alqui-ésteres de ácidos graxos de
cadeia longa, derivados de óleos vegetais ou de gorduras animais, conforme a
especificação contida no Regulamento Técnico nº. 4/2004, parte integrante desta
Resolução;
II. Mistura óleo diesel/biodiesel – B2: combustível comercial, composto de 98%, em
volume, de óleo diesel, conforme a especificação da ANP, e 2% em volume de
biodiesel, que deverá atender à especificação prevista pela Portaria ANP nº. 310, de
27 de dezembro de 2001, e suas alterações;
III. Mistura autorizada óleo diesel/biodiesel: combustível composto de biodiesel e óleo
diesel, em proporção definida quando da autorização concedida para testes e uso
experimental, conforme previsto pela Portaria ANP nº. 240, de 25 de agosto de
2003;
IV. Batelada: quantidade segregada de produto que possa ser caracterizada por um
“Certificado de Qualidade”
4.2.5 Principais Oleaginosas, seus Potenciais e Restrições para Expansão
No que se refere às diversas oleaginosas possíveis de se cultivar e produzir insumos
para a produção de biodiesel, existem algumas características particulares para cada uma,
que podem até mesmo ser restritivas quanto ao seu cultivo em larga escala, além da
possibilidade de expansão do plantio das mesmas.
As oleaginosas de maior interesse para o cultivo com a finalidade de produção de
insumos para a fabricação de biodiesel no Brasil estão descritas a seguir:
70
4.2.5.1 Soja
Devido à grande produção desta oleaginosa no Brasil, ela se tornou inicialmente um dos
cultivos mais cotados para subsidiar a produção de óleo necessário à produção de biodiesel.
Em 2003 a produção mundial de soja foi de 194 milhões de toneladas de grãos,
obtendo crescimento de 87% em relação a 1990. Esta oleaginosa ocupa 15% da área das
15 maiores culturas agrícolas mundiais (sendo trigo: 43%, milho: 27%, colza: 5% e cana:
4%) e a maior parte do seu crescimento se deu na América do Sul (NAE, 2005).
Dentre as restrições ao plantio da soja destaca-se a caatinga, áreas com excesso de
declividade e áreas de preservação como Amazônia e Pantanal.
Entretanto, algumas considerações deverão ser revistas no que concerne às
características desta oleaginosa, como:
O teor de óleo disponível e extraível da soja está em torno de 17% a 20% do peso
dos grãos (NAE, 2005);
A área cultivada em 2005 foi de aproximadamente 23,4 milhões de hectares, sendo
70% destinado à exportação;
Esta área respondeu por uma produção de 52 milhões de toneladas de grãos em
2006, com produtividade média de 2,2 t/ha.
A seguir na figura 4.12 pode ser vista a evolução anual da produção em milhões de
toneladas de grãos no Brasil.
0
10
20
30
40
50
60
2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007
Milhões de toneladas
0
10
20
30
40
50
60
2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007
Milhões de toneladas
Fonte: Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento/EMBRAPA (2005)
Figura 4.12: Evolução da produção de soja no Brasil
Segundo a Embrapa (2005), há ainda, além da grande capacidade de produção anual
de soja instalada, um potencial para incorporação de mais 20 milhões de hectares,
71
principalmente nos estados de Rondônia, Roraima e Acre, todos na região norte do país,
onde 4 milhões de hectares de cerrado poderão ser disponibilizados para o cultivo.
Ressalta-se entretanto, que de acordo com a Embrapa (2005) estas áreas mencionadas não
são provenientes de desmatamento, mas sim de terras já desmatadas, que por sua vez
encontram-se inativas e sujeitas a processos erosivos.
Assim, questões relacionadas ao desmatamento para o plantio de soja de uma forma
geral deverão ser vistos com critérios severos, uma vez que de nada adiantaria produzir um
biocombustível com todos os seus benefícios, sendo que na sua origem (oleaginosa) há a
necessidade do desmatamento para as áreas de cultivo.
Tecnicamente, um ponto que desfavorece esta oleaginosa é o seu baixo teor de óleo,
que é de apenas 17% a 20%, conforme mencionado.
Na figura 4.13 a seguir é possível acompanhar a evolução do crescimento da
lavoura de soja no Brasil.
Fonte: Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento/EMBRAPA (2005)
Figura 4.13: Evolução da lavoura de soja no Brasil
Dentre os fatores econômicos para a produção de óleo de soja como insumo, bem
como as demandas criadas pela iminente produção de biodiesel, tem-se que de acordo com
estimativas da EMBRAPA (2005), para se produzir B5, ou seja, uma dada quantidade de
biodiesel que seja possível se misturar em todo o diesel consumido no país a uma
proporção de 5%; seriam necessários:
Mais 1,8 bilhões de litros de óleo de soja;
Mais 3 milhões de hectares de plantações de soja;
Aproximadamente 9 milhões de toneladas de grãos;
Estes atributos se converteriam em:
72
Mais 7,2 milhões de toneladas de torta (usada como insumo em diversas empresas
de gêneros alimentícios e rações animais);
Mais US$1,85 bilhões no PIB (Produto Interno Bruto)
E aproximadamente 234 mil empregos.
Contudo, ressalta-se que apesar de todos os fatores apontarem para o sucesso desta
iniciativa, não se pode deixar de mencionar os pontos negativos tais como:
• A monocultura que será incentivada nesta região, acarretando problemas de
desgaste do solo;
• Desmatamento ilegal de áreas para o plantio desta oleaginosa, desrespeitando
reservas de preservação ambiental;
• Provável mecanização da lavoura, o que acarretaria maior utilização de
maquinários agrícolas (com maiores emissões de CO
2
e outros), além da não
geração do número de empregos esperados (criação de falsas expectativas);
• A quantidade de torta gerada por este acréscimo na produção poderá ser de difícil
absorção pelo mercado de alimentos, assim como a glicerina gerada como
subproduto da fabricação de biodiesel;
• Alterações no mercado de óleos devido à grande demanda por este produto
poderão provocar mudanças acentuadas nos seus preços de venda; o que
implicaria em maiores custos finais do biodiesel. Ressalta-se que estas alterações
já estão ocorrendo, o que tem provocado altas freqüentes nos preços desta e
outras oleaginosas.
4.2.5.2 Girassol
Esta também pode ser uma alternativa para a produção de óleo insumo na fabricação
de biodiesel. Apesar de ainda necessitar do desenvolvimento de sistemas de produção, o
que vem a ser um fator restritivo à expansão do cultivo do girassol, esta oleaginosa tem
grande potencial devido à sua produtividade de óleo, que pode chegar a 48% (Macedo et al,
2004).
Em 2005 a produção brasileira chegou a 61 mil toneladas em 48 mil hectares de área
plantada, sendo que sua produtividade média gira em torno de 1.270 kg/ha (Embrapa,
2005).
Seu potencial para expansão territorial está em torno de 3 milhões de hectares, que
renderiam 5,4 milhões de toneladas (Conab, 2005).
A figura 4.14 a seguir demonstra a progressão do plantio e produção de óleo de girassol
no Brasil nos diversos anos analisados.
73
97,4
82,0
56,3
49,0
15,8
12,4
53,0
58,0
37,0
44,3
0,0
20,0
40,0
60,0
80,0
100,0
120,0
97/98 98/99 99/00 00/01 03/04
Anos
Mil
Ton. ha
Figura 4.14: Evolução do Plantio de Girassol no Brasil
Fonte: CONAB, 2005.
Conforme pode ser observado na figura, devido escassez de investimentos do governo
no plantio de girassol e ainda as altas taxas de juros cobradas pelos bancos nos casos onde
eram necessários empréstimos para o plantio e colheita, a produção de girassol
experimentou um declínio no intervalo de 2000 a 2001, retomando posteriormente seu
crescimento em 2003 e 2004 (CONAB, 2005).
4.2.5.3 Babaçu
Esta oleaginosa de origem nativa, também possui um potencial para extração de óleo
insumo para a produção de biodiesel. No entanto sua colheita primitiva (ainda no modelo
extrativista) acarreta problemas de produtividade em grandes escalas industriais para a
produção do biocombustível. Deste modo, este fator requisita uma demanda por estudos
que viabilizem através de tecnologia agronômica, a sua produção e exploração em escalas
maiores de modo a garantir o suprimento contínuo para as unidades industriais.
Outra opção seria uma produção regional para uso próprio em máquinas agrícolas e
veículos que transportam a produção rural, ou mesmo o atendimento a pequenas
comunidades que necessitam do diesel para geração de energia ou transporte hidroviário.
Apesar dos problemas de produção em escala industrial, o babaçu possui uma grande
vantagem que incide sobre a produtividade de óleo por tonelada, que pode chegar a 66% de
teor de óleo na amêndoa (Macedo et al, 2004).
74
A produção anual do coco de babaçu chegou a 10 milhões de toneladas durante os
anos 80 e a floresta nativa atingiu a marca dos 17 milhões de hectares, principalmente nos
estados do Maranhão, Goiás, Piauí, Ceará, Paraíba, Bahia e Minas Gerais.
4.2.5.4 Dendê (ou Palma)
Outro insumo de grande interesse para a produção de biodiesel é o óleo de dendê,
também conhecido como óleo de palma. Além do seu potencial para o biocombustível, ainda
há a questão de interesse social, que gira em torno desta oleaginosa, por ser uma cultura de
alto impacto social.
A produção mundial de óleo de dendê em 2002 atingiu a marca de 25,4 milhões de
toneladas (5 vezes mais do que em 1980) e espera-se que no final de 2010 a produção de
óleo de dendê supere a de soja (NAE, 2005).
No Brasil, a produção de óleo de dendê é modesta contribuindo com menos de 1% do
total mundial. Como referência, o maior produtor é a Malásia com 3,3 milhões de ha que
produzem 11,2 milhões de toneladas de óleo. Outros dois grandes produtores são Indonésia
e Colômbia. Porém a produção de palma nestes locais é proveniente de desmatamento,
causando uma reação internacional negativa quanto a opção de uso do óleo de palma para
a produção de biodiesel.
Segundo EMBRAPA (2005), seria necessário 1 milhão de hectares plantados, que
empregariam 200 mil famílias, uma vez que seriam 20% de mão-de-obra familiar.
Outros pontos a serem observados dizem respeito à questão da utilização desta cultura
para o reflorestamento de áreas degradadas, o que daria a esta oleaginosa outro papel
importante em termos de meio ambiente.
Além da utilização já conhecida na fabricação de alimentos, o óleo de palma é rico em
vitaminas A e E, sendo recomendado como complemento nutritivo para as populações de
baixa renda. A palma entra ainda como componente na produção de sabões, sabonetes,
detergentes, tintas, vernizes, além da possibilidade de produção de biodiesel (Conab, 2005).
O óleo de palmiste, extraído da amêndoa do fruto, é uma matéria-prima nobre,
empregada na indústria alimentícia, em substituição ao óleo de coco e babaçu. Também
pode ser utilizado na produção de chocolate, no lugar da manteiga de cacau, e na
fabricação de cosméticos e sabonetes finos (Conab, 2005).
A área atualmente cultivada chega a 88 mil hectares, com uma produtividade de 3 a 6
toneladas de óleo por hectare plantado, sendo o teor de óleo um pouco acima da
quantidade de óleo extraível na soja, ficando assim com um percentual de 26% (Macedo et
al, 2004).
75
Ainda assim, o potencial territorial de plantio para o dendê pode chegar aos 7 milhões
de hectares a serem plantados.
A seguir na figura 4.15 podem ser vistas as áreas onde atualmente é cultivado o dendê.
Figura 4.15: Áreas de Cultivo do Dendê no Brasil
Fonte: CONAB, 2005.
Dentre as restrições ao uso do óleo de dendê como insumo, tem-se a questão logística;
crédito a ser concedido aos produtores, principalmente aos pequenos; a exigência hídrica,
uma vez que se trata de uma planta que necessita de grandes quantidades de chuva ou
irrigação; os altos custos para a implantação da lavoura e longo período de retorno; e ainda
alguns ajustes técnicos a serem feitos nos sistema de produção visando maior
aproveitamento do cultivo.
4.2.5.5 Mamona
Esta oleaginosa tem sido uma das mais incentivadas pelo Governo Federal Brasileiro,
quanto ao seu uso como matéria-prima para a produção do biocombustível. Por se tratar de
uma cultura de alto impacto social, uma vez que requisitará grande quantidade de mão-de-
76
obra familiar, principalmente nas regiões nordestinas, o seu potencial para expansão se
estabelece em 4 milhões de hectares, o que dará emprego e renda a várias famílias.
O estado da Bahia concentra cerca de 60% da produção nacional de bagas de
mamona. Em 2005, a produção de óleo foi de aproximadamente 50 mil toneladas, obtida na
maioria das vezes em pequenas unidades de produção agrícola de até 15 ha.
Em termos técnicos, a mamona possui um aproveitamento considerável em termos de
óleo extraível, que está em percentuais de 43%, podendo chegar a 50% em algumas
espécies (Macedo et al, 2004), além de ser de fácil adaptação em climas e solos hostis para
o plantio.
A área a se plantar a mamona não necessita ser exclusiva, podendo deste modo serem
cultivadas outras plantações simultaneamente, o que se converte em mais uma fonte de
renda para o agricultor, além do aproveitamento da terra já preparada (Macedo et al, 2004).
Dentre as variedades de mamona a serem cultivadas no Brasil, cita-se a Nordestina
BRS, com uma produtividade de 1.500 kg por hectare cultivado e a Paraguassu BRS, com
uma produtividade de 50% em teor de óleo.
Na figura 4.16 a seguir podem ser observados os dados sobre o plantio de mamona no
Brasil.
415
239
78
161
189
281
134
48
80
148
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
80 90 95 00 04
Área Colhida (1.000 ha) Produção (1.000 ton.)
Figura 4.16: Evolução do plantio de mamona no Brasil
Fonte: CONAB, 2005.
Estima-se que em 2007 a produção de grãos de mamona chegue a 168 mil toneladas
de bagas em 242 mil hectares plantados (Conab, 2005).
Dentre as restrições ao uso e plantio da mamona como insumo destaca-se a alta
viscosidade, que dificulta a produção e posterior uso do B100 (100% de biodiesel) em
77
motores diesel e também a toxidez, que torna perigoso o seu manejo e descarte do material
residual.
Acerca do óleo, as restrições dizem respeito ao preço deste no mercado, podendo
chegar a custar R$ 4.200/t (CONAB, 2008), o que inviabiliza a produção de biodiesel, devido
a concorrência deste insumo com outros mercados.
Ainda citam-se, as variedades que ainda necessitam de estudos acerca do seu
potencial e a carência de estudos para que sejam desenvolvidos sistema mais eficientes de
produção.
4.2.5.6 Outras Oleaginosas
Existem outras oleaginosas no Brasil que são possíveis de serem utilizadas como
matérias-primas para a extração de óleo e posterior produção de biodiesel. Entretanto seu
uso em escala industrial de grande porte, ainda requer maiores estudos acerca do plantio da
lavoura, das técnicas de extração de óleo e ainda, da viabilidade em termos de percentual
de óleo extraível da planta. Dentre as quais citam-se: Amendoim, Algodão, Canola, Coco,
Macaúba, Nabo Forrageiro, Pequi, Pinhão Manso, Buriti, Jojoba e outras.
A tabela 4.2 a seguir indica, para algumas das espécies mencionadas, o potencial para
produção de óleo, considerando valores de produtividade e teor de óleo de variedades
comuns. A pesquisa agronômica tem mostrado que esses valores podem ser considerados
conservadores.
Tabela 4.2: Características de Algumas Oleaginosas
Fonte: EMBRAPA, 2005.
78
4.2.6 Fontes Alternativas de Óleos
Além de toda esta variedade de insumos oriundos de biomassa capazes de produzir
óleo (oleaginosas), o Brasil também possui em todas as suas regiões outros tipos de
insumos provenientes de óleos usados e que podem ser reaproveitados na fabricação de
biodiesel.
Diversas pesquisas têm sido encaminhadas no sentido de se aproveitar como insumos,
os óleos usados em frituras de alimentos em diversas lanchonetes, restaurantes e outros
locais que utilizam este produto para a fabricação de seus alimentos. A grande questão é
que este interessante insumo já possui um mercado que absorve grande parte de sua
produção residual. Trata se do mercado de saponáceos e hidrogenação de óleos. Constitui-
se de óleo residual: os óleos usados, ácidos graxos resultantes do refino dos óleos vegetais,
gorduras animais obtidas nos abatedouros (sebo bovino, graxa suína, óleo de peixe e
gordura de frango) e óleos presentes nos esgotos sanitários, que juntos representam 1,5
bilhões de litros anuais (Oliveira, 2004).
Sabe-se que a fritura por imersão é um processo que utiliza óleos ou gorduras vegetais
como meio de transferência de calor, cuja importância é indiscutível para a produção de
alimentos em lanchonetes e restaurantes comerciais ou industriais a nível mundial. O tempo
de utilização do óleo varia de um estabelecimento para outro, principalmente pela falta de
legislação que determine a troca do óleo usado. Por essa razão, considerando a grande
diversidade de estabelecimentos que utilizam esses óleos, é difícil fazer um levantamento
preciso da disponibilidade desse resíduo em grandes centros urbanos. Como exemplo,
Oliveira (2004) relata que o Centro de Saúde Ambiental da Prefeitura Municipal de Curitiba,
estima que somente nos restaurantes industriais da cidade e região metropolitana, são
mensalmente geradas cerca de 100 toneladas de óleos de fritura, cujos destinos incluem a
produção de sabão, massa de vidraceiro e ração animal, mas que também têm parte de seu
volume descartado diretamente no esgoto doméstico. Na cidade do Rio de Janeiro o volume
de óleo para fritura adquirido anualmente pela população é de aproximadamente 38,4
milhões de litros, sendo que o volume potencialmente descartado pode chegar a 27 milhões,
se consideradas as perdas por evaporação, absorção dos alimentos e reutilizações (SEA,
2007).
Observa-se para este insumo, a necessidade do desenvolvimento de uma rede logística
reversa capaz de assegurar o suprimento contínuo de óleo para posteriormente ser
encaminhado às unidades produtoras de biodiesel.
Imagina-se que ações voltadas à revalorização do óleo descartado possibilitariam a
criação de cooperativas de catadores de óleo, como atualmente tem sido feito com latas,
79
papelão e sucata. Deste modo, os catadores coletariam o óleo inicialmente em locais de
grande volume de descarte, como restaurantes, cozinhas industriais, redes de lanchonetes
fast food, além de outros, para então levá-los até a sede da cooperativa (unidade
centralizadora) e posteriormente à fábrica de biodiesel.
Conforme mencionado, atualmente parte deste óleo que seria descartado já possui um
valor de mercado nas empresas de hidrogenação de óleos para a fabricação de saponáceos
e detergentes, utilizados na limpeza doméstica e industrial. As empresas de hidrogenação
recolhem o óleo usado e em troca fornecem os produtos de limpeza derivados destes óleos
às redes de restaurantes e lanchonetes. Entretanto, estima-se que a oferta de óleo seja
maior do que é demandado por estas empresas, o que acarreta grande sobra de matéria-
prima.
Em longo prazo poderia se pensar em coletar o óleo utilizado em grandes edifícios
residenciais através da coleta seletiva, já conhecida pela população, porém pouco
incentivada, onde um recipiente apropriado seria designado a receber o óleo utilizado na
fritura dos alimentos, que seria posteriormente coletado pelos catadores da cooperativa. É
importante ressaltar que ações como estas somente surtem efeito com incentivos e
campanhas de conscientização por parte do poder público e organismos responsáveis.
Como a qualidade do biodiesel produzido a partir do óleo usado está diretamente ligada
à qualidade do mesmo, torna-se importante sua correta utilização na fritura dos alimentos,
evitando seu uso em demasia, o que além de acarretar problemas à saúde, diminui a
qualidade deste como matéria-prima para produção de biodiesel. Pode se observar que em
grandes cozinhas industriais a presença constante de um nutricionista profissional garante
esta correta utilização do óleo, o que consequentemente assegura a qualidade do insumo.
Sob o ponto de vista ambiental, este novo destino para o óleo residual diminui
enormemente os problemas relacionados ao descarte inadequado do óleo de fritura nas
redes de esgoto municipais, além de estar se transformando em combustível um produto
que seria simplesmente jogado no lixo.
Outra questão importante sobre a produção e utilização do biodiesel está relacionada
ao preço médio do diesel e do óleo utilizado como insumo para o biocombustível, uma vez
que comercialmente o preço final do biodiesel deverá estar em patamar compatível com o
diesel. Assim, por se tratar de uma matéria-prima de disponibilidade imediata, pois não
necessita ser cultivada e que ainda conta com custos competitivos uma vez que seria
destinada a vazadouros de lixo, onde há cobrança por sua disposição, o que torna seu custo
por vezes negativo, acredita-se deste modo que o biodiesel proveniente de óleo de fritura
pode se situar em patamar bastante competitivo em relação ao diesel.
80
Outras fontes de matéria-prima consistem na utilização de gorduras animais (sebo
animal) para a fabricação do biodiesel, que ainda carece de estudos mais aprofundados
sobre este insumo, pois este enfrenta problemas semelhantes ao do óleo de fritura no que
se refere às variações na qualidade do insumo, além de gastos com o tratamento inicial dos
mesmos até que estejam aptos a serem utilizados como insumo.
E por fim, ainda tem se a utilização da escuma de esgoto presente nas estações de
tratamento de esgoto (ETE), como insumo para a fabricação de biodiesel. Sabe se que
juntamente com o esgoto doméstico e industrial, uma grande quantidade de óleo
proveniente de fontes animais e vegetais, presentes nos alimentos consumidos e nos
processos de fabricação industrial na empresas, são jogados em grandes quantidades
diárias nos ramais coletores de esgoto das cidades. Estes ramais que se integram às
galerias de esgoto principais acabam chegando à ETE, que por sua vez tem a função de
tratar estes resíduos diluídos em água, antes de devolvê-los aos rios ou mar através dos
emissários. No que se refere ao biodiesel, a técnica consistiria em separar esta gordura
presente no esgoto e utilizá-la como insumo para a fabricação do biocombustível. Esta
também é uma técnica que ainda necessita de bastante estudo no sentido de se viabilizar
tecnicamente e financeiramente esta separação que deverá ser feita na ETE e garantir a
qualidade do produto a partir desta matéria-prima.
4.2.7 Outros Insumos Necessários à Produção de Biodiesel
Conforme comentado anteriormente, além do óleo de origem vegetal ou animal,
também são necessários outros produtos químicos que possibilitem a reação de obtenção
do éster que dará origem ao biodiesel. Dentre estes insumos destacam-se o álcool e o
catalisador a serem utilizados no processo de fabricação.
Neste item serão abordados os principais insumos a serem utilizados no Brasil pelas
empresas produtoras de biodiesel, devido a sua disponibilidade e facilidade de obtenção.
• Álcool
Além do óleo necessário à produção do biodiesel, tem-se a necessidade do álcool para
que o processo químico de conversão seja possível.
Em princípio, dois álcoois são utilizados neste processo, o etanol anidro e o metanol. Há
uma grande tendência para que seja utilizado o metanol em maior escala, devido ao preço
que historicamente é menor do que o etanol anidro.
81
O metanol é uma commodity
18
cujo preço atual acompanha o preço do gás metano, que
possui abundante produção. Uma das formas de se aproveitar este gás é através da
produção de metanol. Seu preço atual no mercado é de cerca de US$ 250/tonelada e de
US$ 330/tonelada no mercado contratado (valores FOB
19
Estados Unidos e CIF
20
no porto
Brasileiro, devendo-se incluir o frete e as taxas de internação de cerca de 10% do preço, já
que não existe alíquota de importação).
Além das vantagens relacionadas ao preço, o metanol possui menor teor de água do
que o etanol anidro, o que aumenta o rendimento do processo produtivo. No metanol o teor
de água é de cerca de 20 ppm, enquanto que no etanol anidro é de 3.000 ppm (Prosint,
2008).
Atualmente no Brasil duas empresa produzem metanol suficiente para atender a 50%
da demanda nacional por este produto que é de 700.000 t/ano, sendo o restante importado
principalmente do Chile pelo Porto de Paranaguá (Paraná). Uma das empresas é a Prosint
Química S.A. localizada no Rio de Janeiro – RJ que produz atualmente 180.000 t/ano
(considerando-se a capacidade total instalada pode chegar a 212.000 t/ano), há ainda um
previsão de ampliação para 260.000 t/ano em 2008. A outra empresa é a Copenor,
localizada no Pólo Petroquímico de Camaçari na Bahia, e que produz 83.000 t/ano (Prosint,
2007).
Considera-se que para atender à demanda de metanol ocasionada pela produção de
biodiesel para o suprimento do B2 seriam necessários 80.000t/ano e para atendimento ao
B5, em 2013, ou na eventualidade de uma antecipação para 2010, esta demanda seria de
200.000 t/ano, considerando-se que o processo de transesterificação requer de 10% a 12%
de metanol e que toda a produção de biodiesel fosse utilizar metanol.
Assim, acredita-se que acordos comerciais deverão ser firmados entre as empresas
produtoras de biodiesel e os fornecedores de metanol a fim de garantir o suprimento deste
18
Mercadorias primárias, em estado bruto ou com pequeno grau de industrialização, de qualidade quase
uniforme, produzidos em grandes quantidades e por diferentes produtores. Possuem cotação e "negociabilidade"
globais; portanto, as oscilações nas cotações destas mercadorias têm impacto significativo nos fluxos financeiros
mundiais, podendo causar perdas a agentes econômicos e até mesmo a países.
19
FOB – free on board: trata-se de um método geográfico de formação do preço de um produto que considera o
valor cobrado “sem” frete incluso, ou seja, é o preço do produto na fábrica; ficando a cargo do comprador as
despesas e demais responsabilidades de deslocamento do produto até as suas dependências (Ballou, 1993).
20
CIF – cost insurance and freight: trata-se de um método semelhante ao FOB, diferindo-se apenas pela
inclusão do frete, seguros e demais despesas no preço final do produto. Ou seja, neste caso a composição do
preço final do produto considera todas as despesas e responsabilidades de entrega nas dependências do
comprador, que ficarão sob a responsabilidade do fabricante (Ballou, 1993).
82
produto, do mesmo modo que o Governo Brasileiro deverá firmar parcerias internacionais
que garantam a importação do produto em quantidade compatível com a demanda.
• Catalisador
A principal função do catalisador no processo industrial de produção do biodiesel, é
acelerar a reação que originará o éster, que após devidamente tratado e enquadrado nas
normas da ANP poderá ser utilizado como biodiesel. A produção de biodiesel no Brasil está
direcionada a utilizar a catálise básica por questões de facilidade de obtenção e maior
rendimento. Dentre os insumos a serem utilizados no processo básico destacam-se o
hidróxido de potássio (KOH) e o hidróxido de sódio (NaOH).
Atualmente, por questões de disponibilidade no mercado, rendimento operacional e
preço, o catalisador mais utilizado está sendo o hidróxido de potássio, cujo a denominação
comercial é potassa cáustica. Este insumo é produzido por uma empresa chamada Pan-
Americana com sede no Rio de Janeiro – RJ. Esta empresa possui um excedente mensal de
1.000 toneladas (com previsão de ampliação para 2.000 toneladas em 2010) para atender à
demanda de biodiesel. Ressalta que este excedente será mais do que suficiente para
atender à expectativa de demanda do B2, se considerada a necessidade de 1% de potassa
na produção de biodiesel (Panamericana, 2008).
Em números o B2 necessitaria de aproximadamente 740.000 t/ano de biodiesel, sendo
necessárias 7.400 toneladas de potassa, o que é bem menor do que o excedente da
empresa (12.000 toneladas/ano). Já para o B5 seriam necessárias 2.200.000 t/ano de
biodiesel e 22.000 toneladas de potassa, também menores do que o excedente previsto
após a ampliação (24.000 t/ano).
Assim, analisando-se a demanda estimulada pelo Programa de biodiesel do Governo
Federal, o suprimento de potassa cáustica para a produção de biodiesel será suficiente para
atender à demanda por este produto, mesmo que todas as empresas produtoras optem por
utilizar este catalisador. E mesmo que a demanda cresça de forma a não ser atendida pela
produção interna brasileira, ainda tem-se a opção pela importação do produto de países
produtores deste insumo como Alemanha, França, Itália e EEUU (ocidental).
4.2.8 Principais Regiões Produtoras de Oleaginosas
No Brasil há, atualmente, uma grande variedade de espécies de oleaginosas capazes
de se extrair grandes quantidades de óleo, que é a principal matéria-prima do biodiesel.
Devido às condições climáticas favoráveis, aliadas à boa qualidade do solo, o país tem
grande disponibilidade de fontes de óleo em todo o seu território. A cada ano os recordes de
83
produção e exportação de soja e outras fontes oleaginosas são evidentes, o que comprova
o grande potencial de exploração deste insumo.
É importante saber que cada região do Brasil é especializada na produção de um grupo
de oleaginosas, o que provoca uma segmentação nas fontes de insumos para a produção
deste combustível. Por um lado este fato é positivo, uma vez que não se observa a
necessidade de se introduzir culturas agrícolas em regiões impróprias para o seu plantio, o
que acarretaria enormes esforços de pesquisas no sentido de se adequar estas novas
culturas a regiões de clima e solo até então estranhos às mesmas. Se cada região se
especializar em suas culturas agrícolas tradicionais, os esforços em termos de pesquisas
seriam canalizados em prol da melhoria da capacidade produtiva e otimização da colheita.
Por outro lado, as oleaginosas específicas de cada região possuem características
peculiares, que necessitam de estudos mais aprofundados a fim de se atenuar estes
problemas. Tais problemas incidem, por exemplo, no tempo de armazenagem do óleo
extraído, a fim de não se perder a qualidade do insumo; os destinos que serão dados às
“tortas” residuais da extração do óleo, uma vez que algumas podem ser nocivas ao meio
ambiente; e até mesmo questionamentos referentes ao percentual de extração de óleo que
cada cultura, o que poderia inviabilizar produção das que produzem pequenas quantidades
de óleo; além da melhoria dos métodos de plantio, cultivo e colheita, que se converteriam
em ganhos de produtividade.
Dentre as diversas oleaginosas disponíveis no Brasil, enumeram-se a seguir, as regiões
propícias para o seu cultivo:
• Região Norte: esta região compreende toda a bacia do Rio Amazonas e seus
afluentes, fazendo parte ainda os estados circunvizinhos, além dos estados oficiais desta
região, onde predomina a floresta amazônica, com clima equatorial úmido.
Esta região não possui vocação para culturas temporárias, uma vez que o solo fértil é
de pequena profundidade, e a elevada taxa pluviométrica ocasiona excessiva erosão, entre
outros danos. (Parente, 2003).
Dentre as possibilidades de extração de insumos provenientes desta região que possui
grandes extensões territoriais e plantas nativas, destacam-se as palmeiras como o dendê
(ou Palma), com altas produtividades que podem atingir 5.000 kg de óleo por hectare por
ano (Parente, 2003; Tecbio, 2005). Além de outras variedades nativas, como o Babaçu:
oleaginosa nativa da região norte e que possui consideráveis extensões territoriais
cultivadas naturalmente, e ainda outras pouco estudadas e exploradas até o momento.
84
Também argumenta-se a utilização do biodiesel produzido, na geração de energia
elétrica para áreas remotas e de difícil acesso, que atualmente são abastecidas por diesel
comum ou em alguns casos simplesmente não se possui geração de energia elétrica para a
localidade, o que automaticamente exclui a mesma do restante do país no que diz respeito à
cultura, informação, educação e cidadania. Ainda, o biodiesel pode ser usado como
combustível para o principal meio de transporte de várias localidades na região amazônica.
Estes meios de transporte são os barcos e embarcações de maior porte que possuem como
sistema de propulsão, motores movidos a diesel que se adaptam perfeitamente ao biodiesel.
É importante salientar que devido à dificuldade de se transportar óleo diesel para
localidades remotas seu preço torna-se muito elevado, chegando a custar 3 vezes o valor
original do combustível (Parente, 2003). Assim, com a produção local de biodiesel este
problema tende a ser amenizado.
Dentre as dificuldades encontradas citam-se as limitações inerentes ao tempo de
retorno do investimento nas culturas permanentes e típicas da região, uma vez que este
ocorre após 5 anos, contados a partir do plantio. Entretanto, como contrapartida tem-se o
retorno garantido devido à alta produtividade e o tempo de vida útil produtivo destas
lavouras.
Apesar de todos os benefícios destacados para a região norte, ressalta-se a
necessidade de um projeto de plantio de oleaginosas voltado para a preservação ambiental
da mata nativa (floresta amazônica), uma vez que diversos são os exemplos de
desmatamento criminoso com o intuito de se realizar plantios clandestinos de soja e outras
culturas. Deste modo, o incentivo ao uso do biodiesel nesta região soaria como atividade
impactante ao meio ambiente e assim teria efeito contrário aos ganhos ambientais que
serão mencionados ainda neste capítulo.
• Região Nordeste: compreendendo os estados nordestinos, inclusive o chamado
Polígono das Secas e ainda, a região norte do estado de Minas Gerais.
Apesar de culturalmente ser considerada uma região de solo e clima hostis para o
plantio (devido à periodicidade de secas), esta região tem se mostrado bastante favorável
ao cultivo de diversas oleaginosas. Dentre as quais citam-se: o babaçu, a soja, a palma, a
mamona e o algodão. Devido a esta variedade de insumos, a região nordeste fica dividida
em micro-regiões cada qual produzindo as oleaginosas que se adaptam melhor às suas
condições climáticas e de solo.
Especificamente na região do semi-árido nordestino, as culturas deverão se basear nas
lavouras de sequeiro, ou seja, sem irrigação. Entre as possibilidades propostas, a mamona
85
e o algodão se apresentam como viáveis uma vez, que tais culturas podem conviver com o
regime pluviométrico do semi-árido e ainda apresentarem produtividade satisfatória
(Parente, 2003).
As comunidades e famílias de baixa renda poderão ser contempladas com o Programa
Nacional de Agricultura Familiar (PRONAF), que viabiliza investimentos e incentivos para
que as famílias permaneçam no campo produzindo as oleaginosas típicas de cada
localidade e não contribuindo para a favelização das grandes metrópoles. Deste modo além
de se observar uma fonte de geração de renda para estas famílias carentes, um problema
social também será atenuado, uma vez que o êxodo rural estará sendo desincentivado.
No processo industrial de fabricação do biodiesel, a população local deverá ser
beneficiada com os vários postos de trabalho que serão criados, como em qualquer outra
atividade industrial. Entretanto, serão necessárias políticas públicas de inclusão social para
que esta mão-de-obra disponível seja capacitada adequadamente, e que seja alocada de
forma a suprir a demanda criada pelas fábricas e unidades de extração de óleo. Estima-se
que, no semi-árido nordestino, existam cerca de 2 milhões de famílias em situação de
miséria (IBGE, 2005).
• Região Centro-Oeste: esta região já é bastante conhecida pela sua alta
produtividade de soja, o que a torna uma referência produtiva para o Brasil em relação à
exportação de grãos para diversos paises. Várias pesquisas estão sendo desenvolvidas
com esta oleaginosa, em grande abundância no Brasil, no sentido de se verificar a sua real
produtividade de óleo como insumo para o biodiesel e ainda se o combustível proveniente
desta oleaginosa tem as características necessárias para o uso seguro em escala comercial.
Outras fontes de matérias-primas também são cultivadas nesta região, dentre elas a
mamona o algodão e o girassol.
A motivação se dará pelo aproveitamento da grande produção de soja desta região, o
que torna farta a disponibilidade deste insumo para a fabricação do biodiesel. Outro fator a
ser comprovado será a possibilidade de utilização do combustível na colheita da soja, uma
vez que as máquinas possuem motores a diesel. Atualmente esta região é a única que
possui uma produção expressiva de oleaginosas, especificamente a soja, observando-se
assim, a necessidade de ampliação e investimentos em infra-estrutura nas outras regiões.
• Região Sudeste: esta região também contribui para a produção de óleo como
insumo para a produção de biodiesel. Além desta contribuição, destaca-se o grande esforço
de pesquisa que tem sido feito nos centros de pesquisa universitários a fim de que se
86
consigam aprovações e certificados de qualidade deste biocombustível junto aos órgãos
governamentais competentes e as montadoras de veículos, uma vez que estes são
necessários para a utilização do produto em escala comercial com segurança para os
usuários.
A vocação agrícola desta região incide sobre as culturas temporárias e mecanizáveis
como a soja, o amendoim, a mamona, o algodão e o girassol. (AEA, 2005).
Ressalta-se também, que devido à intensa concentração urbana desta região torna-se
propício o uso do óleo residual de fritura, encontrado em abundância nas grandes cidades.
Observa-se também, que nesta região estão localizados grandes frigoríficos, o que viabiliza
a utilização do sebo animal como matéria-prima para produção do biodiesel.
• Região Sul: esta região também contribui com estudos científicos para a viabilização
do uso do biodiesel no Brasil. Diversas empresas em parceria com universidades buscam
caminhos para viabilização do uso deste combustível. Além desta contribuição, a região sul
possui plantações de soja, colza, girassol e algodão, que são importantes fontes de insumos
para a produção de biodiesel e ainda, possui vocação semelhante à região sudeste (culturas
temporárias e mecanizáveis).
Além da utilização do biodiesel nas frotas de veículos diminuindo assim, a dependências
do país da importação de petróleo e óleo diesel, existe um outro fator de grande relevância.
Trata-se da redução das emissões de gases poluentes originários da queima do diesel, com
conseqüente melhoria da qualidade do ar nas grandes cidades das regiões sul e sudeste,
que possuem as maiores frotas de veículos.
4.4 Aspectos Tecnológicos da Produção do Biodiesel
Conforme já comentado, o biodiesel é um combustível biodegradável derivado de fontes
renováveis, que pode ser obtido basicamente por dois processos: a transesterificação ou
pela esterificação. Esta última será melhor abordada nesta tese uma vez que será o
processo utilizado na fabricação do biodiesel a ser utilizado no estudo de caso. Além disso,
este é o processo bastante utilizado e que consiste de uma reação química de óleos
vegetais ou de gorduras animais com o álcool (etanol ou o metanol), estimulada por um
catalisador. Desse processo também se extrai a glicerina, empregada para fabricação de
sabonetes e diversos outros cosméticos.
Entretanto, ressalta-se que a utilização do novo combustível depende, entre outros
fatores, de uma relação positiva entre a energia consumida no processo de produção, e a
energia disponibilizada pelo combustível produzido. É fundamental ter um balanço
87
energético positivo para a utilização racional de derivados de biomassa como combustíveis.
Quando se calcula o balanço energético líquido para um biocombustível, considera-se a
energia exigida para produzir a colheita (como fertilizantes, pesticidas e diesel de trator), e
então soma-se a energia necessária para processar a planta colhida em etanol ou biodiesel.
Subtrai-se a quantidade de energia que entra no processo da quantidade de energia que
sai, quer dizer, a energia contida no combustível e em alguns casos nos subprodutos da
produção do combustível.
Os custos energéticos conduzidos para o etanol no contexto brasileiro, indicam que
para cada unidade de energia investida na agroindústria canavieira, são produzidas cerca
de 8,3 unidades de energia renovável, se comparados com os EUA, o etanol neste país
possui uma relação de apenas 1,3 (NAE, 2005). Ainda com relação a biocombustíveis, o
balanço energético na produção de biodiesel indica que o biodiesel de soja, determina uma
relação produção/consumo de 1,42. No entanto, uma avaliação preliminar mais recente para
o biodiesel de soja, sem ter em conta os subprodutos, estimou uma demanda energética de
30 MJ por litro de biodiesel, resultando em uma relação produção/consumo de 1,43. Para
outras oleaginosas, o balanço energético demonstra aproximadamente 5,6 para o dendê, e
de 4,2 para a macaúba, o que confirma o potencial das palmáceas como fonte de matéria-
prima, ou seja, maior produtividade e disponibilidade de resíduos de valor energético (NAE,
2005).
A seguir são demonstrados os processos de produção do biodiesel.
4.3.1 Processo de Esterificação e Transesterificação
A seguir serão descritas as etapas de produção de biodiesel através do processo de
transesterificação por rotas etílica e metílica, destacando-se as particularidades de cada
uma.
4.3.1.1 Etapas do Processo de produção
Este item apresenta de forma simplificada, os processos de obtenção de biodiesel que
são basicamente a esterificação e a transesterificação. Há ainda o craqueamento térmico ou
pirólise que consiste na quebra de moléculas por aquecimento a altas temperaturas, isto é,
pelo aquecimento da substância na ausência de ar ou oxigênio a temperaturas superiores a
450°C, formando uma mistura de compostos químicos com propriedades muito semelhantes
às do diesel de petróleo. Em algumas situações esse processo é auxiliado por um
catalisador para a quebra das ligações químicas, de modo a gerar moléculas menores. .
88
Diferentemente de mistura direta, gorduras podem ser objeto de pirólise para a produção
de compostos de menores cadeias. A pirólise de gorduras tem sido investigada há mais de
100 anos, especialmente em países com pequenas reservas de petróleo.
Catalisadores típicos para serem empregados na pirólise são o óxido de silício – SiO
2
e o
óxido de alumínio – Al
2
O
3
.
O equipamento para pirólise ou craqueamento térmico é caro. Contudo, os produtos são
similares quimicamente ao óleo diesel. A remoção do oxigênio do processo reduz os
benefícios de ser um combustível oxigenado, diminuindo seus benefícios ambientais e
geralmente produzindo um combustível mais próximo da gasolina que do diesel.
Pela nomenclatura internacional, o combustível produzido pelo craqueamento térmico não é
considerado biodiesel, apesar de ser um biocombustível semelhante ao óleo diesel.
O craqueamento possui grande aplicabilidade em locais que necessitem de menor
volume de produção e com menor disponibilidade de mão de obra qualificada.
O craqueamento catalítico ou térmico produz uma mistura de hidrocarbonetos
condensados, com rendimento em torno de 80% em uma fase orgânica. Tem-se uma fase
aquosa, que gira em torno de 5 a 10% e o restante são gases. O craqueamento tem como
ponto forte a ausência da formação de compostos aromáticos, de grande potencial poluidor.
Nas etapas do processo de esterificação e transesterificação, que serão descritas no
texto abaixo, torna-se necessária a adição de álcool em excesso, a fim de que se aumente o
rendimento da conversão e que permita a posterior separação dos ésteres do glicerol
(Parente, 2003; Macedo et al, 2004).
• Preparo da matéria-prima
O preparo da matéria-prima torna-se necessário para que a taxa de conversão seja a
máxima possível.
Este preparo consiste em reduzir a umidade e a acidez do óleo, utilizando-se para tal o
processo de neutralização, por meio de lavagem com solução alcalina de hidróxido de sódio
ou potássio e posteriormente uma operação de secagem.
Salienta-se que as especificidades do tratamento dependem da natureza e das
condições da matéria graxa empregada como matéria-prima (Parente, 2003).
• Reação de Esterificação
Segundo Parente (2003), a obtenção de biodiesel pode se dar a partir da reação de
esterificação, ou seja, a reação dos ácidos graxos com álcool (etanol ou metanol). A reação
de esterificação difere da transesterificação por partir de ácidos graxos livres, ao invés de
89
triglicerídeos. Assim, nesta reação há a possibilidade de uso de resíduos (borra ácida) e não
há formação de glicerol. A reação de esterificação é mostrada abaixo:
• Reação de transesterificação
A reação de transesterificação é a etapa de conversão, propriamente dita, do óleo ou
gordura, em ésteres metílicos ou etílicos de ácidos graxos, que constitui o biodiesel. A
reação é apresentada pela seguinte equação química (Parente, 2003):
A transesterificação etílica é significativamente mais complexa que a metílica, além de
ser mais lenta (Aranda, 2005). O aumento do tamanho da cadeia do álcool gera uma maior
sofisticação do processo e parte dos parâmetros do processo deve ser revista. Entretanto,
trabalhando-se as quantidades estequiométricas relativas entre catalisador, álcool e óleo
não transesterificado, bem como com outras variáveis de processo como temperatura,
agitação e tempo de reação, acredita-se ser possível atingir qualidade similar do produto
obtido via rota metílica. Devido ao caráter azeotrópico do etanol, o processo de recuperação
deste álcool é também mais complexo e dispendioso. A possibilidade de utilização de álcool
etílico na produção de biodiesel é de alto interesse, considerando as condições particulares
do Brasil, onde são produzidos volumes expressivos de etanol de um modo sustentável e a
preços competitivos (Macedo et al, 2004). A Tabela 4.3 apresenta uma comparação entre
ésteres metílico e etílico:
⇒
⇒⇒
⇒ Óleo ou Gordura + Metanol →
→→
→ Ésteres Metílicos + Glicerol
⇒
⇒⇒
⇒ Óleo ou Gordura + Etanol →
→→
→ Ésteres Etílicos + Glicerol
R–COOH + R’-OH → R–COO–R’ + H
2
O
Ácido Graxo Álcool Biodiesel
90
Tabela 4.3: Comparação entre ésteres metílico e etílico.
Propriedade Éster Metílico Éster Etílico
Conversão (óleo→biodiesel) 97,5% 94,3%
Glicerina Total no Biodiesel 0,87% 1,40%
Viscosidade 3,9 a 5,6 cSt @ 40°C
7,2% superior ao éster metílico
∆% potência frente ao diesel 2,5% menor 4% menor
∆% consumo frente ao diesel
10% maior 12% maior
Fonte: Macedo et al, 2004
No Brasil, atualmente, uma vantagem da rota etílica é a oferta de álcool, disponível em
todo o território nacional. Entretanto, os custos diferenciais de fretes, para o abastecimento
de etanol versus abastecimento de metanol, em certas situações, podem influenciar em uma
decisão. No mundo, há a predominância do uso da transesterificação pela rota metílica.
No que tange o aspecto técnico e econômico, a reação via metanol é mais vantajosa
que reação via etanol. A tabela 4.4, apresentada a seguir, evidencia as vantagens da rota
metílica sobre a rota etílica (Parente, 2003):
Tabela 4.4: Comparação entre as rotas metílica e etílica
Quantidades e Condições Usuais Médias Aproximadas
Rota
Metílica
Rota
Etílica
Quant. Consumida de Álcool (Kg) por 1000 L de biodiesel 90 130
Excesso recomendável de álcool (recuperável) 100% 650%
Temperatura recomendada de reação 60°C 85°C
Tempo de reação (minutos) 45 90
Fonte: Parente, 2003
Os catalisadores mais empregados são: o hidróxido de potássio (KOH) e hidróxido de
sódio (NaOH). O KOH é mais caro, mas gera menos problemas de sabões do que o NaOH.
O metóxido de sódio é o melhor catalisador, porém um pouco mais caro. Mesmo assim,
grandes plantas na Europa e EUA utilizam esse último. Ácidos são muito mais lentos que
bases na transesterificação (cerca de 1.000 vezes mais lentos). O ideal seria ter
catalisadores heterogêneos (que não são solúveis no meio reacional, podendo ser
91
reutilizados e regenerados). Entretanto, ainda não existe esse tipo de catalisador para
transesterificação (Aranda, 2005).
• Separação de fases
Terminada a reação de transesterificação, que converte a matéria graxa em ésteres
(biodiesel), o produto resultante é constituído por duas fases, que podem ser separadas por
meio da decantação e/ou por centrifugação. A fase mais pesada é composta de glicerina
bruta, constituída pelo excesso de álcool, água, e impurezas provenientes da matéria-prima
utilizada. A outra fase, menos densa, constitui-se de ésteres metílicos ou etílicos, conforme
o álcool originalmente adotado. Esta fase também contém excessos reacionais de álcool e
de impurezas (Parente, 2003).
• Recuperação do álcool da glicerina
A fase pesada, contendo água, álcool e glicerina (no caso da transesterificação), deverá
passar por um processo de evaporação, sob baixa pressão, denominada “evaporação
Flash” (Macedo et al, 2004), o que propiciará a eliminação desses constituintes voláteis,
presentes na glicerina bruta, cujos vapores são liquefeitos em um condensador apropriado.
Poderá ser empregado também o processo de destilação. O subproduto assim obtido será a
glicerina bruta.
• Recuperação do álcool dos ésteres
Da mesma forma, mas separadamente, o álcool residual é recuperado da fase mais
leves, liberando, para as etapas seguintes, os ésteres metílicos ou etílicos (Parente, 2003).
• Desidratação do álcool
Segundo Parente (2003), após os processos de recuperação, os excessos residuais de
álcool contêm quantidades significativas de água, o que necessitará de uma separação. A
desidratação do álcool, normalmente, é feita por destilação.
• Purificação dos ésteres
Estes deverão ser lavados por centrifugação, e desumidificados posteriormente,
resultando finalmente, em biodiesel. Este último deverá ter suas características
enquadradas nas especificações das normas técnicas estabelecidas para o biodiesel, como
combustível. Poderá ser utilizado também, em alguns casas, água morna para remover
resíduos de catalisador e sabões (Parente, 2003).
92
• Destilação da glicerina
Salienta-se que mesmo a glicerina bruta, oriunda do processo de transesterificação e
contendo impurezas, poderá ser vendida ao mercado. Entretanto, o mercado favorece a
comercialização da glicerina purificada.
A seguir tem-se a figura 4.17 que demonstra as etapas do processo de produção de
biodiesel:
Fonte: Penteado, 2005
Figura 4.17: Fluxograma do processo de produção do biodiesel
93
4.3.2 Subprodutos dos Processos de Produção
A fim de que se torne mais compreensível o estudo dos subprodutos da produção de
biodiesel, é importante que se possam designar as cadeias produtivas a partir de diversas
matérias graxas classificáveis em grupos, segundo as suas origens e fontes, conforme se
mostrado na tabela 4.5 a seguir.
Tabela 4.5: Grupos, origens e obtenções das matérias-primas para Biodiesel
Grupo Origem Obtenção
(1) Óleos e Gorduras de Animais
Matadouros, Frigoríficos
e Curtumes;
Extração com água e
vapor;
(2) Óleos e Gorduras Vegetais
Agriculturas temporárias
e permanentes;
Extração mecânica, com
solvente e mista;
(3) Óleos Residuais de Fritura
Descartes comerciais e
industriais;
Acumulações e coletas
(4) Matérias Graxas de Esgoto
Águas residuais das
cidades e de certas
indústrias;
Processos em fase de
pesquisa e
desenvolvimento;
Fonte: Penteado, 2005
A figura 4.18 a seguir mostra, em blocos, os diversos elos das cadeias produtivas do
biodiesel, considerando os grupos ou fontes de matérias-primas, em conformidade com a
tabela anterior.
94
Fonte: Penteado, 2005
Figura 4.18: Fluxograma das cadeias produtivas no Brasil.
Os processos de extração de óleo de grãos e amêndoas oleaginosas podem ser definidos
segundo as seguintes rotas:
• extração mecânica;
• extração por solvente;
• extração mista (mecânica / solvente)
95
A seleção da rota de extração depende de dois fatores, quais sejam:
• a capacidade produtiva;
• o teor de óleo
A Tabela 4.6, apresentada a seguir, mostra os cenários e rotas adequadas para extração de
óleos vegetais:
Tabela 4.6: Indicativos de rotas adequadas para extração de óleos vegetais
Tipo de Usinas Situações Recomendadas
Matérias-Primas
Típicas
Usinas de Extração
Mecânica
- Pequenas e médias capacidades, normalmente
abaixo de 200 ton de grãos/dia;
- Oleaginosas de alto teor de óleo (acima de
35%);
Mamona
Amendoim
Babaçu
Usina de Extração
por Solvente
- Grandes capacidades, normalmente acima de
300 ton de grãos/dia;
- Oleaginosas com teor de óleo abaixo de 25%;
Soja
Usinas Mistas
- Médias e grandes capacidades, acima de 200
ton de grãos/dia;
- Oleaginosas de médio e grande teor de óleo
(acima de 25%);
Algodão
Mamona
Amendoim
Babaçu
Girassol
Fonte: Parente, 2003
4.3.3 Produção de Biodiesel como Fonte Alternativa de Energia
A demanda por fontes de energia derivadas do petróleo representam a maior parte do
consumo dos recursos na matriz energética de qualquer país, como visto no capítulo
anterior.
No Brasil, o consumo de petróleo também se coloca em patamar mais elevado do que
as outras fontes. Além disso, conforme visto no capítulo 3, a maior parte deste consumo se
destina a motores que funcionam com diesel, seja em veículos de transporte ou em
geradores de energia. Assim, a necessidade de uma fonte de energia alternativa e
renovável, como o biodiesel, configura-se como uma importante opção que possibilite o país
96
reduzir a dependência externa do diesel, que foi de 2.971 x 10
3
tEP, em 2005 (MME, 2006)
e ainda utilizar um combustível ambientalmente mais favorável.
As vantagens para a utilização do biodiesel como combustível e os ganhos advindos
das plantações de suas fontes oleaginosas, são enumerados a seguir.
4.3.3.1 Ganhos ambientais
Dentre os diversos ganhos ambientais, tem-se a substituição de um combustível fóssil
por renovável; o seqüestro parcial de carbono, ocasionado pelo cultivo agrícola das
oleaginosas na realização de sua fotossíntese; um menor nível de emissões na utilização,
uma vez que o biodiesel possui comprovadamente baixos níveis de poluentes como SO
x
,
Gases do Efeito Estufa (GEE) e material particulado.
Com a necessidade da redução destas emissões, devido aos acordos firmados entre os
países signatários do Protocolo de Kioto, o biodiesel tende a contribuir para que estas metas
sejam atingidas, uma vez que a redução das emissões líquidas de CO
2
pode variar de 40%
a 60% (NAE, 2005).
4.3.3.2 Aspectos econômicos
Dentre os aspectos econômicos do uso do biodiesel, pode-se citar o fortalecimento do
agronegócio em um país que possui grande parte das suas exportações pautadas nos
produtos agrícolas.
Nas regiões onde será estabelecido o cultivo das oleaginosas típicas pode-se
considerar que haverá o desenvolvimento desta região.
Por ser um combustível limpo, haverá uma contribuição do biodiesel para diminuição
dos problemas relativos a doenças causadas pela poluição proporcionada pela queima de
óleo diesel mineral. Deste modo, uma redução de gastos com saúde deverá ser notada.
As emissões de GEE poderão ser negociadas no mercado de créditos de carbono via
Mecanismo de Desenvolvimento Limpo – MDL.
Haverá ainda uma redução de gastos com a importação de petróleo destinado a
produção de diesel e também a redução da dependência do diesel importado.
Deverão ser percebidos impactos na balança comercial, por se tratar de mais um
combustível a ser comercializado, gerando receitas e dividendos para as fábricas e
fazendas de plantações das oleaginosas.
Nota-se na maioria das oleaginosas apropriadas para a produção de biodiesel, um ciclo
curto de produção para estas plantas, ou seja, o tempo entre o plantio e a maturidade para a
colheita e relativamente pequeno. Este processo de plantio e cultivo das oleaginosas é em
97
sua maioria controlado pelo homem, o que proporciona ganhos em termos de produção
mais eficiente e rentável.
4.3.3.3 Aspectos sociais
Observa-se, tanto direta quanto indiretamente, a geração de postos de trabalho, seja no
cultivo ou na atividade de fabricação e transporte do combustível. Tendo-se mais uma fonte
de geração de renda para a população do entorno do empreendimento (plantação ou
fábrica), a questão da concentração de renda local tende a ser amenizada;
O incentivo a agricultura familiar é outro ponto de bastante importância, uma vez que a
fixação do homem do campo em seu local de origem por uma atividade rentável para sua
família (cultivo das oleaginosas) tende a solucionar ou atenuar o problema da migração do
mesmo para a cidade (êxodo rural) em busca de empregos e melhores salários.
Segundo a Embrapa (2005), com a implementação do biodiesel a 5% (B5), ou seja,
mistura de 5% de biodiesel em 95% de óleo diesel mineral serão gerados diversos
empregos diretos no campo.
4.3.3.4 Razões Estratégicas
A volatilidade do preço do petróleo demonstra preocupação entre as nações e
configura-se em mais um motivo para que alternativas energéticas sejam buscadas.
Conforme comentado no capítulo 3, não seria desejável para qualquer nação que a
dependência das suas fontes de energia fosse concentrada em apenas um produto. Deste
modo, o biodiesel surge como uma alternativa energética que contribui para a redução da
dependência do petróleo por diversos países, uma vez que as reservas deste insumo se
concentram em apenas algumas regiões.
4.3.3.5 Desvantagens do Biodiesel
Dentre as desvantagens da produção e uso do biodiesel, destacam-se que os grandes
volumes dos subprodutos do processo de fabricação do biodiesel poderão se tornar
problemas para as fábricas que não tiverem como escoar estes resíduos industriais. Assim,
dentre os subprodutos tem-se a glicerina, que só poderá ter mercado a preços muito
inferiores aos atuais, uma vez que haverá um acréscimo acentuado em sua oferta.
Além disso, a torta gerada no processo de extração de óleos, que inicialmente poderá
ser convertida em farelo protéico a ser utilizado como ração animal ou até mesmo
alimentação humana, em alguns casos, terá sua oferta acrescida exponencialmente,
acarretando excesso de oferta no mercado e possível dificuldade no escoamento deste
98
subproduto. Ainda em relação à extração de óleo, observa-se que algumas oleaginosas, a
exemplo da mamona, possuem resíduos tóxicos que deverão sofrer destinação adequada
ou reutilização em outros segmentos industriais.
Acredita-se, também, que todo o mercado de óleos comestíveis poderá ser afetado e
talvez até mesmo espaços internacionais já conquistados pelo país com exportações de
suas commodities tradicionais possam ser afetados, caso haja uma tendência de utilização
descontrolada destas oleaginosas na produção de biodiesel.
No Brasil e na Ásia, lavouras de soja e dendê, cujos óleos são fontes potencialmente
importantes de biodiesel, poderão invadir florestas tropicais, importantes bolsões de
biodiversidade. Embora, no Brasil, essas lavouras não tenham o objetivo de serem usadas
para biodiesel, essa preocupação deve ser considerada.
Caso a implementação dos programas de biodiesel em diversos paises não seja
realizada de forma controlada, poderá causar aumento no preço dos alimentos e destruição
de habitats, uma vez que poderá haver a necessidade do remanejamento de terras
utilizadas em plantações de alimentos, para o cultivo das oleaginosas necessárias ao
biodiesel. Além das oleaginosas necessitarem de terras de boa qualidade, certamente
haverá uma grande demanda por fertilizantes, pesticidas e água; todos largamente
utilizados nas plantações de alimentos.
Com relação a custos, o biodiesel é uma alternativa tecnicamente viável para o diesel
mineral, no entanto seu custo hoje, de 1,5 a 3 vezes maior, o torna não competitivo, se
externalidades positivas, como meio ambiente local, clima global, geração e manutenção de
emprego, balanço de pagamentos não forem consideradas. Esses custos já consideram
todos os créditos por subprodutos (uso da torta residual; glicerina). Não são previstas
possibilidades de reduções significativas no custo de produção, para os óleos vegetais
usados na Europa para biodiesel. Trata-se de processos agrícolas e industriais muito
conhecidos, “maduros” e eficientes.
A qualidade do biodiesel produzido deverá ser outro ponto a ser considerado no uso
deste produto. Dentre as diversas fontes de matérias-primas, algumas possuem
características que refletem diretamente na qualidade do produto final. Como exemplo tem-
se o biodiesel de soja, que possui problemas relativos à estabilidade a oxidação, já o de
dendê (palma) tem seu ponto de fluidez alterado a baixas temperaturas, o de mamona
possui características de alta viscosidade, além de outros problemas identificados obrigando
a um controle rígido para a garantia de qualidade do produto a ser comercializado.
99
4.4 O Programa Nacional de Produção e Uso do Biodiesel (PNPB)
Conforme comentado, o Programa Nacional de Produção e Uso do Biodiesel necessitará
de, aproximadamente, 840 milhões de litros em sua fase inicial com o B2. Esta demanda
será quase triplicada, quando em 2013 entrar em vigor o percentual de 5% de biodiesel a
ser adicionado ao diesel. Entretanto, como forma de incentivar ainda mais a produção e o
uso do biodiesel no país, um novo percentual de biodiesel será introduzido na matriz
energética. Trata-se do B3, que entrará em vigor a partir de julho de 2008 e demandará
cerca de 1,260 bilhão de litros por ano. Também estão sendo estudados pelo Ministério da
Minas e Energia a criação do percentual B4 e a antecipação do B5 de 2013 para 2010
(MME, 2008).
A ANP (2008) estima que a atual capacidade de produção de biodiesel autorizada seja
da ordem de 2,7 bilhões de litros anuais e que já foram leiloados até abril de 2008, cerca de
1,6 bilhão de litros.
Ressalta-se que apesar da compra de biodiesel pela ANP atender à demanda prevista
(conforme figura 4.27), pode-se constatar pela figura 4.19 a seguir, que a evolução da
produção efetiva de biodiesel no Brasil antes da sua obrigatoriedade em 2008 estava muito
aquém do necessário para atendimento ao Programa.
0
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15.000
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3
Fonte: ANP, 2007.
Figura 4.19: Evolução da Produção de Biodiesel
Atualmente a aquisição de biodiesel para o Programa Nacional de Produção e Uso do
Biodiesel se dá por meio de leilões, onde a ANP estipula o volume a ser leiloado e as
empresas produtoras adquirem o direito de fornecimento do produto, segundo as regras
estabelecidas pelo leilão.
A seguir na figura 4.20 estão demonstrados os resultados dos primeiros 7 leilões
realizados até 2007:
100
Brasil Ecodiesel 1.832 396.000 1.909 38.000 1.905 21.780 1.730 40.000 1.730 218.220 1.851 68.000 1.868 10.000
Agropalma 1.841 8.200 1.864 5.000 1.862 2.200 1.798 1.000
Comanche 1.884 20.000 1.839 15.000 1.928 5.000
IBR 1.885 9.000 1.885 9.000
Brasil Ecodiesel 1.791 139.000 1.730 90.000 1.805 8.000 1.838 41.000
Soyminas 1.900 8.700 1.900 8.700
Granol 1.905 20.100 1.909 18.300 1.900 1.800
Ponti di Ferro 1.815 50.000 1.815 50.000
Biocapital 1.851 110.000 1.852 60.000 1.850 50.000
Bioverde 1.850 5.000 1.850 5.000
Fertibom 1.829 6.000 1.829 6.000
Biominas 1.790 2.651 1.790 2.651
Biocapital 1.893 920 1.893 920
Biocamp 1.750 4.000 1.750 4.000
Binatural 1.859 400 1.900 400 1.817 3.000
Granol 1.881 99.000 1.905 36.000 1.872 28.000 1.873 15.000 1.874 20.000
Renobrás 1.905 900 1.905 900
Fiagril 1.832 50.500 1.781 27.500 1.848 13.000 1.866 10.000
Barrálcool 1.780 16.629 1.780 16.629
Caramuru 1.861 68.000 1.789 30.000 1.936 30.000 1.858 8.000
Agrosoja 1.714 5.000 1.714 5.000
Brasil Ecodiesel 1.812 122.000 1.730 80.000 1.828 32.000 1.879 10.000
Granol 1.962 30.000 1.962 30.000
Oleoplan 1.815 20.000 1.799 10.000 1.830 10.000
Bsbios 1.793 70.000 1.793 70.000
Total
1.841
1.262.000
1.896
70.000
1.882
170.000
1.830
50.000
1.764
550.000
1.854
45.000
1.866
304.000
1.849
76.000
NE
N
6º Leilão 7º Leilão
R$/m3 m3 R$/m3 m3
4º Leilão 5º Leilão3º Leilão1º Leilão 2º Leilão
Empresa
R$/m3 m3 m3R$/m3 m3 R$/m3 m3 R$/m3 m3 R$/m3
Quantidad
e Total
m3
Preço
Médio
R$/m3
SE
CO
S
Região
Fonte: ANP, 2007.
Figura 4.20: Resultado dos 7 Leilões Realizados até 2007
Ressalta-se que as datas de realização dos 7 leilões foram respectivamente
23/11/2005, 30/03/2006, 11/07/2006, 11/07/2006, 14/02/2007, 13/11/2007 e 14/11/2007.
Observa-se que o preço médio praticado nestes 7 leilões situa-se na casa dos R$ 1,841
por litro, o que demonstra até então a viabilidade econômica do biodiesel frente ao preço do
diesel.
Entretanto a seguir, pode-se constatar pela figura 4.21 que os preços praticados nos
dois últimos leilões (realizados em 10/04/2008 e 11/04/2008 respectivamente) estão bem
acima dos vistos anteriormente na figura 4.20.
101
Brasil Ecodiesel
Ouro Verde 2.670 300 2.670 300
Biotins 2.700 1.600 2.700 1.600
Agropalma 2.639 1.500 2.639 1.500
Comanche 2.749 10.000 2.749 10.000
IBR
Brasil Ecodiesel 2.739 41.400 2.739 41.400
Soyminas
Bertin 2.684 14.000 2.684 14.000
Granol
Ponti di Ferro
Biocapital 2.747 22.950 2.758 15.000 2.735 7.950
Bioverde 2.699 15.000 2.699 15.000
Fertibom
Biominas
ADM 2.677 33.900 2.635 16.950 2.718 16.950
Agrenco 2.500 39.600 2.500 39.600
Agrosoja 2.760 2.500 2.760 2.500
Biocapital
Biocamp 2.763 3.000 2.763 3.000
Binatural 2.730 2.000 2.730 2.000
Granol 2.684 24.420 2.697 20.000 2.670 4.420
Renobrás 2.643 1.200 2.643 1.200
Fiagril 2.707 12.000 2.707 12.000
Barrálcool 2.731 7.800 2.763 7.500 2.700 300
Caramuru 2.713 18.000 2.762 15.000 2.664 3.000
Agrosoja
Brasil Ecodiesel 2.739 21.600 2.739 21.600
Granol 2.688 21.280 2.698 14.000 2.677 7.280
Oleoplan 2.739 16.950 2.739 11.950 2.738 5.000
Biopar 2.698 2.000 2.698 2.000
Bsbios 2.741 17.000 2.752 15.000 2.729 2.000
Total
2.702
330.000
2.713
264.000
2.694
66.000
S
N
NE
SE
CO
8º Leilão 9º Leilão
R$/m3 m3 R$/m3 m3
Região Empresa
Preço
Médio
R$/m3
Quantidad
e Total
m3
Fonte: ANP, 2008.
Figura 4.21: Resultado dos 2 Leilões Realizados em 2008
Em média, o biodiesel vendido nos dois últimos leilões situou-se na faixa de R$ 2,702
por litro, cerca de 47% mais caro, o que demonstra que o preço praticado anteriormente não
era condizente com a realidade do preço deste produto no Brasil.
Este fato pode ser explicado por dois motivos, sendo o primeiro deles referente à
especulação financeira que assola o mercado de óleos no Brasil e no Mundo, o que tem
forçado os produtores de biodiesel a adquirir a matéria-prima a preços muitos superiores
aos normalmente praticados pelo mercado. Estes preços das matérias-primas antes da
obrigatoriedade do uso do B2 situava-se me patamar aceitável para a produção do biodiesel
em relação aos preços do diesel no mercado; no entanto, com a aproximação da inserção
compulsória do B2 na matriz energética nacional, os preços das oleaginosas dispararam
atingindo valores de mercado sem precedentes.
Outro motivo se refere à competição de mercado praticada pelas maiores empresas
produtoras, que nos primeiros 7 leilões arremataram lotes de biodiesel a preços muito
abaixo da realidade do mercado com a finalidade de excluir as menores empresas deste
ramo de atividade. Estas maiores empresas também usufruem do fato de dominarem
praticamente toda a cadeia produtiva do biodiesel, ou seja, as mesmas são proprietárias das
plantações de oleaginosas, das unidades de extração de óleo e das usinas de produção de
102
biodiesel. Assim, por dominarem toda a cadeia, estas empresas não ficam dependentes dos
preços de fornecedores ou variações especulativas de mercado, o que permitem a elas
maiores vantagens competitivas.
Adicionalmente, devem-se ressaltar as seguintes observações, referentes aos marcos
regulatórios do biodiesel:
• Mercado brasileiro:
De 2005 a 2007, a introdução de biodiesel B2, no Programa Brasileiro do
Biodiesel, teve caráter autorizativo (fase de estruturação do Mercado);
A partir de 2008, tornou-se obrigatória a introdução do biodiesel B2, no
mercado brasileiro;
A partir de julho de 2008, tornar-se-á obrigatória a introdução do biodiesel B3;
(estuda-se também a introdução do B4, ainda sem data de implantação
definida),
De 2008 a 2012: a introdução de biodiesel B5, no Programa Brasileiro do
biodiesel, será autorizativa (fase de amadurecimento do mercado);
A partir de 2013, tornar-se-á obrigatória a introdução do biodiesel B5, no
mercado brasileiro (estuda-se a antecipação desta obrigatoriedade para
2010);
• Mercado europeu:
Em 2005, a introdução de biodiesel B2, no Programa Europeu do biodiesel,
tornou-se obrigatória;
De 2005 a 2009, a introdução de 5,75% do biodiesel será autorizativa e
gradual;
A partir de 2010, tornar-se-á obrigatória a introdução do biodiesel B5,75; no
mercado europeu;
Ressalta-se que a inserção do biodiesel na cadeia logística do diesel deve gerar o
menor impacto possível no custo da mistura diesel/biodiesel para o consumidor final. Assim,
para que se obtenha sucesso com o programa, alguns fatores deverão ser observados, tais
como:
• Necessidade de um plano diretor nacional para organizar e orientar a implementação
do biodiesel na matriz logística dos combustíveis durante a fase de transição (autorizativa)
para as misturas obrigatórias (compulsórias). Apesar da atual vigência obrigatória do B2
este plano diretor deve passar por constantes revisões e ajustes, ressaltando-se:
103
Tamanho e localização das plantas de biodiesel (atuais e futuras) considerando
a logística existente de produção e distribuição do diesel, do álcool anidro e
metanol, bem como dos catalisadores;
Destinação dos co-produtos (álcool hidratado residual, glicerina, etc.);
Transporte (modais e rotas existentes e futuras);
Pontos de mistura (refinarias e/ou distribuidoras);
• Garantir a implementação de mecanismos de controle de qualidade do biodiesel na
matriz logística do diesel para não afetar a qualidade da mistura diesel/biodiesel oferecida
ao consumidor final. Para tanto necessita-se:
Maiores controles de qualidade do biodiesel puro com existência de laboratórios
capacitados em todo território nacional;
Métodos de detecção do teor da mistura (% de biodiesel no diesel), utilizando-se
de testes simples e baratos que facilitem a fiscalização e controle;
• Aperfeiçoar a legislação vigente permitindo ajustes no percentual da mistura
obrigatória visando uma maior flexibilidade no alcance das metas do Programa Nacional.
Ressalta-se que, conforme já comentado, a lei 11.097/2005 estabeleceu obrigatoriedade da
mistura em todo território nacional (2008/2%, 2013/5%), entretanto algumas questões
devem ser observadas, tais como:
Uma maior flexibilidade nos percentuais da mistura pode contribuir para se evitar
o desabastecimento de diesel, caso de volume de produção de biodiesel
necessário possa não atingir os 840 milhões de litros necessários para 2008,
conforme comentado. Ou caso a localização inadequada da usina de produção
do biodiesel venha gerar custos logísticos proibitivos;
Uma sugestão seria a criação de um mecanismo de ajuste do percentual mínimo
de mistura através de portaria ministerial, a exemplo do que ocorre com o álcool
anidro que tem seu percentual de mistura na gasolina variável em função da
oferta do produto.
Alguns pontos importantes deverão ser observados, destacando-se:
• Garantir segurança na arrecadação, fazendo com que processo de arrecadação
venha a coibir a evasão fiscal;
• Preço final do B100 com tributos deve ser o mais próximo possível do preço do
diesel com tributos, reduzindo-se o incentivo a misturas acima ou abaixo do percentual
autorizado. Deste modo, observa-se que isto seria possível com renúncia fiscal por parte do
Governo;
104
• Concentrar arrecadação no menor número possível de agentes, para facilitar a
fiscalização;
• Criar alíquotas específicas, facilitando a apuração dos valores a serem recolhidos;
• Alíquotas iguais para todos os estados, para se evitar o desvio de produto;
Por se tratar de um país de dimensões continentais, onde a distribuição física de
produtos é bastante complexa devido ao grande número de pontos a serem atendidos, e
ainda, a maciça utilização do sistema de transporte rodoviário de cargas, que por sua vez
trafega em rodovias sob condições críticas de operação e segurança, e por fim a alta carga
tributária que onera enormemente a distribuição de produtos ao consumidor, observa-se
assim que todos estes quesitos contribuem para que a distribuição de combustíveis no
Brasil seja cada vez mais complicada e custosa.
No caso da distribuição de biodiesel, uma infra-estrutura para esta finalidade deverá ser
criada ao longo, entretanto será inserida na infra-estrutura já existente para os demais
combustíveis (principalmente o diesel) aproveitando-a. Assim, modificações nos terminais e
refinarias serão necessárias, bem como nos veículos de transportes a fim de se garantir
eficiência no fornecimento do produto. Entretanto alguns problemas deverão ser
solucionados a fim de que se garanta a qualidade do produto, bem como o seu contínuo
abastecimento ao mercado consumidor.
Dentre as dificuldades encontradas, destaca-se a questão de onde se dará a mistura
biodiesel/diesel, uma vez que esta poderá ser realizada tanto na base (Terminal de
Combustíveis) quanto na refinaria. Sabe-se que o Governo já fornece o biodiesel adicionado
ao diesel no percentual vigente (B2) e o mesmo acontecerá com o B4 e B5. Assim,
conforme mencionado, os locais onde será feita a mistura deverão ser cuidadosamente
selecionados para que se garanta a qualidade do produto (precisão da mistura), e ainda que
estes locais sejam localizados em pontos estratégicos a fim de se obter uma maior
vantagem logística.
Atualmente o Brasil conta com a seguinte infra-estrutura de produção e distribuição de
combustíveis, segundo a ANP, 2007 e MME, 2006:
• 13 Refinarias;
• 03 Petroquímicas;
• 33 Bases Primárias;
• 47 Bases Secundárias;
• 22 mil Postos.
E ainda os seguintes dados relativos ao consumo:
• 38,5 bilhões de litros de diesel em 2006 (consumo final energético);
105
• 27 Estados;
• 05 Regiões.
A seguir pode-se constatar através da figura 4.22, a complexidade do mercado brasileiro de
combustíveis:
Fonte: Petrobras, 2006.
Figura 4.22: Rede de Distribuição de Combustíveis no Brasil
As vendas de diesel e biodiesel por distribuidora no Brasil pode ser visualizada na
tabela 4.7 a seguir
106
Tabela 4.7: Venda de Diesel e Biodiesel por Distribuidora
DISTRIBUIDORA
B100
B2
DIESEL
BR 42.761 2.138.047 11.931.343
ALE/SAT 1.320 65.986 1.224.949
IDAZA 860 42.979 125.314
SHELL/SABBA 583 29.128 4.537.742
LARCO 56 2.796 73.424
VISUAL 10 508 3.776
IPIRANGA 3 155 8.848.952
ESSO 2 105 1.797.683
GLOBAL 1 26 110.607
OUTRAS - - 10.247.343
TOTAL
45.596
2.279.730
38.901.133
Fonte: ANP, 2007
Outra questão relativa à distribuição é a estocagem do biodiesel, que em alguns casos
sofre problemas de oxidação e ponto de fluidez em suas moléculas o que pode vir a
comprometer suas características físico-químicas. Deste modo tanto os locais de
armazenagem como os recipientes (tanques) deverão ser apropriados para este fim e
obedecendo às características necessárias para cada biodiesel proveniente de fontes
diferentes.
Como o mercado de óleos vegetais será bastante afetado pela inserção do biodiesel na
matriz energética do país, uma vez que este é o principal insumo do processo de produção;
tem-se a necessidade de estruturação de uma cadeia de extração de óleo de forma que não
haja falta do produto.
Atualmente a estrutura instalada para a produção de oleaginosas e extração de óleo
vegetal está configurada da seguinte forma, conforme tabela 4.8
Tabela 4.8: Estrutura de Produção de Óleos no Brasil
Soja 55.000 6.221 90,9%
Algodão
1.793
280
4,1%
Palma
- 179 2,6%
Mamona
162 73 1,1%
Amendoin
172 35 0,5%
Colza (Canola)
72 29 0,4%
Girassol
94 25 0,4%
TOTAL
57.293
6.842
100%
Produção de
Oleaginosas (mil ton)
Produção de Óleos
(milhões de L)
Produção de Óleos
(%)
Culturas
Fonte: ANP, 2007
107
Observa-se que mais de 90% da produção de óleo vegetal no Brasil é de soja, cabendo
a este insumo em termos quantitativos a maior parcela de sustentação ao Programa de
Biodiesel Brasileiro.
4.5 Considerações Finais
No Brasil, como na UE e nos EUA, o biodiesel não é competitivo com o diesel para os
custos de petróleo atuais, deste modo torna-se necessário conhecer os custos atuais e
esperados no futuro, para dimensionar corretamente os níveis de subsídios requeridos.
Cabe, ainda, avaliar o valor das externalidades a serem eventualmente consideradas.
Será necessário efetuar melhorias na infra-estrutura para a logística de exportação e
abastecimento interno, garantindo assim a disponibilidade do produto em todo o território
nacional e a ainda, as exportações que naturalmente serão estimuladas com o crescimento
da produção do biocombustível. Já existe, inclusive, a perspectiva de exportação de
biodiesel como combustível ou como aditivo para diesel com baixo teor de enxofre,
especialmente para o Japão e a União Européia, onde o teor de enxofre está sendo
reduzido gradativamente de 2.000 ppm em 1996, para 50 ppm em 2005 e em alguns países
até mesmo 10 ppm em 2007 (ANP, 2007).
A diversidade existente no Brasil impossibilita o cálculo de um custo único para o
biodiesel, uma vez que este depende da rota tecnológica e das matérias-primas. Mesmo
para uma determinada oleaginosa, os custos são diferenciados nas diversas regiões em
função do preço da terra, sementes, insumos, máquinas e equipamentos, mão-de-obra e
etc. Deste modo, estudos de mercado, sobretudo nas áreas tecnológicas de agricultura e de
produção industrial deverão ser desenvolvidos com o intuito de se ter maior domínio sobre o
conhecimento necessário à produção do óleo e fabricação do biodiesel.
Com relação à produção própria, as empresas podem ter maior controle dos processos
produtivos do biodiesel, além de conseguir insumos a preços diferenciados no mercado
(livre concorrência). Deste modo, este fator torna-se uma alternativa interessante e que
pode, se bem administrada, recompensar os autoprodutores de biodiesel com preços mais
baratos do que os praticados no mercado, terem a garantia de disponibilidade do produto
para uso próprio (vantagem estratégica) e ainda terem a opção de vender o excedente de
produção, gerando uma nova receita para a empresa.
Neste sentido, identifica-se que para frotas cativas de transporte de carga, o biodiesel
pode representar uma alternativa estratégica por conta do que foi abordado.
108
No entanto, para o emprego do biodiesel em proporções maiores do que 5%, uma série
de testes se faz necessária de forma a se assegurar que não haverá prejuízo aos motores,
tanto no que se refere a sua durabilidade quanto no que se refere ao consumo e emissões.
O capítulo 5 apresenta a metodologia necessária à execução dos testes de biodiesel em
frota cativa de veículos de transporte enfatizando os testes realizados no sistema de
transporte ferroviário.
109
5 VIABILIDADE TÉCNICA DO USO DE BIODIESEL E METODOLOGIA PARA TESTES
EM FROTAS CATIVAS
5.1 Introdução
Com a crescente demanda pelo uso do biodiesel no país, em função da legislação em
vigor e das perspectivas em torno deste produto, observa-se um aumento no número de
empresas interessadas em testar misturas (diesel/biodiesel) com percentuais de biodiesel
cada vez maiores como forma de reduzir a dependência exclusiva do diesel mineral.
Normalmente as empresas transportadoras, ou que possuem frotas de veículos de
transporte, são extremamente dependentes do uso de diesel e acabam procurando, no
biodiesel, uma alternativa que reduza esta dependência.
Como exemplo, tem-se as empresas de transporte rodoviário e ferroviário que podem
utilizar o biodiesel em adição ao diesel mineral, uma vez que estas possuem um acentuado
consumo de diesel, o que justifica a busca por esta alternativa energética.
Salienta-se que a utilização segura do biodiesel, sob o ponto de vista de integridade
mecânica dos motores e demais componentes, está relacionada dentre outras, ao
percentual da mistura a ser utilizada.
Sabe-se que diversos testes tem sido realizados como forma de garantir a confiabilidade
do biodiesel para uso em sistemas de transportes, misturas com percentuais iguais ou
menores a 5% não causaram problemas ao veículos testados, uma vez que a qualidade do
biodiesel fora comprovada antes do início dos testes.
5.2 Utilização de Mistura de Biodiesel em Percentuais Variados
A utilização de biodiesel em diversos percentuais tem sido bastante estudada no mundo
inteiro como forma de averiguar os potenciais deste biocombustível. A seguir serão
apresentadas algumas utilizações em vários percentuais.
5.2.1 Misturas com Percentuais de até 5% de Biodiesel
Como exemplo de utilização de biodiesel em percentuais menores (iguais ou inferiores a
5%) tem-se um projeto desenvolvido pela COPPE/UFRJ em parceria com o CENPES e a
110
Companhia de Limpeza Urbana do Rio de Janeiro – COMLURB, intitulado: “Viabilização do
Uso do Biodiesel
21
”.
O objetivo principal dos testes realizados foi coletar informações sobre consumo,
desempenho, dirigibilidade, desgastes ou anormalidades mecânicas nos veículos testados,
para posteriores comparações e conclusões. Para tal, foram utilizados no projeto, cinco
veículos novos (zero quilômetro) destinados a coleta hospitalar no município do Rio de
Janeiro, conforme as descrições mecânicas exemplificadas na tabela 5.1 para um dos
veículos utilizados. Dois deste veículos utilizaram a mistura B5 de óleo de soja, outros dois
utilizaram o B5 de óleo de fritura e um utilizou diesel, servindo como referência aos demais.
O biodiesel utilizado nos testes foi produzido na Planta Experimental de Biodiesel do
IVIG/COPPE/UFRJ a partir de óleo de soja virgem e óleo de fritura, sendo ambos analisados
no Laboratório de Análises Químicas – LAQ/UFRJ, para enquadramento nas especificações
da ANP. A seguir na figura 5.1 podem ser vistos 4 dos 5 veículos utilizados em todo o
projeto.
Fonte: IVIG, 2007
Figura 5.1: Veículos utilizados no Projeto
Tabela 5.1: Dados técnicos do veículo C 03
Marca/Modelo Ford/FC 1617
Número Frota C-03
PBT 16.000 t
Carroceria A 81 (05/01)
Motor B 5.9 CUMMINS
Faixa de Rotação 800-3070 RPM
Fonte: IVIG, 2007
21
Contrato COPPETEC/CENPES nº. 3063 de 2003: Viabilização do Uso do Biodiesel.
111
O acompanhamento foi realizado, diariamente, no decorrer dos 12 meses de teste para
todos os veículos, sendo analisados: quantidade abastecida, distância percorrida, consumo
médio e eventuais observações sobre o funcionamento do veículo ou quaisquer
anormalidades observadas.
Três destes veículos tiveram seus motores retirados e enviados para testes em
dinamômetro de bancada no Instituto de Pesquisas Tecnológicas – IPT em São Paulo - SP.
Este teste específico teve por finalidade verificar as condições iniciais dos motores quanto à
potência, torque, consumo específico e emissões de poluentes atmosféricos.
Também foram retiradas as bombas injetoras de todos os veículos para calibragens e
verificações iniciais na Empresa Bosch em Curitiba – PR, sendo que ao final do teste com
biodiesel, as mesmas retornaram a empresa para análises finais e comparações com estado
inicial.
Na figura 5.2 pode-se observar como se dá o abastecimento dos veículos testados.
Fonte: IVIG, 2007
Figura 5.2: Abastecimento dos Veículos Testados
A coleta destes dados permitiu a elaboração uma planilha detalhada de
acompanhamento diário, onde foram feitos cálculos e demais anotações importantes
relativas aos testes.
Ao final dos testes concluiu-se que o biodiesel de óleo de soja e de óleo de fritura não
impactou a operação cotidiana dos veículos em nenhum dos aspectos anteriormente
descritos, principalmente na integridade mecânica dos componentes em contato direto com
a mistura. Deste modo, este projeto demonstrou que o biodiesel proveniente das fontes
citadas e com o teor de 5% na mistura com diesel, é viável para veículos rodoviários
urbanos.
Projeto de testes semelhante a este foi desenvolvido em parceria com o IVIG e a
Empresa Real Auto-Ônibus, onde dois ônibus urbanos utilizaram a mistura B5 de óleo de
soja por mais de 200 mil km no transporte de passageiros no Rio de Janeiro. Ao final dos
112
testes concluiu-se que a mistura com o percentual de 5% de biodiesel não impacta
negativamente o funcionamento geral do motor e sistema de injeção do veículo (IVIG, 2007).
De acordo com o Laboratório de Desenvolvimento de Tecnologias Limpas (Ladetel,
2008), um programa de testes com B5 foi realizado pelo laboratório juntamente com a Coca
Cola, através da Companhia de Bebidas Ipiranga sediada na cidade de Ribeirão Preto/SP,
onde rodaram 150 caminhões que utilizaram 5% de biodiesel, sendo 15 deles segregados
para análises, e em todos acompanhado o rendimento dos motores. Seis caminhões
utilizaram biodiesel de óleo mamona, sendo que os demais rodaram com o biocombustível
fabricado com óleo de soja. Participaram ainda, 12 vans Fiat Ducato utilizando 5% de
biodiesel de óleo de soja. O teste foi oficializado pelo Governo Federal (Coca-Cola: nº. 293 -
DOU 10/08/2005), sendo que ao seu final a frota foi segregada para as análises,
demonstrando resultados satisfatórios quanto à utilização do B5. Os resultados mostraram
que os níveis de emissões permaneceram dentro dos padrões, com exceção do NO
x
que
teve pequeno aumento de 1%; não houveram alterações no consumo e nenhum desgaste
de peças ou equipamentos foi constatado pelo uso da mistura.
5.2.2 Misturas em Percentuais Maiores do que 5% de Biodiesel
Além dos resultados já verificados para misturas contendo até 5% de biodiesel em
diesel, os resultados recentes de experimentos realizados no Brasil e no mundo,
demonstram que tecnicamente misturas maiores do que 5% também podem ser utilizadas
sem prejuízos para os veículos, segundo IVIG (2006).
De acordo com o Ladetel (2008) pesquisas com a utilização de percentuais maiores do
que 5% de biodiesel adicionado ao diesel tem demonstrado resultados bastante
satisfatórios. Dentre os quais destacam-se:
• Tratores Agrícolas
Os testes de biodiesel com tratores da marca Valtra modelo BM100 com 100 cavalos de
potência, utilizando biodiesel produzido pelo Ladetel, equipado com sistema de medição de
consumo de combustível, foi avaliado em condições de operação de campo empregando
cinco tipos de misturas biodiesel/diesel: B100 (apenas biodiesel), B25 (25% de biodiesel),
B50(metade biodiesel, metade óleo diesel), B75 (75% de biodiesel) e apenas óleo diesel
(servindo como referência).
O funcionamento dos tratores foi perfeitamente normal com todas as misturas,
ressaltando-se que foi constatada uma pequena economia de combustível em misturas de
até 50% de biodiesel, explicado pelo aumento da lubricidade do motor.
113
Como estes testes foram reconhecidos pela ANP
22
, foram incorporados à frota em testes
outros tratores de maior potência utilizando B20 proveniente de óleo de mamona e soja,
também apresentando resultados positivos.
Segundo Valtra (2008) em maio de 2007, depois de 18 meses de testes de campo, a
empresa liberou oficialmente o uso do B20 (20% de biodiesel e 80% de diesel) em seus
tratores, com garantia de fábrica após a constatação que não há problemas quanto ao
funcionamento e durabilidade pelo uso desta mistura.
Outras pesquisas ainda seguem na Usina Barralcool, onde dois tratores Valtra BH 180
participam dos trabalhos nos canaviais para testar sua performance com os combustíveis
B50 (50% de biodiesel e 50% de diesel) e B100 (100% biodiesel). Um terceiro BH 180,
abastecido com 100% de diesel, serve de referência ao projeto. Estão sendo testados
principalmente o sistema de injeção dos tratores, e avaliados os desgastes dos
componentes e a longevidade do motor com o uso do biodiesel. Este projeto visa inclusive a
redução da poluição provocada pelas usinas sucroalcooleiras na ocasião da colheita, onde
elas chegam a consumir cerca de 25 mil litros de diesel por dia. Outro objetivo destes testes
é subsidiar a empresa com informações que permitam que a mesma libere a garantia do uso
do B50 e B100.
• Veículos de Passageiros e Utilitários Leves
Em 2006, o grupo francês PSA Peugeot Citroën, em parceria com o Ladetel testou dois
veículos de passeio: um Citroën Xsara Picasso e um Peugeot 206 utilizando a mistura B30
(30% de biodiesel e 70% de óleo diesel). O biodiesel foi enquadrado nas normas de
qualidade européias (EN 14214), uma vez que os mesmos não podem ser comercializados
no Brasil, segundo legislação brasileira vigente.
Numa primeira fase do projeto os veículos rodaram em torno de 100 mil km cada, de
modo que a cada 20 mil km, foram analisadas as emissões, potência, torque e também,
feitos testes de motores em bancada dinamométrica. Nenhum problema foi observado em
mangueiras, borrachas, sistemas de injeção, dentre outros.
Em outubro de 2006 foi realizado o lançamento da segunda fase do programa dos testes
veiculares, autorizados pela Agência Nacional do Petróleo, sendo portanto, vinculado aos
testes oficiais do Governo Federal (PSA: nº 291-DOU 18/10/2006). Nesta etapa dos testes
foram incorporados à frota mais quatro veículos, sendo duas Citroën Berlingo e duas
22
Teste oficial reconhecido pelo Governo Federal através da ANP - Agência Nacional do Petróleo (Valtra nº. 281
– DOU 02/08/2005).
114
Peugeot Partner. O programa utilizou mistura B30 de biodiesel de óleo de soja na Berlingo
passageiro, B30 de biodiesel de óleo de soja/mamona na berlingo carga, B30 de biodiesel
de óleo de palma na Partner carga e diesel puro na Partner passageiro (veículo de
referência), verificando-se em todos reduções significativas de dióxido e monóxido de
carbono e hidrocarbonetos não queimados.
Essa abrangência na variedade das matérias-primas para produção do biodiesel teve o
intuito de suprir qualquer dúvida em relação ao comportamento do motor, das mangueiras,
borrachas e principalmente das bombas e bicos injetores, e ao final do testes em julho de
2007 nenhuma anomalia mecânica foi observada.
Salienta-se que a empresa PSA Peugeot Citroën mantém uma frota de 800 veículos
rodando com B30 na Europa com garantia de fábrica e sem quaisquer alterações ou
adaptações nos motores, desde que o biodiesel esteja dentro das normas européias.
De acordo com o European Biodiesel Board (2008) a montadora Renault testou uma
frota de veículos utilitários (Trafic 2.0 e Máster 2.5 litros), que percorreu 3 milhões de km
utilizando B30. O propósito do teste foi a constatação de que o biodiesel poderá ser utilizado
na França, não apenas em ônibus urbanos, mas também em frotas de utilitários de
distribuição de cargas urbanas. Paralelamente a este teste a empresa investe em motores a
diesel com baixas taxas de emissões de CO
2
, como é o caso do modelo Logan com
emissão de 97g de CO
2
/km rodado, sendo que testes demonstram que a utilização do B30
neste pode baixar as emissões para 71g de CO
2
/km rodado.
• Máquinas Off Road
A mineradora de ouro RPM - Rio Paracatu Mineração, ajuda na comprovação da
viabilidade da utilização do biodiesel em misturas com óleo diesel entre 5% e 100%. Foram
utilizados em torno de 200 mil litros do biocombustível nos motores Carterpillar de alguns
veículos empregados na mineração (off - road), sendo considerada uma experiência inédita
no Brasil. Em novembro de 2006, ao final dos testes, os motores 3508 EUI que equiparam
os “off - road” e operaram mais de 4 mil horas com biodiesel, foram desmontados para
exames técnicos. Os resultados apresentados pelo Ladetel foram considerados satisfatórios,
uma vez que não foram observadas perdas de potência e rendimento nos motores. Este
programa foi parte integrante dos testes oficiais reconhecidos pelo governo federal (RPM,
Rio Paracatu: nº. 224 - DOU 17/06/2005).
115
• Locomotivas
Um projeto de utilização de biodiesel de óleo de palma (dendê) em locomotivas foi
realizado pelo Instituto Virtual Internacional de Mudanças Globais da Coordenação dos
Programas de Pós-Graduação em Engenharia da Universidade Federal do Rio de Janeiro
(IVIG-COPPE-UFRJ) juntamente com a empresa mineradora Vale (antiga Companhia Vale
do Rio Doce - CVRD).
O estudo objetivou, o monitoramento, dos testes de campo nas locomotivas da Vale com
uso de biodiesel a 20% (B20), realizando-se ainda as análises do combustível usado no
teste. Estas análises contemplam o biodiesel puro (B100) e a mistura de 20% de biodiesel e
80% de óleo diesel (B20), a ser usado nos motores diesel ferroviários, que passaram por
testes de campo e bancada, de consumo e durabilidade, além da avaliação das emissões
de poluentes atmosféricos.
Nos resultados do estudo, a utilização do biodiesel de óleo de palma em locomotivas de
transporte ferroviário mostrou-se favorável, sob o ponto de vista tecnológico, uma vez que
não foram identificadas alterações no funcionamento das mesmas, não foram percebidas
alterações no cronograma de manutenções e a variação de consumo situou-se em patamar
relativamente baixo (+2%), explicado pelo poder calorífico inferior do biodiesel de palma em
relação ao diesel.
No entanto, ressalta-se que o aumento do número de cetano (característico do biodiesel)
poderia compensar o aumento do consumo, todavia este fato não foi confirmado no estudo,
tendo em vista que não foram efetuadas regulagens no motor, tais como modificações no
tempo de injeção do combustível, o que poderia corrigir o consumo.
Em relação às análises químicas realizadas durante os testes, concluiu-se que a mistura
diesel e biodiesel de óleo de palma a 20% situou-se dentro da especificação para diesel e
misturas com biodiesel. As análises do biodiesel de palma (B100) mostraram que seus
principais problemas consistem no grau de acidez e no seu elevado ponto de fluidez,
ressaltando-se que a acidez é um problema intrínseco ao biodiesel de óleo de palma, sendo
atenuado quando o biodiesel é misturado ao diesel (B20). Com relação ao problema do
ponto de fluidez, recomenda-se que durante o inverno em locais mais frios, o biodiesel de
óleo de palma deva ser armazenado já misturado (BX) dependendo da temperatura mínima
local (IVIG, 2006).
Concluiu-se também, após serem realizadas simulações em laboratório, que misturas
contendo até 40% de biodiesel de óleo de palma atendem às especificações para diesel e
suas misturas. Contudo, somente com novos testes de desempenho, durabilidade e
emissões seria possível determinar com maior certeza as vantagens e desvantagens da
116
utilização de misturas com elevados teores de biodiesel, bem como a necessidade de
proceder a alterações nos motores para utilização de novos combustíveis.
Dentre as vantagens ambientais do uso do B20 em relação do diesel, destacam-se as
menores taxas médias de emissões de HC (- 25%), SO
2
(- 46%) e CO (- 5%), além do fato
do biodiesel ser um combustível renovável, no qual parte das emissões de CO
2
serão
reabsorvidas pelo processo da fotossíntese.
Ainda no setor ferroviário na Inglaterra, a Empresa Virgin Trains está testando um trem
de passageiros movido a B20 com resultados satisfatórios. A empresa pretende estender a
utilização do B20 para toda a sua frota e reduzir as emissões de CO
2
em 14%.
• Frota de Caminhões e Veículos de Passageiros
Segundo Gateau (2006), um teste com uma frota de veículos de transporte de carga
pertencente à empresa francesa de cereais Champagne Céréales em parceria com o
Instituto Francês do Petróleo, utilizou o biodiesel de colza durante doze anos.
A frota foi composta por 20 veículos pesados de carga, 10 veículos leves de passageiros
equipados com injeção indireta de combustíveis e 4 veículos leves de passageiros
equipados com o sistema de injeção common rail.
O experimento ocorreu entre 1993 e 2005, sendo que metade dos veículos utilizaram
uma mistura de 50% de biodiesel de colza e 50% de diesel comum; e a outra metade da
frota utilizou apenas o diesel servindo como referência.
Os veículos pesados percorreram entre 230 mil e 530 mil km, e os veículos leves entre
109 mil e 230 mil km. Durante este percurso foram periodicamente analisados: os motores,
sistemas de injeção, filtros, óleo lubrificante, emissões, consumo e funcionamento geral.
Ao final dos testes concluiu-se que o uso do B50 de colza não interferiu no
funcionamento dos veículos testados. Dez motores dos veículos foram desmontados para
checagem de desgastes e depósitos em anéis de segmento e câmaras, além de possíveis
efeitos negativos sobre o sistema de injeção de combustíveis. Após as análises serem
realizadas, não foi detectada nenhum anomalia ocasionada pelo combustível testado.
Salienta-se que os veículos pesados de carga que utilizaram o B50 tiveram menores
índices de desgastes de peças devido à redução da fuligem presente no óleo lubrificante.
Este fato foi explicado pelas menores taxas de emissão de fumaça preta pelos veículos
testados com o B50. O consumo dos veículos apresentou variações já esperadas, devido
ao menor poder calorífico do biodiesel e dos diferentes perfis de direção, entretanto as
variações se mantiveram em patamares inferiores a 3,3% (Gateau, 2006).
117
Os níveis de emissões se mantiveram dentro dos parâmetros exigidos pelos motores da
geração EURO 3, ou seja tanto os veículos abastecidos com diesel puro, quanto os
abastecidos com B50 estiveram dentro dos padrões de emissões.
Atualmente todos os veículos da empresa que foram utilizados nos testes desempenham
normalmente suas funções utilizando a mistura B30, que é largamente utilizada por
empresas frotistas na França.
5.3 Metodologia para Testes de Biodiesel em Frotas Cativas
Considerando-se a necessidade de testes prévios para uso do biodiesel em frotas
cativas em misturas superiores a 5%, como forma de garantir a segurança e confiabilidade
do uso deste biocombustível, torna-se necessária a elaboração de procedimentos
metodológicos a fim de que estes testes se procedam de maneira correta.
Deste modo, a metodologia aqui proposta foi desenvolvida a partir de uma revisão
bibliográfica acerca do assunto e das experiências adquiridas durante o escopo de
atividades dos testes utilizados como referência.
Procurou-se, no entanto, criar uma metodologia generalizada que possa ser utilizada em
testes com biocombustíveis em frotas diversas de transporte. Ressalta-se, evidentemente,
que alterações e ajustes serão necessários nesta metodologia de testes, quando colocada
em prática, uma vez que os diferentes veículos de transportes possuem peculiaridades
inerentes aos serviços desempenhados, às rotinas das empresas proprietárias dos mesmos
e particularidades técnicas e mecânicas de cada veículo.
De maneira mais especifica, a metodologia para obtenção dos dados do monitoramento
de teste de campo de veículos com biodiesel, análise do combustível (biodiesel, diesel e
misturas), testes dos motores (potência, eficiência energética e durabilidade) e emissões de
poluentes atmosféricos e sua comparação com os resultados obtidos no uso de diesel
mineral, pode ser dividida em duas etapas:
• A primeira diz respeito à especificação e planejamento dos testes a serem
realizados, estabelecimento do método de tratamento dos dados obtidos e
escolha de equipamentos;
• A segunda à realização dos testes e a comparação dos resultados obtidos.
Na primeira etapa deverão ser considerados os testes de desempenho dinâmico
(aceleração), com a finalidade de determinar o intervalo de confiança das médias dos
tempos e distâncias de aceleração do veículo e a capacidade de atingir a velocidade
máxima estabelecida pelo fabricante; consumo, com a finalidade de determinar as médias e
o intervalo de confiança do consumo horário (km/l) em função do intervalo de velocidade
118
média (km/h) de modo a identificar o consumo de combustível pelo veículo para utilização
em diversas situações de operação, carregamento e misturas de biodiesel com óleo diesel
mineral (caso esta mistura ainda não tenha sido predeterminada).
No caso do teste de emissões este deverá ser realizado em bancada, pois essas
medidas são mais confiáveis quando realizadas no dinamômetro, com o auxilio de
equipamentos apropriados e operadores treinados para o teste. No campo, as potências
desenvolvidas pelos veículos variam a todo instante, bem como suas emissões. No entanto,
o teste de campo torna-se necessário, uma vez que deverão ser monitorados os resultados
de aplicações práticas do uso do biodiesel, levando-se em consideração todos os problemas
envolvidos no uso cotidiano dos veículos como: congestionamentos, cargas variadas,
rampas variadas, condutores diversos, acelerações excessivas, temperatura de operação e
outros.
Na segunda etapa realizam-se os experimentos e o seu monitoramento. Nesta etapa, o
procedimento básico que deve ser adotado é medir, tratar estatisticamente os dados e
comparar os resultados.
5.3.1 Metodologias e Estratégias de Ação
Para que os testes se processem de forma correta e confiável, são necessários alguns
procedimentos básicos tais como o conhecimento prévio das instalações onde serão
desenvolvidos parte dos testes, abastecimento de veículos, garagens, oficinas e demais
instalações da empresa; um planejamento logístico visando tomar conhecimento de quantos
veículos participarão dos testes, pessoal envolvido, equipamentos necessários, quantidade
de combustível, treinamento da equipe envolvida, procedência do combustível; e ainda, o
planejamento dos testes laboratoriais com definição dos parâmetros a serem analisados,
procedimento para coleta das amostras, instalações e equipamentos necessários às
análises.
5.3.1.1 Elaboração de Metodologias Cientificas
Apesar da metodologia de testes aqui apresentada constar dos principais pontos a
serem observados e seguidos durante as atividades que compõem um cronograma de
testes em veículos, faz-se necessária a adequação e inclusão das atividades pertinentes e
específicas de cada caso. Para tanto os seguintes pontos deverão ser considerados:
• Elaboração e apresentação de procedimento com metodologia científica para a
realização dos testes de durabilidade nos veículos envolvidos no projeto;
119
• Elaboração e apresentação de procedimento com metodologia científica para a correta
medição dos resultados de eficiência energética dos veículos (consumo).
• Procedimento com metodologia científica para a correta medição dos impactos da
utilização do biodiesel sobre a manutenção dos veículos no decorrer do teste de campo.
Serão avaliadas as atividades de manutenção bem como as possíveis substituições de
peças dos veículos que testam BX em relação aos veículos que operam com diesel
(veículos de referência ou sombra), a fim de se comparar se houve aumento da
freqüência de manutenções. Também, como fonte de informações, poder-se-á recorrer
aos registros das manutenções anteriores ao início dos testes dos veículos que operam
com BX a fim de se estabelecer correlações entre os mesmos, o que tornará ainda mais
confiável as informações acerca deste teste.
A seguir estão destacados os principais pontos a serem observados durante a execução
dos testes.
5.3.1.2 Visita às Instalações
Inicialmente deverão ser visitadas as instalações da unidade de armazenamento e
abastecimento de biodiesel, que deverá ser construída ou adaptada para uso durante os
testes.
Torna-se importante também, que sejam vistos os locais de:
• Guarnição dos veículos (garagens);
• Oficinas de reparo e manutenção;
• Laboratórios de análises (próprio ou contratado);
• Sistema de abastecimento e armazenagem de combustíveis existente;
• Sistema de controle de: saída de veículos, rotas, escala de motoristas,
abastecimentos, distância percorrida, cronograma de manutenções e demais
observações;
Recomenda-se que a mistura BX seja realizada previamente em um tanque com escala
ou outro método de medição confiável. Entretanto, quando a quantidade a ser abastecida é
grande (como 8 mil litros do tanque de uma locomotiva), poderá ser utilizado o
abastecimento, diretamente do tanque de armazenagem dos combustíveis (diesel e
biodiesel) para o tanque do veículo, através de sistema de injeção proporcional para
aditivação ou bomba dosadora (misturador).
120
5.3.1.3 Planejamento Logístico
A distribuição das tarefas a serem desempenhadas durante a execução dos testes, bem
como a equipe executora deverá ser criteriosamente discutida e analisada. Grande parte do
sucesso deste trabalho dependerá de um bom planejamento prévio, que terá como objetivo
principal a divisão do escopo de atividades de forma que as mesmas sejam executadas de
forma eficiente e sem maiores problemas.
Acerca dos veículos utilizados para os testes, deverão ser designados e inspecionados
os veículos participantes dos testes, dando preferência aos veículos mais recentemente
adquiridos (mais novos) ou que se encontrem em melhores condições de uso. Recomenda-
se que os veículos sejam idênticos e que possuam tempo ou quilometragem rodada o mais
semelhante possível, no caso de veículos de transporte.
Dentre os requisitos necessários ao início dos testes e que dizem respeito às condições
mecânicas dos veículos, recomenda-se:
• Com o intuito de realizar comparações entre os veículos a serem testados faz-se
necessário que, em testes mecânicos de veículos utilizando novos combustíveis,
sejam designados veículos de referência ou sombra, ou seja, veículos que
utilizarão o combustível convencional durante os testes para que no decorrer e
ao final sejam efetuadas as devidas comparações com os que usaram o novo
combustível;
• Caso o projeto de testes envolva grande quantidade de veículos, deverá ser
adotado um procedimento de escolha por amostragem estatística, a fim de que
apenas os veículos aleatoriamente escolhidos sejam submetidos a todos os
testes, inclusive aos mais complexos ou que envolvam desmontagem de
componentes. Recomenda-se que os demais testes, devido à sua simplicidade
sejam aplicados a todos os veículos restantes como: inspeção visual,
acompanhamento de consumo, anormalidades de percurso, manutenções
realizadas e outros;
• Para uma maior confiabilidade dos testes, os veículos deverão ter verificadas as
condições iniciais das câmaras de combustão dos motores através de
videoscopia;
• Os veículos selecionados na amostragem serão submetidos ao teste de carga,
para avaliação de desempenho e emissões com diesel e misturas BX. No caso
de veículos rodoviários deverão ser utilizados os dinamômetros de bancada ou
121
de chassi, já para o caso de locomotivas ferroviárias, as mesmas dispõem do
testes de Autocarga
23
do próprio fabricante;
• Deverão ser instalados conjuntos de medição de consumo para o teste de carga
e que permanecerão nos veículos para a realização dos testes de durabilidade;
• No caso de locomotivas, recomenda-se que preferencialmente sejam escolhidas
as locomotivas que operem em dupla, ou seja, as que são acopladas para
tracionamento do comboio ferroviário, devido às condições idênticas de
operação. Recomenda-e ainda, que o par testado (locomotiva utilizando a
mistura diesel/biodiesel e locomotiva de referência) siga acoplado durante todo o
teste de durabilidade, mantendo-se o abastecimento diferenciado (BX x diesel).
Para veículos rodoviários, recomenda-se escolher aqueles que estejam com
perfil de operação próximo às suas condições de projeto e que operem em
condições semelhantes como: mesma rota (ou semelhante), carregamento
semelhante, condutores com perfis semelhantes e mínimas trocas de condutores;
• Ao término do teste de durabilidade, serão realizados novos testes de
desempenho e emissões, seguidos de inspeção por videoscopia para avaliação
final e verificação de alterações.
Maiores detalhes sobre os procedimentos recomendados para testes mecânicos em
veículos utilizando novos combustíveis serão explicados ainda neste capítulo.
5.3.1.4 Análises laboratoriais
Tendo em vista a instabilidade térmica do biodiesel para temperaturas superiores a
40°C; seus problemas de oxidação devido as suas duplas ligações (insaturação) e os
potenciais problemas de corrosão bacteriana decorrentes da presença de água nas misturas
de biodiesel, considera-se que para garantir a qualidade do combustível a ser utilizado, tanto
nos testes de bancada como nos de campo, faz-se necessário um plano de amostragem em
diversos pontos entre a cadeia produtiva e o uso final.
Ademais, pelo fato do biodiesel ser um combustível novo, ainda em fase de testes,
torna-se recomendável que se tenham maiores cuidados, tendo em vista a segurança da
operação no campo, não somente pelo custo elevado dos veículos de transporte, como
também da segurança pessoal e proteção ambiental, no caso de acidentes.
23
O teste de Autocarga é realizado com a locomotiva estacionada e colocando-se os grupos moto-geradores on
board para gerar a corrente elétrica necessária ao funcionamento dos motores elétricos de tração e discipando-a
nos resistores do freio dinâmico. Deste modo, com o auxílio dos aparelhos on board e externos, torna-se
possível fazer uma simulação monitorada das condições operacionais dos motores em campo relativas ao
consumo, emissões, geração elétrica e demais medições (IVIG, 2007).
122
Assim, a empresa fornecedora do biodiesel deverá emitir um Certificado de Análises do
combustível a ser testado com o intuito de garantir a qualidade e a procedência do produto
utilizado. Os parâmetros analisados e descritos no certificado deverão estar em
conformidade com os limites previstos pela Agência Nacional do Petróleo (ANP 42/2004).
Tais parâmetros serão explicados individualmente ainda neste capítulo.
Conforme proposto pelo Laboratório de Análises Químicas (LAQ) da COPPE/UFRJ, em
IVIG (2007) e de modo a garantir a qualidade do combustível a ser utilizado recomenda-se
que os ensaios para enquadramento nas especificações da ANP sejam efetuados por mais
de um instituto de pesquisa ou laboratório de análises químicas; e que as amostras sejam
retiradas seguindo critérios específicos, conforme ilustrado na figura 5.3:
• A1 - Coleta de amostra antes do carregamento do veículo de transporte de
biodiesel na empresa fornecedora (produtor);
• A2 - Coleta de amostra na chegada do veículo à empresa (frotista) que utilizará
este produto, antes do seu descarregamento nos locais de armazenagem;
• A3 - Coleta de amostra na saída de fundo do tanque de armazenagem
(necessário para verificação da presença de água);
• A4 - Coleta da amostra de diesel a fim de confirmar a qualidade do produto
segundo o certificado emitido pela empresa fornecedora;
• A5 - Coleta de amostra após a mistura (diesel/biodiesel), caso seja realizada por
bomba dosadora (misturador) ou tanque de mistura;
• Todas as amostras deverão ser identificadas com os seguintes dados: data,
produto, operador, local da coleta (ponto) e nº. da nota fiscal de
compra/aquisição, quando for o caso;
• As amostras deverão ser guardas em local ventilado e protegido da luz solar e do
calor excessivo.
123
Produtor
B100
B100
DIESEL
B100
Misturador
ou Tanque
VEÍCULO EM
TESTE (BX)
Frotista
A1
A2
A3
A4
A5
ProdutorProdutor
B100B100
B100
DIESEL
B100B100
Misturador
ou Tanque
VEÍCULO EM
TESTE (BX)
VEÍCULO EM
TESTE (BX)
VEÍCULO EM
TESTE (BX)
FrotistaFrotista
A1
A2
A3
A4
A5
Fonte: Elaboração própria a partir de informações de IVIG, 2007.
Figura 5.3: Pontos de Coleta de Amostras
5.3.2 Equipamentos Utilizados nos Testes
Para a correta realização dos testes de desempenho e emissões, deverá ser
providenciada a instrumentação necessária às medições pertinentes ao cronograma de
testes previstos.
Tais equipamentos deverão ser definidos, orçados e solicitados junto aos fornecedores
obedecendo sempre ao cronograma geral previamente elaborado. Salienta-se que alguns
dos instrumentos utilizados poderão ser importados de outros países, quando o tempo de
chegada poderá ser maior e conseqüentemente causará impactos no cronograma físico.
Após a chegada destes equipamentos, os mesmos deverão ser verificados quanto às
suas especificações, integridade, funcionamento, valores, componentes, acessórios,
calibragens e demais averiguações que visem a conformidade exata com o que foi solicitado
(como por exemplo a parametrização com os equipamentos existentes). Terminada esta
fase, os equipamentos poderão então ser deslocados até os locais onde os veículos se
encontram para então, serem acoplados aos mesmos (IVIG, 2007).
Dentre os equipamentos utilizados para os testes citam-se:
5.3.2.1 Medidor de Vazão:
Este aparelho destina-se a medir o consumo de combustível dos veículos em teste,
baseando-se na vazão do fluido na linha de alimentação do sistema de injeção e na linha de
retorno do combustível para o tanque. Por ser portátil, este aparelho segue acoplado ao
veículo durante todo o tempo de teste e permite que os dados do consumo sejam gravados
124
a bordo. Posteriormente, por meio de computadores, estes dados poderão ser acessados,
copiados e trabalhados.
5.3.2.2 Analisador de Opacidade (Opacímetro):
Este aparelho permite a medição do nível de opacidade de fumaça emitida pelo motor a
diesel, através de uma sonda acoplada ao escapamento do veículo, que envia os sinais ali
coletados da fumaça, para um monitor, onde são transformados em valores percentuais (%),
sendo que o 0 (zero), equivale ao ar limpo, e 100%, à fumaça totalmente saturada, que
impede a passagem de qualquer luz.
Essa fumaça é gerada pelo motor diesel ao ser este acelerado desde a marcha lenta até
a máxima rotação sem carga, várias vezes, sendo então tirada a média das leituras
registradas pelo opacímetro.
5.3.2.3 Analisador de Gases:
Este equipamento é capaz de efetuar medições de Rotação (RPM), Temperatura (ºC),
Lambda, Relação Ar Combustível (AFR), Oxigênio (O2), Monóxido de Carbono (CO),
Dióxido de Carbono (CO2), Hidrocarbonetos (HC), CO corrigido (CO cor) e Diluição
(%CO+CO2) dos motores dos veículos testados. Alguns deste equipamentos permitem
também, a análise de veículos com motores a álcool, gasolina ou gás natural veicular
(GNV), o que não implica na aquisição do equipamento somente para os veículos a diesel.
O equipamento permite também que, através de um software próprio e sua conexão a
um computador portátil, as medições sejam visualizadas em tempo real e gravadas ou
impressas para posteriores análises e documentação.
5.3.2.4 Dinamômetros (Chassi e Bancada):
Existem dois tipos básicos de dinamômetros utilizados para medições e testes em
veículos. O primeiro denominado dinamômetro de rolo ou de chassi, usa um ou dois rolos
que giram impulsionados pelas rodas motrizes do carro. Também existem alguns que
variam a carga própria (ou resistência ao movimento), semelhantes a uma esteira de
caminhada. Podem ser programados para simular a resistência do ar ou maior pressão
aerodinâmica. Este tipo de dinamômetro permite avaliar o comportamento de um veículo
completo em regime máximo e constante, simulando condições de rodagem reais.
O segundo tipo é denominado dinamômetro de bancada, e necessita da retirada do
motor do veículo para instalação na bancada de testes. Os sistemas de refrigeração e
escape são do próprio equipamento. A transmissão é acoplada ao eixo do aparelho e
125
permite, durante o funcionamento, que diversos parâmetros do motor possam ser
mensurados e ajustados em tempo real.
Os gráficos gerados pelo dinamômetro, seja ele de chassi ou bancada, podem ser
visualizados em monitores e informam valores de torque, potência, consumo específico,
dentre outros parâmetros.
Ressalta-se que veículos de maior porte, como locomotivas deverão utilizar os testes de
Autocarga, conforme comentado.
5.3.2.5 Videoteste:
Consiste na inspeção visual da superfície de componentes de difícil acesso, como
câmaras de combustão, paredes dos cilindros e coroa do pistão, em motores de combustão
interna, sem a necessidade da desmontagem das peças. Por meio de fibras óticas, o interior
da cavidade é iluminada e as imagens registradas através de uma micro câmara instalada
na ponta da sonda, que as envia a um monitor de alta resolução. Além da utilização em
motores, o videoteste pode ser usado na inspeção de transmissões e diferenciais; e ainda
no setor de aviação, turbinas industriais, máquinas complexas e tubulações.
5.3.3 Ensaios de Caracterização do Biodiesel
De acordo IVIG (2007), os principais ensaios de caracterização do biodiesel propostos
pela ANP e a importância cada um, estão descritos a seguir:
5.3.3.1 Viscosidade e Densidade
Essas propriedades dizem respeito ao funcionamento dos motores diesel e tem
importância significativa na circulação e injeção dos combustíveis. Com exceção do
biodiesel proveniente de óleo de mamona, o biodiesel proveniente de outras oleaginosas,
apresenta características fluidodinâmicas bastante semelhantes às do diesel, não havendo
portanto, necessidade de regulagem no sistema de injeção.
O biodiesel é, em geral, ligeiramente mais denso que o diesel e nesse caso, ao se
realizar sua mistura com o diesel, em um tanque, o biodiesel deve ser adicionado
posteriormente ao diesel. Como o biodiesel é ligeiramente mais denso que o diesel, ele se
deslocará em direção ao fundo, promovendo a homogeneização da mistura.
A viscosidade cinemática expressa a resistência ao escoamento oferecida pelo fluido e o
seu controle visa ao funcionamento adequado do sistema de injeção e a manutenção da
lubricidade do biodiesel, propriedade essencial ao bom funcionamento das bombas de
combustível.
126
5.3.3.2 Ponto de Fulgor
É a temperatura em que há a inflamação dos vapores do combustível, quando
submetido à aplicação de uma chama. Esta propriedade está, portanto, diretamente
relacionada com a segurança do produto durante seu transporte, armazenamento e uso. O
ponto de fulgor do biodiesel, quando o mesmo se encontra em especificação, é mais
elevado que o do diesel, sendo assim, um combustível mais seguro que o diesel.
Quando o ponto de fulgor do biodiesel apresenta valores abaixo das especificações
determinadas pela ANP, o produto não está devidamente purificado e apresenta
contaminação com o álcool (metanol ou etanol) usado no processo de produção do
biodiesel.
5.3.3.3 Cinzas Sulfatadas
As cinzas são constituídas por resíduos inorgânicos remanescentes após a combustão
de uma amostra de biodiesel. São, geralmente, óxidos de sódio ou potássio, originários de
restos de catalisador ou de sabões metálicos formados durante o processo de produção e
que não foram removidos na etapa de purificação. São produtos abrasivos e causam
saturação de filtros e desgaste em várias peças do motor, além de destruir bicos injetores.
5.3.3.4 Enxofre Total
Uma vez que os óleos vegetais não possuem enxofre em sua constituição, a presença
de enxofre no biodiesel não deve ser motivo de grande preocupação, contudo, pode haver
contaminação por resíduo de catalisador ou ainda por neutralização do biodiesel com
compostos contendo enxofre. Portanto, mesmo com uma possível contaminação, o teor de
enxofre no biodiesel deverá ser bem inferior ao do diesel. Produtos derivados do enxofre
podem danificar o motor e o meio ambiente por emissões de SO
2
.
5.3.3.5 Sódio, Potássio, Cálcio, Magnésio e Fósforo
Os metais alcalinos são, geralmente, provenientes de resíduos de catalisadores usados
no processo de produção de biodiesel. Os metais alcalinos terrosos podem estar presentes
na água usada durante o processo de lavagem a que é submetido o biodiesel para a sua
purificação. Esses íons alcalinos e alcalinos terrosos reagem com ácidos livres presentes no
óleo, formando sabões que irão: entupir filtros de combustíveis, diminuindo a quantidade de
combustível injetada; formar depósitos nos bicos, entupindo os injetores; catalisar algumas
reações de polimerização.
127
A presença de fósforo depende da matéria-prima utilizada e pode indicar que no
processo houve uma neutralização com ácido fosfórico. O excesso desse elemento pode
prejudicar a atuação dos catalisadores usados em veículos visando ao controle de
emissões, anulando, assim, uma das vantagens do biodiesel em relação ao diesel.
5.3.3.6 Acidez
É a medida do teor de ácidos graxos livres e também pode ser um indicador de presença
de água, pois a umidade interfere na acidez por provocar hidrólise dos ésteres (biodiesel).
Um alto teor de ácidos graxos saturados influencia também no ponto de entupimento a frio e
os ácidos graxos insaturados podem gerar depósitos pela oxidação do biodiesel.
O excesso de acidez provoca a corrosão em diversas partes do motor e sistema de
injeção, diminuindo sua vida útil.
5.3.3.7 Corrosividade ao Cobre
O ensaio de corrosividade à lâmina de cobre mede o ataque do biodiesel em relação às
peças metálicas confeccionadas em ligas contendo cobre, tanto em componentes do motor
como em tanques de armazenamento.
5.3.3.8 Água e Sedimentos
O teor de água no biodiesel visa o controle da presença de contaminantes sólidos e de
água, e costuma ser superior ao do diesel devido ao caráter polar do éster que proporciona
uma maior solubilidade parcial da água no biodiesel do que no diesel.
A presença de sólidos pode provocar problemas para os filtros dos veículos e prejudicar
o funcionamento dos motores, enquanto que a água em excesso eleva a acidez e provoca
corrosão nas partes metálicas. A água pode ainda promover o desenvolvimento de
microorganismos, que por sua vez irão entupir os filtros de combustível.
No caso do biodiesel conter uma grande quantidade de água, após sua mistura com o
diesel, dependendo da relação biodiesel/diesel, pode haver separação de fases (água/diesel
+ biodiesel) devido à menor solubilidade da água no diesel.
5.3.3.9 Ponto de Entupimento do Filtro a Frio
O ponto de névoa ocorre na temperatura em que o combustível começa a ficar turvo e o
ponto de fluidez na temperatura em que não há mais o escoamento do fluido. O ponto de
entupimento do filtro a frio é a temperatura em que os cristais formados bloqueiam a
128
passagem do biodiesel pelo filtro. Essas temperaturas variam não só com o óleo vegetal,
como também de acordo com o álcool utilizado para a produção do biodiesel.
Estas propriedades são importantes do ponto de vista do armazenamento e do local de
utilização. De um modo geral, com exceção do éster produzido a partir do óleo de palma,
essas propriedades não se constituem em problema em quase todo o Brasil. O biodiesel de
palma, contudo, tem pontos de entupimento e de fluidez bastante próximos entre si,
podendo situar-se entre 12 e 18°C; em regiões de clima frio pode haver solidificação do
combustível B100.
5.3.3.10 Estabilidade à Oxidação
Este ensaio procura estabelecer o tempo de estabilidade durante o armazenamento e
transporte. Uma baixa estabilidade pode acarretar a degradação do biodiesel e mesmo de
suas misturas com o diesel. Quanto mais alta a temperatura a que é submetido o biodiesel,
menor se torna a sua estabilidade à oxidação. A estabilidade em um clima como o do Brasil
é uma importante propriedade, pois se destina a assegurar que mesmo armazenado por um
longo período, o biodiesel se mantenha estável e em condições de ser usado sem trazer
problemas ao funcionamento e integridade do motor.
A soja é uma das oleaginosas que produz biodiesel com baixa estabilidade, devendo ser
realizada a aditivação do produto de modo a evitar que o sistema de combustível seja
danificado por compostos resultantes do envelhecimento do biodiesel. Ao envelhecer, o
biodiesel tem tendência a formar produtos que precipitam formando depósitos ou polímeros
que vão aderir e afetar, por exemplo, as bombas rotativas de alta pressão. Um dos
compostos que se forma com a degradação do biodiesel é o ácido fórmico, que pode causar
corrosão em peças de aço ou em metais não ferrosos. Paralelamente, poderão também ser
formados sais metálicos (sabões) decorrentes de corrosão e desgaste também por ação do
ácido fórmico.
5.3.3.11 Resíduo de Carbono
O ensaio de resíduo de carbono mostra a tendência do combustível em formar depósitos
de carbono após combustão no motor. Esses depósitos são causados pela presença de
glicerídeos não convertidos, ácidos graxos livres, sabão, polímeros e impurezas de origem
inorgânica. Esses resíduos são depositados em injetores e em outros partes do motor.
129
5.3.3.12 Número de Cetano
Mede a qualidade de ignição do combustível. O cetano tem para os motores do ciclo
diesel, o mesmo significado que a octanagem tem para os motores do ciclo Otto, isto é,
quanto maior for o índice de cetano do combustível, melhor será sua combustão no motor.
Um valor baixo conduzirá a uma pior ignição, dando margem à formação de depósitos e
provocando o desgaste nos pistões.
O número de cetano no biodiesel depende da matéria-prima usada e do nível de
oxidação do biodiesel. Seu valor é normalmente superior ao do diesel, devido às longas
cadeias provenientes dos ácidos graxos, contendo geralmente de 16 a 18 átomos de
carbono.
5.3.3.13 Glicerina Livre
A glicerina é um subproduto da reação de transesterificação. Após a reação, a glicerina
é removida por um processo de sucessivas lavagens com água, de modo a removê-la da
fase éster.
A presença de glicerina causa o inchamento dos filtros de combustível e a corrosão em
metais não ferrosos e seu coqueamento pode também causar o entupimento de bicos
injetores.
5.3.3.14 Mono, Di- e Tri-glicerídeos
À medida que a reação de transesterificação se processa, os tri-glicerídeos presentes
nos óleos vegetais vão reagindo, aparecem os di-glicerídeos, posteriormente há um
crescimento dos mono-glicerídeos e finalmente se transformam em glicerina. A presença
desses glicerídeos é, portanto, decorrência de uma reação incompleta e sua presença pode
provocar coqueamento em peças como os injetores, depósitos e sabões.
5.3.3.15 Glicerina Total
A glicerina total é resultante da soma da glicerina livre com a glicerina ligada que se
apresenta ainda como glicerídeo. Tanto a glicerina livre como as ligadas podem causar uma
reação de desidratação durante o processo de combustão, podendo dar formação a
moléculas de acroleína que, por sua vez, acarreta o aumento de depósito de carbono no
motor.
130
5.3.3.16 Teor de Éster
O teor de éster dá uma idéia real do percentual de biodiesel presente no produto e
depende da matéria-prima e da conversão durante o processo de reação e da qualidade da
separação dos produtos.
5.3.3.17 Contaminação Total
Mede a quantidade de sabão formado durante o processo de transesterificação, bem
como de insaponificáveis provenientes de matérias-primas tais como cera, hidrocarbonetos,
carotenóides e colesterol. Os sabões irão gerar cinzas que resultarão em um processo de
abrasão e os insaponificáveis, por terem elevados pontos de ebulição, geram resíduos nos
motores.
5.3.3.18 Metanol
O metanol residual provém da má separação durante o processo de purificação do
biodiesel. Sua presença em excesso acarretará o inchamento de borrachas e a corrosão de
peças construídas em alumínio. Além disso, a presença de metanol poderá trazer os riscos
de saúde inerentes a esse composto.
5.3.4 Procedimento para a Mensuração dos Impactos da Utilização do
Biodiesel na Manutenção e Durabilidade dos Veículos
Torna-se importante estabelecer um procedimento para verificar o impacto de utilização
do biodiesel na manutenção e durabilidade das peças e equipamentos do motor dos
veículos que utilizarão o biocombustível, a fim de que posteriormente seja comparado com o
veículo de referência (sombra).
O procedimento geral deverá ser dividido em duas partes: o primeiro deverá ser
pertinente aos testes em bancada dinamométrica ou similar, e o segundo será responsável
pelo teste de campo dos veículos nas condições reais de operação. A degradação do
desempenho e emissões será avaliada através da monitoração do óleo lubrificante e da
monitoração do desgaste das peças e componentes, conforme será visto adiante.
Para todas essas partes do teste, deverão ser explicados os procedimentos
estabelecidos, constando de:
• Quais dados e medidas serão coletadas;
• Qual a metodologia a ser adotada para a coleta de dados;
• Análise dos dados coletados;
131
5.3.4.1 Procedimentos de Análise da Durabilidade
Segundo Branco e Ferreira (2000), quando se opta por realizar testes que visam o
desenvolvimento tecnológico ou experimento de algum componente em fase de
aperfeiçoamento, os cronogramas de manutenção devem ser seguidos criteriosamente, a
fim de que as respostas a serem obtidas nos testes sejam as mais confiáveis possíveis.
No caso de testes com um novo tipo de combustível, os impactos advindos do uso do
mesmo na manutenção cotidiana dos equipamentos deverão ser identificados e
cuidadosamente analisados a fim de que não haja nenhum tipo de interpretação errônea
sobre os fatos ocorridos durante o período de testes, e que por ventura possam
responsabilizar indevidamente o produto em teste.
Assim deverão ser estabelecidos os procedimentos metodológicos para a coleta de
informações e avaliação das mesmas, a fim de que se obtenham dados suficientemente
confiáveis acerca das manutenções realizadas, bem como de eventuais alterações na
durabilidade dos componentes envolvidos diretamente com os testes do produto.
Ressalta-se que uma das formas mais confiáveis de se avaliar os impactos na
durabilidade de motores, decorrentes do uso de um novo combustível, é a análise da
evolução das manutenções realizadas no decorrer do teste. E este procedimento de
avaliação torna-se ainda mais confiável quando se comparam, além das manutenções, as
condições dos motores analisados em ensaios de bancada dinamométrica no inicio dos
testes, e posteriormente confrontá-los com novos ensaios em bancada realizados ao final
dos testes.
A engenharia de manutenção visa a otimização dos métodos e políticas de manutenção
de forma a ser possível a redução dos custos de manutenção, o aumento da disponibilidade
operacional e o melhoramento do desempenho dos equipamentos (Branco e Ferreira, 2000).
Os trabalhos de manutenção elevam o desempenho e disponibilidade dos equipamentos
para a produção, mas ao mesmo tempo contribuem para acrescer os custos de operação. O
objetivo de um setor ligado à manutenção deve ser, portanto, atingir um equilíbrio entre
estes efeitos, maximizando a contribuição do setor na rentabilidade da empresa.
A manutenção envolve atividades diretamente ligadas à prevenção e predição de falhas
(manutenção preventiva e preditiva) e a correção de falhas (manutenção corretiva).
Pode-se, desempenhar inspeções preventivas periódicas ou reparos sob uma lista
programada de componentes para reduzir o tempo de paralisação do equipamento devido a
falhas.
132
As decisões e ações envolvidas num ciclo de manutenção são classificadas em três
fases principais: estado do equipamento, diagnose e reparação.
5.3.4.2 Procedimento para Determinação da Degradação do Desempenho e
Emissões do Motor
Segundo IVIG (2007), os seguintes ensaios deverão ser realizados a fim de se identificar
possíveis quedas no desempenho do motor, bem como as emissões decorrentes do
funcionamento.
• Ensaios em Bancada a serem realizados
Deverá ser realizado um ensaio inicial com o motor do veículo na bancada de testes (ou
similar recomendado pelo fabricante), a fim de que sejam avaliadas as condições
mecânicas, elétricas, eletrônicas e demais itens como forma de assegurar que este veículo
seja confiável para os testes que serão realizados.
Posteriormente, ao final do período de testes, será realizado outro ensaio de bancada
com o mesmo motor, e levando-se em consideração os mesmos itens do primeiro ensaio,
para efeito de comparação entre os dois ensaios (inclusive verificação das possíveis
diferenças relacionadas ao período de testes em campo).
• Metodologia a ser Realizada nos Ensaios
Como exemplo, será descrita a metodologia para ensaios em locomotivas de transporte
de cargas amplamente utilizada por empresas ferroviárias.
O motor de propulsão da locomotiva deverá ser submetido a diferentes pontos de carga,
caracterizados pela potência absorvida e rotações por minuto (RPM).
Amostras do combustível diesel e BX, utilizados nos ensaios deverão ser coletados para
determinação das suas respectivas propriedades físico-químicas.
Para os pontos de operação serão medidas as seguintes características operacionais da
propulsão:
• Potência versus RPM, utilizando a bancada de ensaios da empresa ferroviária
(tensão e corrente);
• Consumo de combustível (litros/hora ou km/litro);
• Emissões de CO, CO
2
, O
2
, HC, NO
x
, SO
2
e opacidade;
• Ponto de injeção;
• Temperatura dos gases de exaustão;
• Pressão no coletor de admissão;
133
• Relação ar-combustível;
Os resultados das medidas descritas serão comparados para as condições de ensaio do
motor com diesel e BX respectivamente, determinando-se as diferenças de valores.
A análise destes resultados permitirá determinar a degradação de seus valores e ainda,
estabelecer um diagnóstico do motor após a operação por um tempo determinado.
Os resultados destas análises poderão indicar os sistemas, equipamentos e
componentes do motor de propulsão dos veículos utilizando a mistura BX que deverão ser
verificadas durante as manutenções realizadas na operação cotidiana destes veículos após
o término dos testes.
5.3.4.3 Testes de Campo
• Condições Prévias para o Teste
As condições ideais para os testes, conforme já comentado, é que tanto os veículos que
testam o biodiesel, quanto os veículos de referência, sejam submetidos às mesmas
condições de operação. Para o caso de locomotivas, torna-se recomendável que elas
operem no mesmo comboio ferroviário, ou seja, permaneçam acopladas durante todo o
cronograma de testes, garantindo desta forma o mesmo perfil de carga para ambas.
• Análise do Óleo Lubrificante
Destaca-se que esta análise deverá ser realizada periodicamente, determinando-se a
degradação e a contaminação do óleo. Ressalta-se que a degradação é caracterizada pela
alteração nas propriedades físicas do óleo lubrificante, que causam mudanças destrutivas
no óleo, já a contaminação diz respeito aos elementos estranhos que de alguma forma
passam para o lubrificante.
Os contaminantes podem ser gerados no sistema ou admitidos no sistema. Os
contaminantes admitidos em motores de combustão interna são poeiras ou areias que
causam desgaste abrasivo nos componentes do motor, e são detectados pela quantidade
elevada de silício durante a análise.
Os contaminantes gerados no sistema são: água, combustível, produtos da combustão
e partículas sólidas.
São apresentados, a seguir na tabela 5.2, uma série de testes indicados para serem
realizados no óleo lubrificante a fim de verificar suas condições.
134
Tabela 5.2: Testes indicados para óleo lubrificante
Nome do teste Propósito
Viscosidade cinemática Verificar a diminuição de seu valor com o tempo
Destilação Medir a contaminação com água
Ponto de fulgor Verificar a contaminação com combustível
TBN Verificar a contaminação por compostos ácidos
Insolúveis Verificar a presença de contaminantes que formam borra.
Índice de viscosidade Medir a variação do valor da sua viscosidade com a temperatura
Espectrometria ou Ferrografia Medir a contaminação com partículas sólidas
Fonte: IVIG, 2007
Das partículas sólidas, aquelas provenientes do desgaste das várias partes do motor em
contato com óleo lubrificante são as mais importantes, pois quando identificadas e
quantificadas permitem que se conheça a condição dos componentes internos dos motores.
Recomenda-se ainda, que sejam realizadas as seguintes analises para o controle da
qualidade do óleo lubrificante, conforme exemplificado na tabela 5.3:
Tabela 5.3: Análises de Óleo Lubrificante
Insolúveis Fe (ppm)
Cr (ppm) Cu (ppm)
Pb (ppm) Si (ppm)
Na (ppm) Zn (ppm)
Ni (ppm) Sn (ppm)
Viscosidade 40° (cSt) Viscosidade 100° (cSt)
Diluição (%) Água (%)
TBN (mgKOH/g) Ag (ppm)
Al (ppm) -
Fonte: IVIG, 2007
Ressalta-se que para os testes de biodiesel em locomotivas de transporte, torna-se
importante a realização da análise do “ponto de fulgor”, que se faz necessário para a
identificação da contaminação do óleo lubrificante pelo combustível ou até mesmo por água
(Locomotive Emissions Monitoring Programme, 2001).
135
Recomenda-se que os valores limite das propriedades físico-químicas apresentados
sigam as orientações estabelecidas pelo fabricante do equipamento, devido às diferenças
entre os mesmos.
Deve ser anotado e indicado na análise dos resultados, quando o óleo lubrificante dos
veículos que usam o biocombustível em teste atingir estes valores limite, assim como os
veículos que usam o diesel comum para posteriores comparações.
Segundo DUNN (2001), para o caso de locomotivas, o óleo lubrificante só é substituído
quando atinge os limites estabelecidos pelo fabricante, devido aos altos volumes e custos de
substituição. Este procedimento deverá ser normalmente seguido para todos os veículos
(BX e diesel) em teste. No caso de veículos rodoviários os procedimentos de troca seguem
o método da quilometragem de uso (controlado pelo odômetro) e no caso de máquinas,
geradores e tratores a troca será efetuada após um número predeterminado de horas de
funcionamento (controlado pelo horímetro).
Posteriormente, os resultados coletados nas análises deverão ser comparados a fim de
que se observem possíveis diferenças ou níveis de degradação diferenciados.
5.3.4.4 Monitoração do Desgaste dos Componentes do Motor Utilizando
Biodiesel
Durante as inspeções de manutenção, deverão ser verificadas as peças que poderão
sofrer desgaste por terem contato com a mistura BX, comparando-se sempre com aquelas
semelhantes do motor do veículo que utiliza óleo diesel; assim, deve-se proceder à inspeção
visual e comparar as condições delas com aquelas especificadas pelo fabricante.
Os principais componentes do sistema de alimentação de combustível que devem ser
alvo de atenção especial, tendo em vista sua importância, são:
• Avarias nos componentes das bombas de injeção de combustível;
• Corrosão de peças do motor devido ao grau de acidez do combustível;
• Formação de depósito no bico injetor;
• Obstrução dos bicos injetores;
• Demais anormalidades eventualmente verificadas.
5.3.5 Treinamento da Equipe de Campo
Durante os testes dos veículos que utilizarão o biocombustível, faz-se necessário um
treinamento dos envolvidos a fim de que tudo se desenvolva conforme planejado. Tal
treinamento tem por objetivo descrever os procedimentos de análise, coleta de dados,
136
abastecimento e demais atividades as quais serão devidamente repassadas aos
funcionários da empresa, direta ou indiretamente envolvidos nos testes.
Segundo Prakash (1998), todos os procedimentos que farão parte do treinamento
deverão ser previamente desenvolvidos, por profissionais qualificados, e em conformidade
com as necessidades do projeto de testes a ser executado pela empresa frotista.
Salienta-se que várias fases dos treinamentos que ocorrerão durante o projeto terão
caráter essencialmente prático, decorrendo muitas vezes da própria experiência adquirida
no decorrer das atividades, não necessitando assim, de treinamentos mais elaborados com
simulação de situações em sala de aula ou quaisquer outros meios necessários. Deste
modo, observa-se que o treinamento se processa de forma dinâmica, necessitando assim,
de diversas correções durante a vigência do projeto de testes, além de visitas periódicas às
instalações com o intuito de realizar acompanhamentos acerca das diretrizes estabelecidas.
5.3.5.1 Procedimentos de Segurança para Descarga do Caminhão Tanque
Durante o descarregamento dos combustíveis os seguintes itens deverão ser
executados:
Realizar o aterramento do veículo (conectar o cabo terra);
Coletar a amostra “A2” (conforme instruções do item “Análises Laboratoriais”);
Conectar o mangote na válvula de fundo do caminhão tanque;
Posicionar o balde embaixo da conexão caminhão tanque/mangote, afim de
conter possíveis respingos ou pequenos vazamentos;
Verificar o nível do produto no tanque de armazenagem, para evitar
transbordamento;
Abrir o válvula de fundo do caminhão tanque;
Se a descarga for realizada por gravidade, iniciar o processo acompanhando o
nível do produto no tanque de armazenagem;
Se houver a necessidade de bombeamento no processo de descarregamento,
acionar a bomba e acompanhar o nível do produto no tanque de armazenagem.
Ao término da descarga do produto:
Caso a descarga seja feita por bombeamento, deve-se desligar a bomba;
Fechar a válvula de fundo do caminhão tanque;
Desconectar o mangote do caminhão tanque, drenando o produto do mangote
no balde para evitar derramamentos;
137
Devolver o produto do balde para o tanque de armazenagem, através do sistema
existente no mesmo;
Desconectar o cabo terra;
Ressalta-se que, por se tratarem de produtos inflamáveis e potencialmente explosivos, a
utilização de quaisquer aparelhos, utensílios ou equipamentos que produzam faíscas nas
proximidades, deverá ser sumariamente proibidos durante a atividade de descarregamento
dos produtos. Recomenda-se também, a utilização de equipamentos de proteção individual
(EPI) pelos funcionários envolvidos nesta atividade, bem como o correto posicionamento de
extintores de incêndio móveis durante o descarregamento, conforme será visto adiante.
5.3.5.2 Abastecimento
Devido à quantidade de combustível abastecida periodicamente por veículos de
transporte, tornam-se necessárias recomendações aos funcionários da empresa
diretamente envolvidos nesta atividade, como forma de garantir que a coleta de dados do
abastecimento seja precisa e possível de ser comparada posteriormente.
Entretanto, mesmo com todas as recomendações e ensinamentos efetuados, alguns
abastecimentos provavelmente apresentarão inconsistência de dados e ficarão destoantes
da média dos demais. Deste modo, torna-se imprescindível o tratamento estatístico destes
dados coletados a fim de preservar a relevância das informações.
De acordo com Railroad and Locomotive Technology Roadmap (2002), os itens que
requerem maior atenção quanto à fidelidade das informações são:
Quantidade Abastecida: é de suma importância que as informações sobre a
quantidade de combustível bombeada para o tanque do veículo sejam precisas e
que estes cuidados sejam uniformes a todos os abastecimentos, a fim de que
não hajam divergências numéricas que ocasionem cálculos errôneos.
Eventuais Vazamentos no Tanque: torna-se necessário que cada parada do
veículo para abastecimento seja acompanhada de uma inspeção visual do
reservatório de combustíveis (tanque), com o intuito de verificar possíveis
vazamentos que dariam informações errôneas sobre o consumo do veículo em
teste.
Vazamentos em Mangueiras e demais componentes: assim como para o
reservatório de combustíveis, itens de condução e distribuição de combustíveis
138
como: mangueiras, válvulas, registros, bombas injetoras e outros, deverão ser
inspecionados a cada parada para reabastecimento, como forma de garantir a
precisão dos dados do abastecimento.
Integridade do Medidor de Vazão: os veículos em teste deverão seguir suas
atividades com aparelhos de medição de vazão de combustíveis. Assim,
inspeções visuais e periódicas nos mesmo deverão ser executadas a fim de
garantir o correto funcionamento dos mesmos, bem como a precisão das suas
medições. As inspeções contemplam verificação de: anomalias nas conexões,
encaixes de mangueiras, funcionamento do visor, ligações elétricas e outras
anormalidades eventualmente identificadas.
Inspeção Periódica no Medidor da Bomba de Abastecimento: devido ao uso
excessivo das bombas de abastecimento, podem ocorrer alterações no seu
funcionamento inclusive no medidor de abastecimento de combustíveis. Assim,
como forma de garantir que a leitura dos dados deste medidor esteja correta,
recomenda-se que revisões e calibragens periódicas no mesmo sejam
realizadas conforme instruções do próprio fabricante do aparelho.
5.3.5.3 Teor de Biodiesel na Mistura
Outro aspecto de grande importância incide na garantia do percentual de mistura que os
veículos irão usar em seus testes.
Assim como forma de assegurar a uniformidade deste percentual, recomenda-se que
sejam instalados “Sistemas de Injeção Proporcional para Aditivação do Biodiesel ao Diesel”
(também conhecido como válvula de mistura ou bomba dosadora) nos pontos de
abastecimento; e que estes sejam periodicamente testados e calibrados. Recomendação
semelhante diz respeito à quantidade de combustíveis nos tanques antes da mistura, a fim
de que não ocorra mistura inadequada pela falta de um dos combustíveis quando o
abastecimento já estiver sendo efetuado.
Segundo análises realizadas em IVIG (2007), mesmo seguindo os critérios estabelecidos
nos procedimentos de garantias do teor da mistura, ainda assim há uma grande dificuldade
em precisar se a mistura diesel/biodiesel apresenta a concentração proposta durante todo o
teste, principalmente quando esta é realizada sem o auxílio dos tanques de
armazenamento, ou seja, através de bomba dosadora. Quando a mistura é realizada em
linha na entrada do tanque do veículo, podem ocorrer falhas na válvula de retenção, o que
139
acarretaria passagem do tanque do diesel para o de biodiesel. Outra falha poderia incidir na
descalibragem da válvula de mistura, permitindo teores de biodiesel em desconformidade
com o proposto para os testes.
Deste modo, para verificar o teor preciso da mistura realizada, IVIG (2007) recomenda o
método que utiliza a técnica de infravermelho em que é possível detectar o teor de biodiesel
na mistura. O biodiesel apresenta no infravermelho uma banda característica de carbonila
(C=O), que é inexistente no diesel o qual possui apenas grupamentos CH e, deste modo,
torna-se possível a sua identificação na mistura.
5.3.5.4 Itens Acompanhados no Teste
Conforme descrito anteriormente, um projeto de testes de biodiesel deverá acompanhar
o comportamento mecânico dos motores dos veículos para posterior comparação entre o
veículo que usou a mistura BX e o outro que usou diesel puro. Para que isto seja possível,
faz-se necessário o monitoramento constante e preciso de vários componentes e situações
de utilização destes veículos.
Portanto, torna-se imprescindível que itens do funcionamento dos motores como:
mangueiras, válvulas, bicos injetores, sistemas de injeção, filtros de óleo, óleo lubrificante e
outros, assim que substituídos sejam acondicionados para posteriores análises.
Do mesmo modo, quaisquer alterações observadas no funcionamento dos veículos,
como: emissão excessiva de fumaça, alterações na cor da fumaça, perda de potência,
vibrações, falhas no motor ou quaisquer outras anomalias verificadas que contrariem o
funcionamento normal do veículo, deverão ser anotadas e repassadas aos responsáveis
pelo projeto de testes para averiguações
24
.
5.3.5.5 Segurança Operacional
Como se trata de um combustível, alguns quesitos relacionados à segurança deverão
ser observados a fim de que a segurança da operação seja preservada. Ressalta-se
também a importância de zelar pela segurança das instalações, assim como pela saúde e
segurança dos empregados e motoristas dos caminhões-tanque.
24
Assim, recomenda-se que seja proibida a substituição ou conserto de peças dos veículos utilizados em
testes sem a devida autorização dos responsáveis pelo projeto sob pena de que seja colocada em risco a
confiabilidade dos dados coletados para análises (adaptado de Railroad and Locomotive Technology Roadmap,
2002).
140
Deste modo, durante as operações que envolvam o contato com o produto, os
operadores deverão utilizar os seguintes equipamentos de proteção individual (EPI):
Capacete;
Óculos de segurança;
Luvas de PVC;
Sapato de segurança;
Uniforme de algodão.
O caminhão-tanque deverá conter no mínimo dois extintores de pó químico de 12 kg,
capacete, óculos de proteção, botas, placas com o indicativo NÃO FUME, cabo terra (cabo
antiestático), lona abafadora, luvas de PVC, lanterna e fitas de isolamento;
O posto de abastecimento da empresa deve manter extintores em locais variados e de
fácil acesso, tais como escritório, quadro de força, ilha de bombas, casa de máquinas.
Nestes locais deverão ter equipes permanentemente treinadas para conter incêndios,
alarme e ter facilidades para comunicação com o Corpo de Bombeiros.
Dentre os riscos inerentes ao processo de manuseio do produto, destaca-se que trata-
se de uma substância inflamável em presença de fonte de ignição ou aquecimento, e que
deste modo os recipientes de armazenagem ou transporte podem explodir com o calor do
fogo, considerando-se que o ponto de fulgor do biodiesel em misturas é da ordem de 38 ºC,
conforme Resolução ANP 15 de 17/07/2006 (anexo 2).
Caso o produto entre em contato com a pele, os olhos e as vias respiratórias, poderá
ocasionar irritação, sendo que os vapores podem provocar dor de cabeça, náuseas e
tonteiras.
Ressalta-se que apesar de ser um produto biodegradável, em contato com o meio
ambiente poderá contaminar cursos d’água tornando-os impróprios para uso em qualquer
finalidade, podendo vir a destruir a fauna e a flora do local do derrame. Caso haja
escoamento para a rede de esgotos poderá haver a geração de gases inflamáveis
ocasionando riscos de fogo ou explosão.
Para o caso de acidentes envolvendo o transporte de biodiesel algumas providências
emergênciais deverão ser tomadas a fim de se evitar maiores danos ao ambiente. Tais
como:
Se possível afastar o veículo da rodovia e desligar o motor;
Não fumar e evitar fontes de ignição (faísca, chama) na área;
Isolar o local e sinalizar para trânsito;
Afastar os curiosos, isolando a área;
141
Tentar parar o vazamento, usando EPI (máscara contra gases, luvas e óculos) e
evitando o contato com o produto;
Avisar a polícia rodoviária, corpo de bombeiros, defesa civil, empresa
transportadora e ao órgão de meio ambiente;
Usar neblina d’água para dissipar os vapores;
Se não for possível conter o vazamento, transferir o maior volume para outro
veículo, aterrando veículos e equipamentos envolvidos.
Para o caso de incêndio deverão ser utilizados extintores de pó químico, CO
2
ou
espuma para hidrocarboneto. Também deverá ser utilizada água na forma de neblina para
resfriar lateralmente os recipientes expostos ao fogo, para evitar possibilidade de explosão.
Ressalta-se que a água não deverá ser utilizada diretamente sobre o fogo.
Para se evitar ao máximo a poluição ambiental, o produto deverá ser contido evitando
escoamento para cursos d’água e esgotos. A entidade de controle ambiental deverá ser
avisada imediatamente.
Caso o acidente envolva pessoas, a vítima deverá ser levada para local arejado e caso
necessário iniciada a respiração artificial. Se houver contato com olhos ou outras partes,
estas deverão ser lavadas com bastante água. Deverão ser removidas as roupas
contaminadas, no entanto a vítima deverá ser mantida aquecida até a chegada de socorro
médico. No caso de ingestão, não provocar vômito; se a vítima estiver consciente fazê-la
ingerir água.
5.4 Considerações Finais
Do exposto observa-se que a disseminação do uso do biodiesel em vários paises está
se tornando cada vez mais rápida e em constante expansão para outros paises que ainda
não possuem seus próprios programas de produção e uso do biodiesel. Por diversas vezes
motivados pelas questões estratégicas, econômicas ou mesmo ambientais muitos paises
têm buscado formas de investir no desenvolvimento de métodos de produção e uso do
biodiesel, principalmente nos sistemas de transportes, considerados grandes consumidores
e emissores de gases do efeito estufa.
Pesquisas tem sido estimuladas nos setores automobilísticos, buscando a comprovação
da eficácia do biodiesel em veículos de transportes. Inclusive as próprias montadores e
fabricantes de motores tem movido esforços nas linhas de pesquisas relacionadas ao uso
do biodiesel, visando aperfeiçoar componentes e sistemas que se adéqüem de maneira
mais eficiente às misturas do biodiesel ao diesel, bem como permitir que os veículos
continuem operando com a garantia de fábrica quando utilizarem as misturas.
142
Pelo que se pôde observar neste capítulo, a utilização do biodiesel em sistemas de
transportes baseado em diversas experiências realizadas, não impacta negativamente os
componentes envolvidos diretamente com o uso deste combustível. Dentre os sistemas
pode-se citar: o motor que é o principal componente a ser testado devido a possíveis
alterações no funcionamento e eventuais reduções no seu tempo de vida útil de algumas
peças em contato direto com o biodiesel; o sistema de injeção que também poderia sofrer
alterações nas funções devido a diferenças entre o diesel, para o qual o sistema foi
concebido, e o biodiesel que está sendo testado. E também do sistema de armazenagem
(tanque de combustíveis dos veículos) e sistemas de alimentação de combustíveis
composto por mangueiras, válvulas e conexões, além do sistema de filtragem de
combustíveis.
Com intuito de garantir que os procedimentos repassados aos funcionários estão sendo
cumpridos conforme prévia determinação, fiscalizações nas coletas de dados e amostras se
fazem necessárias para análise. Tal fiscalização deverá se estender também, para a
integridade do equipamento a ser testado a fim de que não hajam interferências nos testes
realizados e nem danos aos veículos da empresa.
Ademais, todo e qualquer cuidado na execução de tarefas que envolvam os veículos
testados, serão bem vindos como forma de garantir o registro de tudo o que foi realizado,
bem como de que forma tal fato ocorreu.
Deste modo, salienta-se que o planejamento dos testes, bem como criação de
metodologia apropriada, torna-se fator preponderante para o desenvolvimento das
atividades pertinentes ao Projeto de Avaliação do Uso de BX em Frotas (IVIG, 2007).
Assim, a metodologia para execução dos testes proposta neste capítulo possui a função
de nortear todo o escopo de atividades que compõem um projeto de uso experimental de
misturas de biodiesel ao diesel em frotas cativas de transporte.
Conforme comentado então, as diversas experiências demonstram que a utilização do
biodiesel em misturas é segura, desde que o combustível produzido atenda às
especificações da legislação em vigor e que sejam seguidos os procedimentos
metodológicos apropriados para o seu uso.
Inclusive misturas maiores do que as autorizadas pelo governo brasileiro demonstram a
confiabilidade do uso de misturas em percentuais de até 30% devido aos testes realizados
nas locomotivas da Vale e confirmados com a experiência européia de utilização em frotas
de ônibus urbanos.
Deste modo, uma vez confirmada a eficiência e segurança do uso do biodiesel em
misturas pelos testes já realizados e demonstrados neste capítulo, o capítulo 6 tratará dos
143
custos relacionados à autoprodução deste combustível por empresas frotistas, levando-se
em consideração que este é o principal insumo das empresas de transporte. Ou seja,
empresas que possuem frotas de veículos de transporte poderiam produzir o seu próprio
biodiesel e, deste modo, reduzir a dependência de uso do diesel e ainda, utilizar um insumo
potencialmente mais barato devido aos seus próprios controles do processo de produção e
métodos de gerenciamento de custos.
144
6 ESTUDO DE CASO: ANÁLISE DA VIABILIDADE ECONÔMICA DA AUTOPRODUÇÃO
DE BIODIESEL PARA FROTISTAS DE TRANSPORTE FERROVIÁRIO
6.1 Introdução
Com o intuito de analisar a viabilidade econômica do que foi apresentado até o momento
sobre o uso do biodiesel em frotas cativas, serão apresentados como estudo de caso, os
resultados dos cálculos de custos de implantação e operação de uma usina para a produção
própria (autoprodução) de biodiesel por empresas frotistas.
Conforme visto no capítulo anterior, o uso do biodiesel em diversos percentuais está
bastante disseminado mundialmente, o que demonstra que sob o ponto de vista técnico não
há problemas em relação ao seu uso em motores. Apesar de se observar algumas quedas
de rendimento, características do seu menor poder calorífico em relação ao diesel, o
biodiesel não afeta negativamente o funcionamento e a durabilidade dos componentes em
contato com a mistura. Mesmo as quedas de rendimento poderão ser reduzidas ou até
mesmo anuladas com regulagens mais precisas dos motores e sistemas de injeção de
combustíveis, uma vez que a maior parte dos testes realizados mantiveram os padrões
originais de calibragem para o uso do diesel.
A busca de formas alternativas de combustíveis para empresas frotistas, uma vez que
estas sempre se mantiveram dependentes da indústria do petróleo e sem maiores
perspectivas de independência deste insumo, tem se tornado cada vez mais importante.
Deste modo, empresas com frotas cativas deverão ser naturalmente levadas a procurar
formas alternativas de energia de maneira a possuírem um substituto ao diesel convencional
em seu escopo de insumos energéticos.
Assim, este estudo de caso pretende demonstrar que pode ser viável a inserção de um
biocombustível na matriz energética de transportadores que utilizam frotas cativas de
veículos equipados com motores de ciclo diesel, sob o ponto de vista econômico, uma vez
que as empresas poderiam, controlar de forma eficaz estes custos produtivos e assim
conseguir vantagens no preço final do biodiesel para uso próprio.
Para que tal experiência fosse possível, optou-se por tomar como estudo de caso uma
empresa tradicionalmente transportadora ferroviária de cargas com expressivo consumo de
combustível. A empresa escolhida foi a Vale, que possui locomotivas de transporte
ferroviário que movimentam diversos tipos de cargas, sendo em maior quantidade o minério
de ferro.
145
Ressalta-se que mesmo com o estudo de caso focado no transporte ferroviário de
cargas, as respostas encontradas poderão ser estendidas a outros sistemas de transportes,
bem como a outras aplicações do biodiesel, como a geração estacionária de energia elétrica
e propulsão de máquinas e equipamentos diversos.
No próximo item, serão descritas as metas e objetivos do estudo de caso que pretende
avaliar o que foi pesquisado até o momento.
6.2 Objetivos
O objetivo deste estudo de caso é a analise da viabilidade econômica da produção e
utilização do biodiesel de óleo de palma e soja em mistura com o diesel em uma proporção
de 20% (B20) como opção para substituição de parte do combustível consumido pela Vale,
em suas atividades de transporte ferroviário de cargas. Deste modo, os objetivos específicos
são de realizar as seguintes atividades:
• Planejar e orçar a construção do sistema de produção de biodiesel nos moldes
industriais, de modo que o mesmo possa fabricar o biodiesel a ser consumido pela
empresa em estudo em seus veículos de transporte ferroviário de carga. Segundo
Vale (2007), o consumo de diesel nas locomotivas em 2006 foi de 511 milhões de
litros. Entretanto para efeito do estudo de caso, a implantação da usina de biodiesel
será somente para atendimento à Estrada de Ferro Carajás (EFC) por motivos a
serem explicados posteriormente;
• Calcular o custo final de produção de biodiesel em função da necessidade de
matérias-primas, insumos, recursos humanos, impostos devidos, logística e do
processo industrial de produção de biodiesel.
• Realizar simulações de valores no âmbito do empreendimento a fim de se
estabelecer as condições de contorno ideais para que o empreendimento e o preço
final do produto sejam economicamente viáveis para a empresa. Deste modo, se
fazem necessárias análises de sensibilidade do preços dos principais insumos e
recursos de modo a se verificar o comportamento do preço final do biodiesel e sua
viabilidade quando comparado ao diesel;
6.3 Escolha da Empresa Vale para o Estudo de Caso
Naturalmente a escolha da Vale se deu por, além da sua tradição como expressiva
empresa de transportes ferroviários, atualmente a mesma gerencia a maior malha ferroviária
do Brasil. Assim, sendo optou-se por considerá-la para este estudo de caso devido à sua
146
importância como transportadora e pelo seu grande consumo de diesel nos veículos
ferroviários.
Entretanto conforme já comentado, a Unidade produtora de biodiesel a ser implantada
será dimensionada unicamente para atendimento à EFC, que é uma das três ferrovias que
compõem o sistema ferroviário da Vale.
Atualmente a malha ferroviária da Vale é composta pelas seguintes estradas de ferro
(Vale, 2008):
• A Estrada de Ferro Vitória a Minas (EFVM), com 905 quilômetros de extensão, é
uma das mais modernas e produtivas ferrovias do Brasil. Transporta 37% de toda a
carga ferroviária nacional;
• A Ferrovia Centro-Atlântica (FCA), com 8.023 km de extensão, percorre os estados
de Minas Gerais, Goiás, Rio de Janeiro, Espírito Santo, Bahia e Sergipe, além do
Distrito Federal;
• A Estrada de Ferro Carajás (EFC), com 892 km de extensão, liga o interior do Pará
ao principal porto marítimo da Região Nordeste, em São Luís, no Maranhão.
Transporta principalmente minério e carga geral, além de passageiros e que será
contemplada por este estudo de caso.
A escolha da EFC se deve ao fato de que a mesma passa por regiões onde há uma
expressiva área de plantio de soja e palma (dendê), o que facilita em termos logísticos o
deslocamento da matéria-prima, bem como a possibilidade de verticalização de todo o
processo produtivo. Este fato foi considerado de suma importância, uma vez que os custos
finais de produção de biodiesel são, também influenciados por questões de deslocamento
de insumos até as unidades de beneficiamento de grãos (esmagamento), unidades de
produção final do biodiesel (usina) e distribuição no mercado consumidor ou pontos finais de
consumo (IBP, 2007).
Assim, para que o custo final do biodiesel seja compatível com o custo do diesel, optou-
se por realizar este estudo de caso com a EFC tendo em vista que a área de plantio, o
esmagamento, a produção de biodiesel e os pontos de abastecimento estarão localizados
em uma raio máximo de cerca de 650 km, como poderá ser visto mais adiante.
Outro ponto de destaque para a escolha desta empresa diz respeito à questão de que a
Vale já investe em sistemas de geração de energia alternativa, como é o caso das usinas
hidrelétricas para consumo próprio e distribuição na rede. Dentre as participações da
empresa em empreendimentos de geração de energia tem-se a participação em oito usinas
hidrelétricas, com potência total instalada de 2.509 MW (Vale, 2008).
147
A participação média da Vale, sempre em parceria com empresas públicas e privadas, é
de 39%. Está previsto que até 2010, os empreendimentos de geração de energia serão
capazes de gerar 15 milhões de MWh. De acordo com a Vale (2008), as usinas hidrelétricas
em operação compreendem:
• Igarapava (210 MW), no Rio Grande, na divisa dos estados de São Paulo e Minas
Gerais, entre os municípios de Igarapava, Rifaina (SP), Conquista, Uberaba e
Sacramento (MG);
• Porto Estrela (112 MW), no Rio Santo Antônio, em Minas Gerais, entre os
municípios de Açucena, Braúnas e Joanésia;
• Funil (180 MW), no rio Grande, em Minas Gerais, entre os municípios de Perdões e
Lavras;
• Candonga (140 MW), no Rio Doce, em Minas Gerais, entre os municípios de Rio
Doce e Santa Cruz do Escalvado;
• Aimorés (330 MW), no Rio Doce, em Minas Gerais, entre os municípios de Aimorés,
Itueta e Resplendor;
• Capim Branco I e Capim Branco II. O Complexo Energético Capim Branco foi
inaugurado em dezembro de 2006 e tem capacidade instalada de 450 MW. Está
localizado no rio Araguari, entre os municípios de Indianópolis, Araguari e
Uberlândia, no Triângulo Mineiro.
A usina hidrelétrica em implantação, Estreito (1.087 MW), já está com obras iniciadas no
Rio Tocantins, na divisa dos estados de Tocantins e Maranhão, entre os municípios de
Estreito (MA) e Aguiarnópolis (TO).
Observa-se portanto uma tendência da empresa Vale em ter seu consumo de energia
suprida por fontes de geração próprias, o que reduz a dependência de fontes de geração
pública ou de terceiros. Assim, a autoprodução de biodiesel para esta empresa não seria
uma atividade pioneira no setor de energia, mas sim, uma continuação do que a empresa já
vem realizando neste segmento.
Cabe ressaltar também, que conforme visto no capítulo anterior a Vale já realizou testes
de biodiesel (B20) em uma de suas locomotivas da Estrada de Ferro Vitória Minas (EFVM)
com o intuito de comprovar a viabilidade técnica do uso deste biocombustível em motores
diesel ferroviário e posteriormente estender o uso à toda a frota (IVIG, 2007).
Assim, sugere-se para esta empresa, a possibilidade e viabilidade econômica de que
parte de seu principal insumo energético possa ser produzido por ela própria.
A seguir nos próximos itens deste capítulo serão abordadas as cadeias de produção de
biodiesel possíveis para este estudo de caso, bem como os custos envolvidos na
148
implantação e operação do empreendimento, e ainda as simulações de valores que criarão
as condições de contorno que permitam a comparação entre os preços do biodiesel e do
diesel.
6.4 Consumo de Diesel na Operação da Estrada de Ferro Carajás - EFC
Para o correto dimensionamento da capacidade produtiva do complexo de
autoprodução de biodiesel foram necessários os levantamentos de informações acerca do
consumo atual e futuro do sistema ferroviário da empresa, bem como a participação da
ferrovia em estudo neste consumo. Para este dimensionamento, também foram
considerados os equipamentos disponíveis no mercado, uma vez que os cálculos realizados
nem sempre correspondem ao que está comercialmente disponível no mercado, o que leva
à necessidade de arredondamentos e aproximações numéricas que visam a facilidade de
aquisição e redução de custos.
Conforme mencionado, o sistema ferroviário da Empresa Vale consumiu no ano de
2006, 511 milhões de litros de diesel. No ano de 2007, o consumo deste sistema subiu para
592 milhões de litros, sendo que a EFC obteve uma participação de 30% deste consumo
(ANTT, 2008). Assim, para efeito de dimensionamento da Unidade de Autoprodução de
Biodiesel a mesma deverá ser capaz de atender a uma demanda aproximada de 40 milhões
de litros de biodiesel por ano, já considerado um incremento no consumo de combustível de
cerca de 14%. Salienta-se que esta capacidade de produção da unidade atenderá à mistura
B20, a ser adotada por todas as locomotivas de transporte da EFC.
6.5 Demanda por Óleo Vegetal e Área Produtiva Necessária
A partir dos dados de consumo da EFC foi possível estipular as necessidades de óleo e
área plantada para ambas as oleaginosas utilizadas neste estudo (soja e palma).
Salienta-se que foram elaborados três cenários básicos para os cálculos, sendo o
primeiro utilizando somente a soja como insumo, o segundo utilizando-se somente a palma
como insumo e o terceiro utilizando-se um blend de metade soja e metade palma, conforme
visto a seguir.
6.5.1 Produção de Biodiesel Exclusivamente de Óleo de Soja
Considerando-se como matéria-prima somente o óleo de soja para atendimento aos 40
milhões de litros de biodiesel anuais, seriam necessários cerca de 20 mil toneladas de grãos
149
a serem esmagados mensalmente para obtenção do óleo de soja degomado, sendo que
anualmente seriam necessários quase 96 mil hectares colhidos, considerando se uma
produtividade de 2,5 toneladas por hectare cultivado. Demais informações podem ser
visualizadas na tabela 6.1 a seguir:
Tabela 6.1: Produção de Biodiesel de Óleo de Soja
1 - Soja
Soja em Grãos
% 100,00%
Rendimento (Óleo) % 18,00%
Produtividade de Grãos
t/ha 2,50
Produtividade de Óleo
t/ha 0,45
Densidade Óleo de Soja kg/l 0,92
Produtividade de Óleo
l/ha 414,90
Quantidade Necessária (Grãos) t/mês 19.919,17
Área Colhida Necessária ha/ano 95.612,01
Fonte: Elaboração Própria a partir de Conab, 2008.
6.5.2 Produção de Biodiesel Exclusivamente de Óleo de Palma
Neste segundo cenário seriam necessários cerca de 16,5 mil toneladas de cachos de
palma para a extração do óleo e uma área de colheita de 12,5 mil hectares, assumindo-se
uma produtividade de 15,8 toneladas de cachos por hectare cultivado. Demais informações
podem ser visualizadas na tabela 6.2 a seguir:
Tabela 6.2: Produção de Biodiesel de Óleo de Palma
2 - Palma (dendê)
Palma em Cachos de Frutos % 100,00%
Rendimento (Óleo) % 22,00%
Produtividade de Cachos t/ha 15,80
Produtividade de Óleo t/ha 3,48
Densidade Óleo de Palma kg/l 0,91
Produtividade de Óleo l/ha 3.166,64
Quantidade de Necessária (Cachos) t/mês 16.494,29
Área Colhida Necessária
ha/ano
12.527,31
Fonte: Elaboração Própria a partir de Conab, 2008.
6.5.3 Produção de Biodiesel a partir do Blend (Soja + Palma)
No terceiro cenário será considerada uma mistura de 50% de óleo de soja e 50% de
óleo de palma que resultará no insumo básico para a produção do biodiesel. Deste modo, os
150
valores anteriormente descritos para a soja e para a palma ficarão linearmente divididos.
Assim, para demais informações deve-se observar a tabela 6.3 a seguir:
Tabela 6.3: Produção de Biodiesel de Óleo de Soja e Palma (blend)
3 - Soja e Palma (blend)
Soja em Grãos
%
50,00%
Quantidade Necessária (Grãos)
t/mês
9.959,58
Área Colhida Necessária
ha/ano
47.806,00
Palma em Cachos de Frutos
%
50,00%
Quantidade de Necessária (Cachos) t/mês 8.247,14
Área Colhida Necessária
ha/ano
6.263,65
Fonte: Elaboração Própria a partir de Conab, 2008.
6.6 Disponibilidade de Matérias-Primas na Região
Com base nas necessidades de insumos para a produção de biodiesel, foi realizado um
levantamento das disponibilidades regionais destas matérias-primas para suprimento das
necessidades produtivas.
Acerca da soja, atualmente existem três principais pólos de produção de soja
considerando-se o estado do Pará, dentre os quais destaca-se em 2006 (Conab, 2008):
• Santarém - PA com produção anual de 109.382 toneladas, em uma área plantada
de 36.810 hectares e produtividade de 2.972 kg/ha. A produção desta micro região
corresponde a cerca de 48% da produção estadual de soja;
• Conceição do Araguaia - PA com produção anual de 50.560 toneladas, com uma
área plantada de 19.700 hectares e produtividade média de 2.566 kg/ha. Esta micro
região corresponde a cerca de 22% da produção do estado;
• Paragominas - PA com produção anual de 61.656 toneladas, em uma área plantada
de 20.440 hectares e produtividade média de 3.016 kg/ha. Sendo que a participação
desta região corresponde a cerca de 27% do total estadual.
Como pode ser observado, a produção de soja no estado do Pará não seria suficiente
para atender as necessidades produtivas da usina de biodiesel da EFC, sendo necessário
um incremento desta matéria-prima a partir de outro estado.
Segundo a Conab (2008), outro produtor de soja é o estado vizinho do Maranhão que
possui uma produção de soja anual de cerca de 1 milhão de toneladas de grãos em 388,7
mil hectares cultivados, sendo a cidade de Balsas seu maior produtor representando 33,2%
da produção estadual. Deste modo, a maior parte da soja necessária poderia ser fornecida a
partir da cidade de Balsas - MA.
151
Acerca da produção de palma, o estado do Pará atualmente é o maior produtor
brasileiro desta oleaginosa, sendo que em 2006 a safra rendeu 747.666 toneladas de
cachos, com um rendimento médio de 15,8 toneladas/hectare em uma área plantada de
aproximadamente 61 mil hectares. A maior concentração do plantio de palma se faz
presente nos municípios de Tailândia, Acará, Santa Bárbara do Pará, Castanhal e Moju,
sendo este último o mais expressivo.
6.7 Definição da Cadeia de Produção de Biodiesel a ser Utilizada
Uma das questões de primordial importância para a produção do biodiesel incide no tipo
de cadeia a ser utilizada no processo, uma vez que este fato está diretamente relacionado
com as facilidades de transporte e custos relacionados a todo o processo.
Dentre as cadeias consideradas no estudo, tem-se segundo IBP (2007):
Cadeia 1: neste caso todos os insumos deverão ser transportados e armazenados entre
as diversas unidades consideradas. Este modelo tende a ser mais oneroso uma vez que se
gasta muito com o sistema de transportes, armazenagem e controle de suprimento, além
disso estes custos são diretamente proporcionais às distâncias entre as unidades.
O transporte será necessário para o deslocamento dos grãos da área de plantio até a
unidade de esmagamento, posteriormente o óleo extraído por este processo deverá ser
movimentado até a usina produtora de biodiesel e ainda, finalizando com o transporte do
biodiesel pronto para consumo até a bases distribuidoras onde será misturado ao diesel na
proporção pré-estabelecida. Ressalta-se que caso os pontos finais de abastecimento de
veículos (postos ou terminais) sejam numerosos e distantes, os custos desta distribuição
incidirão sobre o preço final do biodiesel na bomba, aumentando ainda mais estes custos. A
figura 6.1 permite um melhor entendimento desta cadeia.
Fonte: IBP, 2007
Figura 6.1: Cadeia de Produção Tipo 1
152
Cadeia 2: nesta cadeia é possível obter redução de custos de transporte e
armazenagem no primeiro trecho de transporte, ou seja, entre o plantio e a unidade de
esmagamento, uma vez que ambas estarão próximas reduzindo-se substancialmente os
gastos com o deslocamento. Apesar desta cadeia obter vantagens em relação à 1ª, os
demais custos permanecem vigentes e proporcionais às distâncias de transportes dos
produtos. A figura 6.2 permite um melhor entendimento desta cadeia.
Fonte: IBP, 2007
Figura 6.2: Cadeia de Produção Tipo 2
Cadeia 3: nesta cadeia observa-se uma inversão em relação à cadeia 2, uma vez que
neste caso as unidades de esmagamento e de produção de biodiesel serão localizadas no
mesmo ponto. Assim, haverá uma economia no transporte do óleo extraído na unidade de
esmagamento. Salienta-se que esta cadeia torna-se menos onerosa do que a segunda, pelo
fato de que o transporte do produto já beneficiado será mais eficiente. Ou seja, será
transportado apenas o óleo já extraído, o que reduz substancialmente a quantidade de
carga a ser transportada quando comparada à imensa quantidade de grãos que deveriam
ser transportados para se obter a mesma quantidade de óleo. A figura 6.3 permite um
melhor entendimento desta cadeia.
Fonte: IBP, 2007
Figura 6.3: Cadeia de Produção Tipo 3
Cadeia 4: finalmente esta cadeia possibilita uma maior redução dos custos de transporte em
relação às demais, e portanto tem sido a mais indicada para as usinas de produção de
biodiesel. Aqui observa-se que haverá redução de custos de movimentação de grãos e óleo
153
extraído, uma vez que as três unidades ficarão no mesmo local ou raio de atuação,
permanecendo apenas o transporte do produto final conforme pode ser visto na figura 6.4 a
seguir.
Fonte: IBP, 2007
Figura 6.4: Cadeia de Produção Tipo 4
Pelas justificativas apresentadas observa-se que os custos de produção do biodiesel
vão decrescendo à medida que as cadeias passam do tipo 1 para o tipo 4. Entretanto
algumas considerações se fazem necessárias quanto à escolha da cadeia devido às
especificidades do empreendimento em questão. Dentre elas destaca-se:
• O biodiesel produzido terá como destino o uso próprio pela empresa de transportes,
não havendo inicialmente interesse na venda do produto. Apenas o glicerol será
vendido ao mercado, uma vez que não há utilização deste produto nos processos
industriais da empresa Vale;
• No processo de esmagamento de grãos/cachos o farelo gerado por este processo
deverá ter um destino adequado no mercado, sobretudo na indústria de alimentos.
Salienta-se que como apresentado na cadeia do tipo 3, quando se desloca os grãos
até a unidade de esmagamento e produção de biodiesel, este farelo deverá ser
adequadamente destinado pela empresa, o que implicaria na entrada desta
empresa no mercado de venda de gêneros alimentícios. Inicialmente, considerou
para o estudo que a Vale não pretende atuar neste segmento, entretanto cabe
salientar que, empresas de produção de biodiesel convencionais geralmente atuam
neste segmento como forma de agregar valor ao farelo (que será vendido e irá gerar
receitas) e conseqüentemente reduzir os custos finais da empresa.
• Como as plantações de soja e de palma estão relativamente distantes entre si não
seria recomendada a centralização do esmagamento, visto que seriam gastos
muitos recursos com o deslocamento de grãos/cachos até esta unidade, quando na
verdade o interesse da empresa estaria presente apenas no óleo contido em toda
esta carga transportada. Conforme já comentado todo este farelo resultante do
esmagamento geraria outro mercado, que a empresa inicialmente não possui
154
interesse de explorar. Cabe ressaltar também que o processo de extração do óleo
de soja e palma são diferentes entre si, o que necessita de unidades de
esmagamento diferenciadas.
• Ressalta-se no entanto, que os custos de transportes não deverão ser os
indicadores exclusivos para tomada de decisão acerca do tipo de óleo a ser
utilizado no empreendimento. Segundo IBP (2007), os custos de transporte de óleo
para produção de biodiesel na região norte do país situa-se entre 6% e 8% do custo
final do produto. Assim, devido ao baixo percentual de participação no custos final
do biodiesel, as despesas com transporte deverão ser levadas em consideração,
mas não tomadas como única fonte de decisão.
Assim, devido ao reduzido número de fontes de suprimento de matéria-prima, devido
às características técnicas de extração de cada oleaginosa, devido às facilidades envolvidas
na escolha do local de implantação da usina e demais limitações características da região,
optou então por criar a cadeia seguindo as diretrizes mencionadas para a cadeia de
produção de biodiesel do tipo 2.
Deste modo, os grãos/cachos deverão ser esmagados nas próprias áreas de plantio em
unidades modulares de extração de óleo, fornecidas pela empresa Vale, e condizentes com
a oferta de grãos, e posteriormente somente o óleo deverá ser transportado até a unidade
de produção de biodiesel. Assim, assumiu-se que seria interessante que a operação destas
unidades de esmagamento, bem como a destinação final do farelo fosse terceirizada pela
empresa a fim de que a mesma concentre seus esforços na produção e qualidade final do
biodiesel produzido
Portanto, o sistema de produção de biodiesel para atendimento às necessidades da
EFC deverá seguir o fluxograma da figura 6.5 a seguir, sendo explicado logo adiante:
Agricultura Esmagamento Distribuição ConsumoAgricultura Esmagamento Biodiesel Distribuição Consumo
Óleo B100
Agricultura Esmagamento Distribuição ConsumoAgricultura Esmagamento Biodiesel Distribuição ConsumoAgricultura Esmagamento Distribuição ConsumoAgricultura Esmagamento Biodiesel Distribuição Consumo
Óleo B100
Fonte: Adaptado de IBP, 2007
Figura 6.5: Cadeia de Produção a ser Priorizada
155
Salienta-se que o processo de produção de biodiesel será beneficiado logisticamente
pela relativa proximidade entre as áreas de plantio da soja e da palma que serão utilizadas
como principal fonte de matéria-prima, e a unidade de produção de biodiesel, que conforme
já comentado estarão num raio máximo de 650 km.
Considera-se também que além das vantagens inerentes à redução das distâncias de
transportes entre estas unidades, outras formas de transporte diferentes das tradicionais e
mais eficientes poderão ser utilizadas com o intuito de se reduzir custos, tais como o uso de
esteiras rolantes para o transporte dos grãos até as unidades de esmagamento e
futuramente o uso da Ferrovia Norte-Sul para o transporte do óleo de soja proveniente das
Regiões de Balsas – MA e Conceição do Araguaia – PA e do óleo de palma proveniente de
Moju – PA, até a unidade de produção de biodiesel.
6.8 Complexo de Autoprodução de Biodiesel
Visto que o sistema produtivo engloba praticamente toda a cadeia produtiva do
biodiesel, o mesmo receberá este nome como forma de abrangência a todas as unidades
envolvidas.
Para um melhor entendimento, a figura 6.6 a seguir demonstra os componentes deste
complexo produtivo:
Fonte: Elaboração própria (2008)
Figura 6.6: Componentes do Complexo de Autoprodução de Biodiesel – EFC
Como pode ser visto pela figura 6.6, o complexo é constituído por duas unidades
principais, sendo a primeira a de produção de biodiesel, onde estão concentradas:
Complexo de Produção de
Biodiesel - EFC
Unidade de Produção
Unidades de Distribuição e
Consumo
Agricultura
Esmagamento
(Operação Terceirizada)
Usina de Biodiesel Pontos de Abastecimento Uso Final - Ferroviário
Transporte e Movimentação
156
• Usina de Biodiesel: esta unidade será composta pela unidade de produção de
biodiesel propriamente dita, além da sede administrativa, laboratório de análises
químicas, estação de tratamento de efluentes, sistema de armazenagem de
produtos e demais componentes. Nesta unidade será realizada a recepção dos
insumos necessários ao processo produtivo do biodiesel, como o óleo, o álcool, o
catalisador e o aditivos químicos, além da realização do controle de qualidade de
matéria-prima e produto final por meio das análises laboratoriais. As atividades
gerenciais serão desempenhas também nesta unidade.
• Agricultura: esta em síntese será a responsável pelo desenvolvimento das
oleaginosas que darão origem ao óleo vegetal, principal insumo do processo
produtivo. Esta atividade é composta pelas principais ações de: preparo da terra,
correção de solo, aragem, adubação, plantio, irrigação, capina e controle de pragas,
colheita, transporte e silagem de grãos (armazenagem). Salienta-se que esta
atividade não será de responsabilidade da empresa em estudo, uma vez que a
mesma não dispõe de terras agricultáveis disponíveis para tal e não possui
interesse de entrar no mercado agrícola. Assim, esta atividade será desempenhada
por terceiros já estabelecidos neste mercado regional e com experiência na
produção agrícola local, de quem a Vale irá adquirir a matéria-prima.
• Esmagamento: estas unidades modulares estarão localizadas próximas às áreas
de plantio sendo o seu abastecimento efetuado a partir dos silos de armazenagem
de grãos. Nesta unidade será realizada a extração do óleo vegetal contido nos
grãos de soja e coco da palma, bem como a separação da torta que poderá ser
vendida para outros mercados. Conforme já comentado a Vale deverá terceirizar
esta atividade de modo que a usina de biodiesel receba o óleo já extraído e filtrado.
Salienta-se que como a produção das oleaginosas é desempenhada em várias
propriedades rurais e cooperativas agrícolas de uma mesma região, as unidades de
esmagamento deverão estar localizadas estrategicamente a fim de se obter
vantagens logísticas no deslocamento dos grãos/cachos.
• Transporte e Movimentação: esta atividade estará presente em todas as unidades
e viabilizará o deslocamento de matérias-primas e produtos finais até os respectivos
locais de produção e consumo. Salienta-se que o transporte do óleo extraído será
realizado por carretas, já o transporte do biodiesel, glicerol e produtos químicos será
realizado por comboios ferroviários da própria EFC.
A segunda unidade é composta pelo sistema de distribuição do biodiesel nos pontos de
abastecimento localizados ao longo da via férrea e do consumo propriamente dito pelas
157
locomotivas de transporte ferroviário, que são responsáveis por puxar a demanda pelo
produto, imprimindo assim, o ritmo de produção e distribuição de todo o complexo.
6.8.1 Local de Implantação
Conforme comentado, o complexo de autoprodução de biodiesel terá como fonte de
oleaginosas a soja e a palma, sendo a soja produzida nos estados do Pará e Maranhão, e a
palma produzida no Pará.
Devido à passagem da EFC por esta região e pela posição central da mesma em
relação às fontes de matérias-primas e demais suprimentos, priorizou-se a instalação da
Usina de Produção de Biodiesel na região da cidade de Açailândia - MA, o que certamente
irá resultar em vantagens logísticas relacionadas à menor distância de transporte do produto
final até os pontos de consumo e facilidades de uso da linha férrea.
Salienta-se também que o terminal ferroviário de Açailândia conta com uma grande
estrutura de abastecimento, o que facilitará a recepção e mistura do biodiesel ao diesel
(Vale, 2008).
6.8.2 Fluxos de Transporte (Suprimento e Distribuição)
Conforme comentado anteriormente, as maiores regiões produtoras de oleaginosas
(soja e palma) dos Estados do Pará e Maranhão serão consideradas para o fornecimento de
matéria-prima para atendimento às necessidades de biodiesel da EFC. A escolha destas
regiões se deu por critérios relacionados às capacidades produtivas de cada região e as
facilidades de escoamento do óleo extraído nestas regiões até a usina de biodiesel em
Açailândia. Deste modo, a partir do que foi pesquisado sobre as regiões produtoras de
oleaginosas em ambos os estados, e comentado anteriormente, foram priorizadas 4 regiões
em função da sua capacidade de suprimento de óleo e proximidade da usina, dentre as
quais:
• Paragominas – PA que fornecerá 20% do óleo de soja para o caso da usina operar
apenas com este insumo e 10% para a hipótese da usina operar com o blend (50%
soja e 50% palma);
• Conceição do Araguaia – PA, fornecerá 15% se a usina operar apenas com soja e
metade deste percentual se ela operar com o blend ;
• Balsas – MA, que fornecerá a maior parte da soja devido à expressiva produção
deste insumo, sendo 65% a sua participação no fornecimento para usina operando
apenas com soja e 32,5% para a usina operando com o blend;
158
• Moju – PA, que será o único fornecedor de palma com 100% de suprimento caso a
usina opere somente com palma e 50% para o caso da usina operar com o blend.
Conforme comentado, posteriormente o óleo extraído nas unidades modulares
instaladas nestas regiões deverá ser transportado até a unidade de produção de biodiesel
por meio de carretas tanque do tipo bi trem (bi-train) com capacidade de 50 mil litros cada.
Os demais insumos necessários ao processo produtivos do biodiesel como metanol,
catalisador e aditivos químicos provenientes do porto de Ponta da Madeira (São Luis – MA),
serão deslocados até a usina pela própria EFC em suas composições ferroviárias.
Optou também por transportar 2/3 do biodiesel produzido em Açailândia para os
terminais ferroviários que possuem pontos de abastecimento. Sendo que 1/3 iria para
Carajás – PA, onde se localiza a unidade mineradora da Vale e outra parte (1/3) para o
porto de Ponta da Madeira em São Luiz – MA, onde a mineradora realiza o embarque do
minério nos navios que farão a exportação deste produto. Ressalta-se que Açailândia
também funciona como ponto de abastecimento, o que totaliza 3 unidades de abastecimento
de locomotivas. Portanto, o biodiesel será misturado ao diesel na proporção de 20% nos
próprios pontos de abastecimento em Carajás, Açailândia e Ponta da Madeira, em infra-
estrutura própria a ser criada para tal atividade.
Assim, os fluxos de transporte para suprimento de matérias-primas e insumos ao
processo produtivos, bem como a distribuição dos produtos finais podem ser vistos na figura
6.7, a seguir:
159
Legenda
Óleo de Soja
Óleo de Palma
Prod. Químicos
Biodiesel
Usina
Abastecimento
EFC
FNS
Balsas
C. Araguaia
Paragominas
Moju
Carajás
São Luiz
Açailândia
Legenda
Óleo de Soja
Óleo de Palma
Prod. Químicos
Biodiesel
Usina
Abastecimento
EFC
FNS
Legenda
Óleo de Soja
Óleo de Palma
Prod. Químicos
Biodiesel
Usina
Abastecimento
EFC
FNS
Legenda
Óleo de Soja
Óleo de Palma
Prod. Químicos
Biodiesel
Usina
Abastecimento
EFC
FNS
Balsas
C. Araguaia
Paragominas
Moju
Carajás
São Luiz
Açailândia
Fonte: Adaptado Vale, 2007
Figura 6.7: Fluxos de Suprimento e Distribuição
As distâncias de transporte entre as unidade e demais informações poderão ser vistas
no anexo 7.
Conforme visto, o sistema de produção de biodiesel para abastecimento da EFC deverá
ser totalmente controlado pela empresa, com exceção do plantio e esmagamento que será
realizado por outras empresas. Este fato, já comentado, garantirá um maior controle dos
processos produtivos e os custos envolvidos. Assim, para melhor compreensão o sistema
de produção de biodiesel da Vale será a partir de agora denominado “Complexo de
Autoprodução de Biodiesel”, e será amplamente descrito no item a seguir.
160
6.9 Custos de Implantação do Complexo Produtivo
Conforme mencionado, sob o ponto de vista da viabilidade econômica da implantação e
operação da unidade de produção própria de biodiesel, a mesma será construída em função
apenas do consumo da EFC por questões previamente esclarecidas.
Naturalmente por se tratar de um complexo de produção de combustíveis, os recursos
físicos são imprescindíveis ao desenvolvimento das atividades fabris e representam uma
grande parte dos investimentos iniciais necessários.
Os recursos necessários à implantação do Complexo de Autoprodução de Biodiesel da
Vale para a produção de 40 milhões de litros anuais de biodiesel e atendimento à EFC
totalizarão R$ 24,2 milhões (Dedini, 2008 e Tecbio, 2008)
Tais recursos físicos serão divididos em três partes, a saber: edificações, equipamentos
e sistema de armazenagem, salientando-se que demais detalhes poderão ser vistos nos
anexos 3, 4 e 5.
6.9.1 Edificações
A parte de obras civis compreende toda a estrutura de acomodação e proteção dos
equipamentos e viabilização dos trabalhos a serem desenvolvidos no complexo.
A área total construída para as edificação será de 1.313 m2 e terá um valor equivalente
a aproximadamente R$ 1,2 milhões. Demais detalhes poderão ser visualizados no anexo 3.
• Galpão Industrial
O galpão industrial abrigará os equipamentos da usina e a unidade de extração de
óleos, o que permitirá o desenvolvimento dos processos industriais. Nesta edificação serão
previstas as docas para embarque e desembarque de cargas em veículos, oficina para
reparos no complexo, sistema de combate a incêndios e contará com uma área de 1.000 m
2
(Dedini, 2008).
• Sede Administrativa
Funcionará como prédio anexo ao galpão industrial e terá como função a viabilização
das atividades empresariais, burocráticas e de controle. Suas acomodações serão providas
de equipamentos de informática, materiais de escritório, sala de recepção e demais
equipamentos necessários ao desenvolvimento das atividades pertinentes.
• Laboratório de Análises Químicas
161
Também funcionando como prédio anexo, o laboratório de análises químicas permitirá o
desenvolvimento de análises prévias da matéria-prima, dos produtos finais da empresa, bem
como dos efluentes a ser tratados. Deste modo, poderá ser garantida a qualidade e
confiabilidade do produto final a ser utilizado pelas locomotivas, bem como o descarte
seguro dos efluentes produzidos durante os processos industriais. Este laboratório será
equipado com instrumentos e equipamentos necessários às atividades nele desenvolvidas.
6.9.2 Equipamentos
A seguir estão descritos os equipamentos necessários ao funcionamento do complexo,
que representam a maior parte dos recursos, totalizando investimentos da ordem de R$ 20,1
milhões (Tecbio, 2008). Mais detalhes poderão ser observados no anexo 4.
• Unidade de Extração de Óleos
Esta unidade será dividida em módulos que estarão localizados nas 4 regiões de
produção de soja e palma, conforme comentado.
Será responsável por esmagar e extrair dos grãos de soja e cachos de palma, o óleo
necessário ao processo produtivo do biodiesel, bem como comercializar o farelo resultante
do processo de extração do óleo. Será composta por unidades de cozimento,
esmagamento, filtragem e armazenagem de óleo, e estará localizada nas proximidades das
áreas de cultivos, devido às vantagens logísticas já comentadas.
• Usina de Produção de Biodiesel
A Usina de Biodiesel (unidade produtora) será composta por todos os equipamentos
como reatores, tanques auxiliares, decantadores, torres de destilação, bombas de
transferência e vácuo, trocadores de calor, caldeira industrial e demais equipamentos,
inclusive a estrutura metálica (rack) que suporta toda a usina. Soma-se a estes,
equipamentos e tubulações necessárias à transferência de óleo e biodiesel para o sistema
de armazenagem e transporte.
• Estação de Tratamento de Efluentes
Naturalmente o processo químico industrial para obtenção do biodiesel resulta em
efluentes oriundos das reações químicas. Entretanto, estes efluentes poderão ser tratados
para posterior descarte de maneira adequada, evitando-se prejuízos ao meio ambiente. De
modo a viabilizar este tratamento, será construída uma estação de tratamento de efluentes
162
que servirá a todo o complexo, garantindo-se assim que este efluentes não poluam os rios e
o solo das proximidades do empreendimento.
• Demais Componentes
Dentre os equipamentos utilizados no complexo farão parte também uma subestação
de energia elétrica capaz de realizar a transformação da alta tensão e suprir as
necessidades energéticas do complexo; uma unidade de preparação de óleos a ser utilizada
no controle da acidez e purificação do óleo visando uma maior rendimento do processo de
fabricação do biodiesel; um sistema anti-incêndio que oferecerá segurança e propiciará o
combate imediato a eventuais focos de incêndio no complexo e plataforma de
carregamento/descarregamento que permitirá o embarque dos produtos acabados e
desembarque da matéria-prima e insumos necessários.
6.9.3 Sistema de Armazenagem
Este sistema será composto por tanques e silos que permitirão a armazenagem dos
produtos finais (biodiesel e glicerol) e insumos necessários (metanol, catalisador, aditivos,
água de processo e óleo). Ressalta-se que a tancagem também possui como atribuição, o
auxilio no processo logístico de distribuição da empresa. Assim, os pontos de abastecimento
serão dotados de tanques e sistemas de bombeamento para o recebimento do biodiesel,
além de válvulas de mistura para adição de 20% de biodiesel ao diesel, quando as
locomotivas estiverem sendo abastecidas. Deste modo, baseando-se na disponibilidade de
distribuição e suprimento do complexo, estabeleceu-se que produtos acabados e óleo
possuem capacidade de armazenagem de 10 dias, os demais insumos possuem
capacidade de armazenagem de 30 dias (Tecbio, 2008).
Este sistema terá um valor aproximado de R$ 2,9 milhões e demais detalhes poderão
ser visualizados no anexo 5.
6.10 Custos Operacionais do Complexo Produtivo
Com base no consumo de combustíveis das locomotivas da EFC e das necessidades
de biodiesel para atendimento à mistura B20, foram calculadas as quantidades de matérias-
primas e demais insumos necessários à produção do biodiesel, bem como os custos
operacionais de todo o complexo.
163
6.10.1 Insumos Necessários ao Processo Produtivo
Para a produção de 40 milhões de litros de biodiesel anuais será necessária uma usina
que possua capacidade nominal de processamento de 48 milhões litros, uma vez que no
processo de obtenção deste biocombustível são gerados subprodutos como glicerol e
metanol em excesso, conforme comentado no capítulo 4, e ainda a água de lavagem
(purificação) e resíduos do processo. Deste modo, todo o volume anualmente processado é
composto por óleo, metanol, KOH, água de processo e, necessita ainda da energia elétrica
para o funcionamento do maquinário. Somam-se a estes, os aditivos químicos necessários à
correção da acidez do óleo antes do processamento e estabilização do biodiesel quanto à
oxidação até o seu uso final
Todos os valores referentes às necessidades diárias, mensais e anuais dos insumos
estão descritos na tabela 6.4 a seguir:
Tabela 6.4: Insumos Necessário ao Processo Industrial
Usina
Unidade
Diária
Mensal
Anual
Processamento Nominal Projetado (Capacidade Total) L 160.000,00 4.000.000,00 48.000.000,00
Produção Final de Biodiesel L 133.333,33 3.333.333,33 40.000.000,00
Rendimento Glicerol L 16.000,00 400.000,00 4.800.000,00
Consumo de energia Geral (380v) Kwh 4.218,18 105.454,55 1.265.454,55
Consumo de água geral L 24.000,00 600.000,00 7.200.000,00
Demanda Óleo L 132.231,40 3.305.785,12 39.669.421,49
Demanda Metanol L 26.446,28 661.157,02 7.933.884,30
Demanda de KOH Kg 1.322,31 33.057,85 396.694,21
Demanda Aditivos Químicos L 533,33 13.333,33 160.000,00
Fonte: Elaboração própria (2008)
6.10.2 Resumo dos Custos Operacionais
Tomando-se como referência a produção do biodiesel de óleo de soja e com base nas
necessidades de insumo do item anterior, foram quantificadas monetariamente as
necessidades financeiras para a operação do complexo.
Destaca-se que de todos os custos necessários, o mais representativo, com quase
86%, será o de matérias-primas, composto por óleo, metanol, KOH, aditivos e água de
processo. Isto demonstra que o processo industrial de obtenção do biodiesel é muito
intensivo em matérias-primas, o que torna bastante relevante o preço de aquisição das
mesmas no mercado. Este percentual também indica que o preço final do biodiesel deverá
ser sensivelmente afetado por variações no preços destas matérias-primas.
Como exemplo, os custos operacionais necessários à produção do biodiesel de soja
estão demonstrados na tabela 6.5 a seguir:
164
Tabela 6.5: Custos de Produção do Biodiesel de Soja
Item
mês
dia
litro
%
Matéria Prima 9.029.976,59R$ 361.199,06R$ 2,709R$ 85,8%
Transformação 35.191,42R$ 1.407,66R$ 0,011R$ 0,3%
Impostos 1.166.969,93R$ 46.678,80R$ 0,350R$ 11,1%
Logística 265.220,89R$ 10.608,84R$ 0,080R$ 2,5%
Salários 23.370,60R$ 934,82R$ 0,007R$ 0,2%
Total
10.520.729,42
R$
420.829,18
R$
3,156
R$
100,0%
Fonte: Elaboração própria (2008)
Observado-se na tabela anterior o item salários, pode se constatar que a produção de
biodiesel neste complexo é pouco intensiva em mão de obra, necessitando basicamente de
1 diretor, 1 engenheiro químico responsável, 10 auxiliares (técnicos, operadores e demais
operários) e 3 vigilantes. Isto pode ser explicado pelo fato de que as usinas de biodiesel são
em geral automatizadas ou semi-automatizadas, o que dispensa grande parte do efetivos de
operários. Mais informações sobre a mão de obra necessária poderão ser visualizadas no
anexo 6.
Verifica-se também, a baixa demanda por recursos no processo de transformação, que
é composto por necessidades energéticas, custos de gerenciamentos e manutenções, e
ainda os custos operacionais burocráticos.
A demonstração gráfica da divisão dos custos operacionais pode ser vista na figura 6.8
a seguir.
Matéria Prima
85,8%
Impostos
11,1%
Salários
0,2%
Transformação
0,3%
Logística
2,5%
Fonte: Elaboração própria (2008)
Figura 6.8: Resumo dos Custos Operacionais
165
Ainda com base nas informações da tabela 6.5, observa-se que depois das matérias-
primas, os custos mais significativos são os de impostos. Este impostos são compostos por
licenças e tributos relacionados às atividades de instalação, produção, comercialização e
remuneração de pessoal, nas esferas de governo municipal, estadual e federal. Neste
estudo serão contabilizados como impostos ainda, os aprovisionamentos mensais das
atividades empregatícias como décimo terceiro salário, férias, aviso prévio e rescisão
contratual dos funcionários do complexo.
Outra atividade a ser destacada é a logística necessária ao suprimento e distribuição de
insumos e produtos finais para atendimento a EFC. Esta atividade será composta por dois
sistemas de distribuição, conforme já comentado, sendo um deles o rodoviário que tratará
do transporte do óleo até a usina em Açailânia - MA. O outro sistema, o ferroviário, contará
com os vagões tanque das composições ferroviárias, que conforme comentado, fará a
distribuição do B100 ao longo da via nos demais pontos de abastecimento da EFC e ainda o
suprimento os insumos químicos provenientes de São Luis - MA. Ressalta-se no entanto,
que esta atividade possui um impacto relativamente pequeno nos custos operacionais do
empreendimento, conforme pôde ser visto na figura 6.8.
6.11 Custos de Produção do Biodiesel
A partir dos dados coletados e calculados para todo o processo de fabricação do
biodiesel no complexo, tornou-se possível calcular todos os custos do empreendimento.
Basicamente os custos envolvidos em processos industriais compreendem: custos fixos,
custos variáveis, custos total e custos médio; o qual são explicados a seguir:
• Custos Fixos: representa a parte da despesa que não é afetada pelo nível de
produção, ou seja, o montante da despesa que se verifica mesmo que o nível de
produção seja zero. Como exemplo, na tabela 6.6, as matérias-primas, salários,
alguns tributos e dentre outros são considerados custos fixos; uma vez que o
complexo produzirá uma quantidade pré-determinada de biodiesel sem variações.
• Custos Variáveis: representa a parte da despesa que varia com a produção, ou
seja, que aumenta quando o nível de produção aumenta e vice-versa. Mesmo com
a produção sem maiores variações, alguns custos ainda são considerados variáveis
devido à sua sensibilidade a fatores diversos e externalidades, como por exemplo:
transporte, água, energia, telefone e alguns tributos, conforme pode ser visto na
tabela 6.6. Deve-se ressaltar no entanto, que no caso deste complexo produzir uma
166
quantidade fixa de biodiesel, os custos varáveis são muito menos significativos do
que os custos fixos que, são os maiores.
• Custo Total: representa o somatório de todos os custos fixos com o somatório de
todos os custos variáveis. Ressalta-se que a partir dos cálculos do custo total, são
estimados o valores relativos ao capital de giro necessário ao funcionamento do
empreendimento, uma vez que todos os custos serão aqui contemplados. A tabela
6.6 demonstra os custos totais para cada fonte de produção de biodiesel.
• Custo Médio: o custos médio é o resultante da divisão do custos total pela
quantidade produzida, podendo ser entendido como o custos unitário de produção,
ou seja, para um determinado nível de produção representa o custos de cada
unidade produzida sendo, por isso, muito utilizado para a comparação de preço de
venda. Neste caso os 3 custos médios do biodiesel produzido no complexo resultará
da divisão dos custos totais de cada fonte de oleaginosa (soja, palma e soja+palma)
pela produção mensal de biodiesel (3,33 milhões de litros).
Todos os custos com maiores detalhes podem ser visualizados na tabela 6.6, a seguir:
Tabela 6.6: Custos Fixos, Variáveis e Total
CUSTOS
Soja
Palma
Soja + Palma
1 - Custos Fixos
Tributos 6.847,73R$ 6.847,73R$ 6.847,73R$
Gerenciamentos 6.900,00R$ 6.900,00R$ 6.900,00R$
Manutenções 3.600,00R$ 3.600,00R$ 3.600,00R$
Salários 17.800,00R$ 17.800,00R$ 17.800,00R$
Provisionamentos 5.570,60R$ 5.570,60R$ 5.570,60R$
Subtotal 40.718,33R$ 40.718,33R$ 40.718,33R$
2 - Custos Variáveis
Tributos 1.157.878,50R$ 1.442.799,48R$ 1.300.338,99R$
Custo Óleo 8.351.338,84R$ 10.540.495,87R$ 9.445.917,36R$
Custo Metanol
588.270,33
R$
588.270,33
R$
588.270,33
R$
Custo KOH 53.553,72R$ 53.553,72R$ 53.553,72R$
Custo Aditivos 32.000,00R$ 32.000,00R$ 32.000,00R$
Custo Transporte 265.220,89R$ 377.758,08R$ 321.489,48R$
Custo Telefone 1.000,00R$ 1.000,00R$ 1.000,00R$
Custo Água 4.813,69R$ 4.813,69R$ 4.813,69R$
Custo Energia 23.691,42R$ 23.691,42R$ 23.691,42R$
Custo Gás Natural -R$ -R$ -R$
Subtotal
10.477.767,40
R$
13.064.382,58
R$
11.771.074,99
R$
Custo Total
10.518.485,73
R$
13.105.100,92
R$
11.811.793,32
R$
Fonte: Elaboração própria (2008)
167
A partir dos valores calculados na tabela 6.6 tornou-se possível chegar ao preço final do
biodiesel produzido no complexo. Assim, o custo final por litro de biodiesel produzido terá os
seguintes valores:
B100 Soja: R$ 3,156
B100 Palma: R$ 3,932
B100 Soja+Palma: R$ 3,544
Para efeitos de análise foi calculado também, o custo de produção do biodiesel sem
impostos, verificando-se os seguintes valores:
B100 Soja: R$ 2,806
B100 Palma: R$ 3,497
B100 Soja+Palma: R$ 3,151
Assim, com base nos cálculos realizados para o Complexo de Autoprodução de
Biodiesel pode-se constatar que o custo final de transformação de 1 litro de óleo vegetal em
1 litro de biodiesel terá um valor médio com impostos equivalente a R$ 0,63; R$ 0,74 e R$
0,69; respectivamente para soja, palma e o blend.
Pelos valores apresentados, observa-se que o valor final do biodiesel proveniente das
duas fonte ou do blend terá um valor final bem superior ao valor do diesel, que na região do
Estado do Maranhão é de R$ 2,134 para o consumidor final (ANP, 2008). Entretanto,
ressalta-se que as locomotivas da EFC não utilizarão o biodiesel puro, mas sim a mistura
B20, o que impactará menos no preço final do combustível. Ressalta-se também, que a Vale
por ser um grande frotista, que utiliza grandes volumes de diesel, não adquire este
combustível pelo mesmo preço praticado nos postos de combustíveis e sim direto das
distribuidoras a preços inferiores. Em média, no Estado do Maranhão os preços finais de
diesel para grandes frotistas possuem valores entre R$ 2,054 e R$ 2,098 (ANTT, 2008).
Deste modo, assumindo-se que o preço e aquisição de diesel pela Vale seja de R$
2,054 e adicionando-se a este valor o preço final do biodiesel produzido no complexo, os
valores finais do B20 seriam:
B20 Soja: R$ 2,274
B20 Palma: R$ 2,430
B20 Soja+Palma: R$ 2,352
Nota-se que, como já era esperado, o preço final do B20 ficará superior ao preço do
diesel nos 3 casos tornando-se inviável, se analisada apenas sob o ponto de vista
econômico, a produção do biodiesel neste complexo por estes valores.
168
6.12 Análise de Sensibilidade
Pelo que foi observado no item anterior a produção do biodiesel apresentou custos
superiores ao do diesel adquirido junto às distribuidoras pela Vale, o que acabou
incrementado o preço final do B20 em relação ao diesel em 10,73%; 18,28% e 14,50%
respectivamente para a soja, palma e soja+palma, tornando-o inviável economicamente.
Assim, de modo a se estabelecer os preços que possam ser praticados pelo biodiesel
para atendimento às necessidades da EFC, verifica-se que uma análise de sensibilidade
dos preços do óleo vegetal utilizado como matéria-prima deverá ser realizada com a
finalidade de se encontrar as condições de contorno possíveis de serem praticadas para
este estudo de caso.
Salienta-se que como os preços das oleaginosas no mercado são os que mais têm
sofrido alterações, e que no processo de produção do biodiesel este insumo representa
cerca de 83% de todas as matérias-primas necessárias, optou-se por realizar a análise de
sensibilidade apenas com preço de aquisição do óleo vegetal.
A tabela 6.7 demonstra os resultados das simulações de valores realizadas pela
análise, salientando-se que para tal, foram aplicados percentuais positivos e negativos no
preço do óleo vegetal, que representariam respectivamente ágio e deságio nos preços do
mercado de óleos.
169
Tabela 6.7: Resultados da Análise para o B100
Soja
Palma
Soja + Palma
3,296
R$
4,109
R$
3,703
R$
3,015
R$
3,754
R$
3,384
R$
3,437
R$
4,287
R$
3,862
R$
2,874
R$
3,576
R$
3,225
R$
3,578
R$
4,464
R$
4,021
R$
2,733
R$
3,398
R$
3,066
R$
3,719
R$
4,642
R$
4,180
R$
2,592
R$
3,221
R$
2,907
R$
3,859
R$
4,820
R$
4,340
R$
2,452
R$
3,043
R$
2,747
R$
4,000
R$
4,997
R$
4,499
R$
2,311
R$
2,865
R$
2,588
R$
4,141
R$
5,175
R$
4,658
R$
2,170
R$
2,688
R$
2,429
R$
4,282
R$
5,353
R$
4,817
R$
2,029
R$
2,510
R$
2,270
R$
4,423
R$
5,531
R$
4,977
R$
1,889
R$
2,332
R$
2,110
R$
4,563
R$
5,708
R$
5,136
R$
1,748
R$
2,155
R$
1,951
R$
4,704
R$
5,886
R$
5,295
R$
1,607
R$
1,977
R$
1,792
R$
4,845
R$
6,064
R$
5,454
R$
1,466
R$
1,799
R$
1,633
R$
Preço Final do Biodiesel - B100
Variação no
Preço do Óleo
±50%
±30%
±35%
±5%
±10%
±15%
±20%
±25%
±45%
±55%
±60%
±40%
Fonte: Elaboração própria (2008)
Observa-se que como a análise de sensibilidade simula valores superiores e inferiores
para o óleo vegetal em percentuais diversos, isto permite constatar quais seriam as
variações proporcionais sofridas no preço final do biodiesel.
Tomando-se como referência o preço de aquisição do diesel pela Vale a R$ 2,054 e
comparando-o com o B100 (biodiesel) nos três cenários em estudo, observa-se pela tabela
6.7 que:
• O B100 exclusivamente de óleo de soja seria viável caso houvesse um deságio de
40% no preço do óleo de soja;
• O B100 exclusivamente de óleo de palma tornar-se-ia viável apenas com deságio
de pouco menos de 55% no preço do óleo de palma;
• O B100 produzido pelo Blend necessitaria de um deságio de pouco menos de 50%
uma vez que o preço do mesmo está linearmente proporcional ao preço da soja e
da palma.
Assim, fazendo-se a composição do preço do B20 e assumindo-se que o diesel a ser
misturado ao biodiesel custará R$ 2,054; do mesmo modo, a análise da tabela 6.8
demonstra o comportamento do preço final do B20 a ser utilizado pelas locomotivas da EFC.
170
Tabela 6.8: Resultados da Análise para o B20
B20 S
B20 P
B20 S+P
2,302
R$
2,465
R$
2,384
R$
2,246
R$
2,394
R$
2,320
R$
2,331
R$
2,501
R$
2,416
R$
2,218
R$
2,358
R$
2,288
R$
2,359
R$
2,536
R$
2,447
R$
2,190
R$
2,323
R$
2,256
R$
2,387
R$
2,572
R$
2,479
R$
2,162
R$
2,287
R$
2,225
R$
2,415
R$
2,607
R$
2,511
R$
2,134
R$
2,252
R$
2,193
R$
2,443
R$
2,643
R$
2,543
R$
2,105
R$
2,216
R$
2,161
R$
2,471
R$
2,678
R$
2,575
R$
2,077
R$
2,181
R$
2,129
R$
2,500
R$
2,714
R$
2,607
R$
2,049
R$
2,145
R$
2,097
R$
2,528
R$
2,749
R$
2,639
R$
2,021
R$
2,110
R$
2,065
R$
2,556
R$
2,785
R$
2,670
R$
1,993
R$
2,074
R$
2,033
R$
2,584
R$
2,820
R$
2,702
R$
1,965
R$
2,039
R$
2,002
R$
2,612
R$
2,856
R$
2,734
R$
1,936
R$
2,003
R$
1,970
R$
±55%
±60%
±50%
±30%
±35%
±40%
±45%
Variação no
Preço do Óleo
±10%
±15%
±20%
±25%
±5%
Preço Final do B20
Fonte: Elaboração própria (2008)
Como já era esperado, o preço do B20 será competitivo em relação ao diesel apenas
quando o preço do B100 for reduzido a valores bem próximos do preço do diesel. Somente
assim, o B100 não exerceria influência que incrementasse o preço do B20, mantendo-o
estabilizado. Deste modo, as mesmas considerações feitas para o B100 valem para o preço
do B20, conforme pode ser visto na tabela 6.8.
Tomando-se como referência os valores encontrados nas linhas de simulação que
preconizam deságios de 55%, 50% e 45%, foram realizadas simulações nos percentuais de
mistura do blend (soja+palma), com o objetivo de se encontrar o valor médio ideal para o
estudo. Ressalta-se que como o preço do óleo de palma é superior ao preço do óleo de
soja, o mesmo tende a puxar o preço do biodiesel produzido a partir do blend para cima,
inviabilizando ainda mais o preço do produto. Deste modo, tornou-se necessária a
simulação de percentuais de mistura entre óleo de soja e palma que não impactasse
negativamente o preço final do produto, caso houvesse um deságio no preço das
oleaginosas. Tais simulações estão descritas na tabela 6.9 a seguir:
171
Tabela 6.9: Preço do B100 com Variação dos Percentuais do Blend
Óleo
Mistura
-55%
-50%
-45%
S
100%
P
0%
S
90%
P
10%
S
80%
P
20%
S
70%
P
30%
S
60%
P
40%
S
50%
P
50%
S
40%
P
60%
S
30%
P
70%
S
20%
P
80%
S
10%
P
90%
S
0%
P
100%
2,288R$
2,332R$
2,066R$
2,110R$
2,155R$
2,199R$
1,992R$
2,033R$
2,073R$
1,899R$
1,933R$
1,977R$
2,029R$
2,244R$
1,748R$
1,951R$
Variação de Percentuais do
Blend
Preço Biodiesel B100 com Deságio
1,607R$
1,718R$
1,755R$
1,792R$
2,155R$
2,114R$
1,788R$
1,829R$
1,870R$
1,911R$
1,644R$
1,681R$
1,829R$
1,866R$
1,903R$
1,940R$
1,977R$
Fonte: Elaboração própria (2008)
Como pode ser visto na tabela 6.9 os preços finais do B100 produzido a partir do blend
variam em função do percentual da mistura, uma vez que conforme comentado, os preços
das oleaginosas são diferentes, e também em função do deságio necessário para que se
torne viável economicamente a produção do biodiesel. Assim, algumas considerações são
necessárias para melhor entendimento das informações contidas na tabela 6.9, dentre as
quais:
• Considerando-se um deságio de 55% no preço do óleo de ambas as oleaginosas,
observa-se que o preço do B100 torna-se viável com a produção apenas a partir do
óleo de palma, ressaltando-se que quanto maior o percentual de óleo de soja menor
será o preço do B100, tornando-o ainda mais viável economicamente;
• Com um deságio de 50% no preço das oleaginosas, observa-se que o mesmo
acontece apenas quando há na mistura um percentual de 70% de óleo de palma e
30% de óleo de soja;
172
• Com o deságio de 45%, observa-se que o mesmo acontece apenas quando há na
mistura um percentual de 30% de óleo de palma e 70% de óleo de soja, e do
mesmo modo, quanto maior o percentual de soja menor o preço do B100;.
Do mesmo modo foram realizadas simulações semelhantes pra a obtenção do preço
final do B20 a ser utilizado, em relação ao preço do diesel. Os dados da simulação podem
ser observados na tabela 6.10 a seguir:
Tabela 6.10: Preço do B20 com Variação dos Percentuais do Blend
Óleo
Mistura
-55%
-50%
-45%
S
100%
P
0%
S
90%
P
10%
S
80%
P
20%
S
70%
P
30%
S
60%
P
40%
S
50%
P
50%
S
40%
P
60%
S
30%
P
70%
S
20%
P
80%
S
10%
P
90%
S
0%
P
100%
Variação de Percentuais do
Blend
2,021R$
2,030R$
2,039R$
Preço Biodiesel B20 com Deságio
2,016R$
2,101R$
2,033R$
2,042R$
2,050R$
2,058R$
2,066R$
2,083R$
2,092R$
2,065R$
2,074R$
2,017R$
2,025R$
2,048R$
2,056R$
1,979R$
2,074R$
1,987R$
1,993R$
2,024R$
2,031R$
2,039R$
1,994R$
2,002R$
2,009R$
2,001R$
2,009R$
2,110R$
1,965R$
1,972R$
Fonte: Elaboração própria (2008)
Observa-se também que na tabela 6.10 o preço final do B20 irá variar de forma
semelhante ao preço do B100, como já era esperado. Entretanto, observa-se que:
• Com deságio de 55% no preço das oleaginosas, o B20 já seria viável se fosse
produzido apenas a partir da palma;
• Com deságio de 50% no preço das oleaginosas, a mistura 70% de palma e 30% de
soja já seria viável para B20;
• Com deságio de 45% no preço das oleaginosas, somente a produção do biodiesel
com 60% de soja e 40% de palma seria viável em relação ao diesel;
173
6.13 Análise Econômica do Empreendimento
De acordo com os valores encontrados para a produção do biodiesel no complexo,
observou-se que o preço final de produção do biodiesel situa-se acima do preço de
aquisição do diesel pela EFC. Deste modo, não seria possível o retorno sobre o
investimento no empreendimento, uma vez que a diferença entre o preço de aquisição do
diesel a ser substituído (40 milhões de litros/ano) e o preço de produção do biodiesel (que
substituirá este volume de diesel) seria a responsável por pagar o valor investido.
No entanto, baseando-se na análise de sensibilidade apresentada no item anterior,
considerou-se como hipótese que uma redução de 45% no preço do óleos no mercado e um
biodiesel fabricado a partir do blend com 70% de óleo de soja e 30% de óleo de palma,
conforme tabela 6.9, que deverá ser analisado sob o ponto de vista econômico.
Assim, na análise econômica será levado em consideração que no horizonte de 30
anos, o complexo de autoprodução de biodiesel será utilizado até a sua total amortização.
Considerou-se também, que de acordo com o Banco Nacional de Desenvolvimento
Econômico e Social (BNDES, 2008) a taxa de juros utilizada para empreendimentos de
biocombustíveis será de 9,25% ao ano.
Como parâmetros de análise serão utilizados a Taxa Interna de Retorno (TIR) e o Valor
Presente Líquido (VPL), que serão explicados a seguir:
• VPL (Valor Presente Líquido): determina o valor presente de pagamentos futuros
descontados a uma taxa de juros apropriada, menos o custo do investimento inicial.
• TIR (Taxa Interna de Retorno): trata-se da taxa de desconto que iguala o VPL de
uma oportunidade de investimento a $ 0 (porque o valor presente das entradas de
caixa se iguala ao investimento inicial). É a taxa composta de retorno anual que a
empresa obteria se concretizasse o projeto e recebesse as entradas de caixa
previstas.
O empreendimento em questão fará uso, para o cálculo da viabilidade econômica, de
um método conhecido como Fluxo de Caixa Descontado (FCD), onde uma vez constituídos
os fluxos de caixa futuros do empreendimento, pode-se então efetuar sua avaliação através
desta metodologia. Deste modo, este método consiste basicamente em trazer a valor
presente (Valor Presente Líquido) os fluxos futuros (no caso do complexo: 30 anos), a uma
taxa de desconto tecnicamente definida.
Após a montagem do fluxo de caixa e realização os cálculos, pôde-se chegar aos
seguintes resultados, conforme tabela 6.11 a seguir:
174
Tabela 6.11: Resultados da Análise Econômica
Parâmetro Considerado Resultado Obtido
Valor Presente Líquido do Complexo R$ 9.211.370,16
Taxa Interna de Retorno 14%
Tempo de Retorno 13º ano
Fonte: Elaboração própria (2008)
Observando-se os valores da tabela 6.11 pode-se concluir sob o ponto de vista
econômico, que a implantação do empreendimento é viável, uma vez que foram
consideradas as seguintes premissas e seus comentários.
• O VPL retornou um valor positivo (R$ 9.211.370,16), o que demonstra que ao trazer
os valores futuros para um valor presente o empreendimento irá se pagar e gerar
uma receita positiva para a empresa;
• A TIR retornou o valor de 14%, que é superior à taxa de juros considerada nos
cálculos e sugerida pelo BNDES (9,25%), demonstrando que a rentabilidade do
empreendimento estará acima do valor considerado;
• O tempo de retorno ou payback ocorrerá no 13º ano, o que significa que o retorno
sobre o investimento acontecerá dentro do período estipulado para a amortização
do empreendimento, que conforme já comentado será de 30 anos.
Maiores detalhes sobre o fluxo de caixa do empreendimento poderão ser visualizados
no anexo 8.
6.14 Preço Internacional do Barril de Petróleo
Conforme comentado no capítulo 4, após os atentados de 11 de setembro de 2001
ocorridos na Cidade de Nova Iorque (EUA), o barril do petróleo que até então era cotado a
valores inferiores a U$ 30,00; entrou numa fase aumentos sucessivos chegando a
ultrapassar os U$ 120,00 em fevereiro de 2008. A figura 6.9 a seguir, demonstra a escalada
do preço do barril de petróleo.
175
10,09
30,06
25,63 25,89
65,40
28,39
24,46
24,99 24,84
78,00
121,00
30,88
41,17
56,50
80,00
123,00
17,87
38,22
63,20
54,56
0,00
20,00
40,00
60,00
80,00
100,00
120,00
140,00
1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008
U$/Barril
Nova Yorque Londres
Fonte: ANP, 2008
Figura 6.9: Evolução do Preço do Barril de Petróleo
Estes aumentos sucessivos demonstram que a inviabilidade econômica do biodiesel em
relação ao diesel, conforme apresentado neste estudo, tende a ser reduzida. Caso hajam
aumentos no preço do petróleo de forma tal, que o preço do diesel não possa ser subsidiado
pelos Governos, avalia-se que haverá uma redução da disparidade entre os preços do
diesel e biodiesel.
Observa-se também, que o preço internacional do diesel atingiu um status de
desenvolvimento onde os processos de produção passaram por vários estágios de
aperfeiçoamento (curva de aprendizado), chegando aos custos que hoje são conhecidos
pelo mercado. Espera-se que o biodiesel percorra esta mesma trajetória de
desenvolvimento, uma vez que atualmente o mesmo se encontra em estágio inicial, onde
diversos melhoramentos poderão ser alcançados fazendo com que os seus custos possam
vir a ser competitivos quando comprados ao diesel.
6.15 Considerações Finais
Pelo que pôde ser observado, a partir dos cálculos realizados para a produção de
biodiesel para consumo nas locomotivas da EFC, o alto preço de aquisição do óleo de soja
e palma tende a inviabilizar a fabricação de biodiesel para mistura B20. Constatou-se pelo
que foi apresentado que o preço final do B20 ficaria bem acima do preço de aquisição do
diesel pela mineradora Vale, tornando o preço final do biodiesel impraticável sob a ótica
econômica. Tomando-se como referência o preço do biodiesel produzido a partir do óleo de
176
soja para a mistura B20 e comparando-o, em volume, com o preço pago pelo diesel
consumido, ao final de um ano a diferença seria de aproximadamente R$ 9 milhões.
No entanto, algumas considerações acerca deste custos se fazem necessárias de modo
a esclarecer os valores apresentados.
A primeira diz respeito ao preço de mercado dos óleos a serem utilizados como insumo,
que nos últimos anos tem verificado um aumento constante e acentuado nos seus preços.
Este fato pode ser explicado, dentre outros, pela especulação financeira causada pelo
mercado de biocombustíveis que eleva os preços de forma desordenada e oportunista,
contrariando quaisquer expectativas futuras de preços a serem praticados. Ainda com
relação ao mercado de óleos, muitos governantes e autoridades de diversos paises e
organismos internacionais têm atribuído aos biocombustíveis (principalmente ao
crescimento do mercado de biodiesel), a possível escassez de alimentos em países mais
pobres, o que serve para aumentar ainda mais a especulação que gira em torno da
escassez de oleaginosas.
Deste modo, observa-se que os preços atualmente praticados pelo mercado de óleos,
bem como as previsões de aumento baseadas neste preços, se encontram em total
desconformidade com a realidade do mercado de oleaginosas.
A seguir, na figura 6.10, estão demonstrados os preços do óleo de soja no mercado
brasileiro, observando-se que com a obrigatoriedade do B2 em 2008 os preços se elevaram
sem precedentes chegado a custar R$ 3.000,00/t; recuando posteriormente para R$
2.740,00/t.
R$ 1.800,00
R$ 2.130,00
R$ 1.455,00
R$ 1.130,00
R$ 1.600,00
R$ 2.740,00
R$ -
R$ 500,00
R$ 1.000,00
R$ 1.500,00
R$ 2.000,00
R$ 2.500,00
R$ 3.000,00
2003 2004 2005 2006 2007 2008
R$/Tonelada
Figura 6.10: Preços do Óleo de Soja no Mercado
Fonte: Conab, 2008
177
Salienta-se que, apesar da abordagem anterior contemplar apenas o óleo de soja, os
preços das demais oleaginosas também têm se comportado de maneira muito semelhante,
experimentando altas jamais verificadas anteriormente. A tabela 6.7 demonstra os preços de
óleos praticados até março de 2008.
Tabela 6.12: Preços de Óleos no Mercado
Fonte de Óleo Característica
Preço (R$)/ton
Mercado
Girassol Bruto R$ 3.350,00 São Paulo
Algodão (Caroço)
Bruto R$ 2.300,00 Mato Grosso
Mamona Tipo 1 R$ 4.200,00 Bahia
Sebo Bovino Bruto R$ 2.500,00 São Paulo
Amendoim Bruto R$ 3.400,00 São Paulo
Palma/Dendê Bruto R$ 3.500,00 Pará
Fonte: Conab, 2008
Outra consideração importante se refere ao preço do diesel no mercado, uma vez que o
preço do petróleo tem verificado aumentos sucessivos, conforme já comentado
anteriormente. Estes aumentos têm provocado altas bastante modestas no preço final do
diesel, o que demonstra que os preços não estão sendo controlados espontaneamente pelo
mercado, mas sim subsidiados pelos governos que temem um descontrole de preços de
produtos que dependem deste insumo para serem transportados. Ou seja, os expressivos
aumentos do preço do barril do petróleo não estão sendo imediatamente repassados ao
diesel, mas sim subsidiados inicialmente e distribuídos ao longo do tempo. Deste modo, o
preço do diesel se mantém em patamares comercialmente aceitáveis, o que não acontece
com o biodiesel que tem o aumento do preço das oleaginosas repassados imediatamente ao
seu custo final.
Ainda em relação ao diesel, outro ponto que merece destaque é o fato de que apesar
das novas descobertas de grandes reservas petrolíferas, sobretudo no Brasil, os custos de
exploração e produção deverão sofrer consideráveis aumentos. Esta fato se explica a
178
medida que estas descobertas têm ocorrido com mais freqüência fora do continente (off
shore), em locais cada vez mais profundos e em muitos casos na camada pré-sal, como é o
caso da recém descoberta reserva Tupi no Brasil.
Sobretudo, a análise de sensibilidade realizada para o estudo de caso demonstra que
para se tornar viável a produção de biodiesel para atendimento à EFC, necessitaria haver
uma mudança no mercado de óleos vegetais de modo que o preço praticado pelo óleo de
soja fosse reduzido em 40% e o preço praticado pelo óleo de palma ficasse reduzido em
55% em seus valores de aquisição apresentados neste estudo. Deste modo o óleo de soja
que atualmente possui valor de mercado de cerca de R$ 2,50/l (Conab, 2008) baixaria para
cerca de R$ 1,52/l, conforme pode ser visto para o ano de 2007 na figura 6.9; e do mesmo
modo o preço do óleo de palma que está sendo praticado a cerca de R$ 3,19/l (Conab,
2008) baixaria para cerca de R$ 1,44/l, o que tornaria o B20 competitivo em relação ao
diesel. Salienta-se também que caso haja uma redução de 45% no preço de aquisição do
óleo de ambas as oleaginosas um blend formado por 60% de óleo de soja e 40% de óleo de
palma, já seria suficiente para tornar o B20 viável sob o ponto de vista econômico.
Ressalta-se que esta análise de sensibilidade considera o preço do diesel constante ao
longo do tempo, e portanto a mesma torna-se bastante conservadora, uma vez que a
tendência atual demonstra a probabilidade de aumento do preço do diesel (ANP, 2008).
Este fato tornaria o preço do B20 progressivamente mais competitivo em relação do diesel.
Outro ponto que merece destaque incide na questão de que o empreendimento
necessitará de áreas de plantio que estão localizadas na região da floresta amazônica, o
que demandará ações específicas que evitem o uso, para o plantio das oleaginosas, de
áreas provenientes do desmatamento da floresta. Assim, o empreendimento deverá priorizar
áreas de plantio já autorizadas para esta finalidade e que possuam os requisitos legais dos
órgãos ambientais responsáveis nas esferas municipal, estadual e federal.
179
7 CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES
Do exposto observa-se que uma possível e futura escassez das reservas petrolíferas
tem forçado o setor de combustíveis de diversos países a buscar novas alternativas
energéticas que visem suprir esta iminente demanda. Assim, verifica-se que dentre os
biocombustíveis, o biodiesel e o etanol têm sido considerados importantes aliados na
solução dos problemas relacionados a esta escassez. O mercado brasileiro de etanol já se
encontra bastante consolidado, sendo consumidos anualmente pelo setor rodoviário 12,3
bilhões de litros em 2006 (ANP, 2007). Isto se deve ao fato do desenvolvimento de veículos
movidos a álcool, desde a década de 70. E mais recentemente dos veículos flexible fuel que
permitem o seu uso em substituição à gasolina, deixando a critério do consumidor a escolha
por apenas um dos combustíveis ou a mistura em variadas proporções.
A utilização do etanol na matriz energética brasileira desde a década de 70, também
proporcionou redução de preços devido à chamada “curva de aprendizado” e ganhos de
escala, os quais possibilitam que com maiores conhecimentos, os custos das tecnologias
alternativas tendam a decrescer e estabilizar-se. Destaca-se que a redução dos custos de
produção do etanol desde a década de 70 foram consideráveis, uma vez que em 1980 o
metro cúbico chegou a custar cerca de U$ 680,00; decrescendo a U$ 300,00 em 1990 e U$
200,00 em 1998 (NAE, 2005).
Cenário semelhante a este está sendo criado para o biodiesel, devido à sua similaridade
com o diesel, permitindo o seu uso sem a necessidade de maiores adaptações nos motores.
Ressalta-se que o biodiesel surge oportunamente, no momento em que o consumo de
diesel vem crescendo a cada ano, sendo que para 2008 a previsão é da ordem de 40
bilhões de litros, além da alta no preço internacional do petróleo, que atualmente está
cotado a valores superiores a US$ 100,00/barril (ANP, 2008). No entanto, certamente a
consolidação do biodiesel como combustível no Brasil em patamares percentuais
semelhantes ao etanol, em relação à gasolina, ainda demandará tempo e investimento em
pesquisas; uma vez que a alta produtividade do etanol se deve ao fato deste já estar
presente no mercado brasileiro de combustíveis desde a década de 70.
Entretanto, observa-se que o custo do biodiesel atualmente não é competitivo se
comparado ao diesel, por várias razões, às quais se inclui: o preço das oleaginosas no
mercado, a infra-estrutura já montada para a indústria do petróleo e o, ainda modesto nível
de conhecimento sobre a produção de biodiesel. Sabe-se que esta infra-estrutura demandou
ao longo dos anos vários investimentos em pesquisa e desenvolvimento tecnológico para
produção e refino, o que tornou competitivo o diesel, assim como os demais derivados frente
às demais fontes de energia exigidas pelo mercado.
180
Deste modo, entende-se que pesquisas relacionadas às matérias-primas a serem
utilizadas, bem como os demais insumos deverão ser incentivadas como forma de se
adquirir maiores conhecimentos sobre este produto, já que isto possivelmente levaria à
redução de preços.
Salienta-se também, que serão necessárias melhorias na infra-estrutura da cadeia
logística de abastecimento interno, de forma a garantir a distribuição equilibrada do produto
em todo o território nacional. Por se tratar de um país com dimensões continentais, onde a
distribuição física de produtos é bastante complexa devido ao grande número de pontos a
serem atendidos, e ainda, a maciça utilização do sistema de transporte rodoviário de cargas,
que por sua vez trafega em rodovias sob condições críticas de operação e segurança;
observa-se todos estes quesitos contribuem para que o Brasil possua um sistema de
distribuição extenso e oneroso.
Devido à diversidade de oleaginosas existentes no país, torna-se difícil o cálculo de um
custo único para o produto final, já que isto depende de outros fatores, tais como: os
processos tecnológicos de produção e a matéria-prima a ser utilizada como oleaginosa. Os
processos tecnológicos disponíveis atualmente no Brasil são a esterificação e
transesterificação, ambos com possibilidade de uso do etanol anidro ou metanol, e por
catálise básica ou ácida. No Brasil, a maior parte das unidades produtoras de biodiesel
autorizadas pela ANP tem utilizado a transesterificação por rota metílica devido à sua
disponibilidade e preço; e a catálise básica utilizando-se o KOH (hidróxido de potássio) tem
sido mais utilizada pelos mesmos motivos, além da soja ser o principal insumo utilizado
devido à sua grande disponibilidade no país.
Dentre as oleaginosas para a produção de biodiesel no Brasil tem-se: a soja, o dendê, a
mamona, o girassol, o algodão, amendoim e diversas outras de cultivo regional, além da
grande disponibilidade de sebo animal, originário de abatedouros e ainda, o óleo residual de
fritura que está presente em grande quantidade nas metrópoles. Entretanto, devido à sua
disponibilidade, o óleo de soja tem sido o responsável por quase todo o biodiesel produzido
no Brasil.
Salienta-se no entanto, que deverão ser adotados critérios rígidos para a fiscalização e
possivelmente, punição, para aqueles que utilizarem como área de plantio, aquelas oriundas
de desmatamento. Ressalta-se também, que questões relacionadas ao desmatamento de
áreas pertencentes à floresta amazônica para o plantio de oleaginosas, deverão ser
sumariamente proibidas como forma de preservação ambiental da região. Esta
consideração torna-se importante, uma vez que o empreendimento necessitará de áreas de
plantio que se encontram na região da floresta, o que demandará atenção especial a estas
181
áreas, pois de nada adiantará produzir um biodiesel com todos os benefícios ambientais em
regiões desmatadas.
Em relação aos testes de biodiesel em frotas de veículos utilizando percentuais maiores
do que os autorizados pelo Governo, estes deverão ser executados seguindo critérios
predefinidos, de acordo com a metodologia aqui sugerida, com as devidas adequações;
como forma de garantir a confiabilidade dos resultados e ainda assegurar a integridade dos
componentes testados.
Acerca da qualidade do biodiesel utilizado, avalia-se que o controle de qualidade do
biodiesel configura-se como um dos fatores mais importantes em relação à sua inserção na
matriz energética. Ressalta-se que um Programa que visa a utilização de um novo
combustível deverá certificar-se, por meio de testes, que este produto possui as
características necessárias à segurança de seu uso, sob pena de perder a credibilidade
junto aos usuários caso ocorram problemas relacionados ao seu uso. Deste modo, tornam-
se necessários testes que atestem a qualidade deste produto, como análises laboratoriais
que verifiquem a conformidade do mesmo junto aos parâmetros exigidos pela legislação;
bem como os ensaios nos veículos que utilizarão o produto, os quais deverão ser
verificados: o desempenho, emissões, consumo e eventuais anomalias mecânicas.
Salienta-se que estes testes deverão contemplar também as misturas biodiesel/diesel
superiores às autorizadas pela ANP (2% a 5%), uma vez que empresas frotistas poderão se
interessar pela utilização do biodiesel em percentuais maiores, por razões de natureza
tecnológica, ambiental, estratégica e econômica, conforme explicado a seguir.
Com relação à produção de biocombustíveis no país e no mundo, muito tem sido
comentado sobre a possível escassez de alimentos que tem preocupado sobretudo as
nações mais pobres do mundo, e que tem sido atribuída a difusão dos biocombustíveis.
Tem-se atribuído, como causa desta possível escassez de alimentos, a produção de
biocombustíveis que por sua vez necessita de grandes extensões de terra para o plantio e
cultivo das fontes que servirão como matéria-prima. Deste modo, áreas antes utilizadas para
a criação de gado ou plantio de culturas utilizadas exclusivamente para utilização
alimentícia, estão sendo remanejadas para o plantio de fontes de energia agrícola como
oleaginosas para o biodiesel e cana de açúcar e milho para o álcool. No entanto, cabe
ressaltar que algumas mudanças ocorridas nos últimos anos em vários países tem
contribuído para que esta possível crise no setor de alimentos mundial seja cada vez mais
agravada.
Segundo Abramovay (2008), o aumento da renda dos países emergentes seria um dos
fatores responsáveis por estas mudanças, uma vez que o consumo de alimentos segue esta
182
tendência de aumento. Ademais, observa-se que a disponibilidade de terras agricultáveis no
mundo, seriam suficientes para a produção de alimentos e biocombustíveis sem a
necessidade desvio de finalidade.
Outro fator, para o aumento do preço dos alimentos, é a forte dependência que a
agricultura possui em relação ao petróleo. Tal dependência ocasiona variações nos preços
dos produtos agrícolas caso haja uma variação no preço do petróleo, uma vez que
transporte e colheita de alimentos estão diretamente ligados ao preço final do diesel.
Conforme já comentado, o preço mundial do petróleo vem sofrendo sucessivas altas nos
preços desde os atentados de 11 de setembro de 2001, ultrapassando os U$ 130,00 por
barril em maio de 2008.
Um terceiro fator é a questão de que os preços agrícolas internacionais variam não só
em função de oferta e procura, mas das commodities também. Destaca-se também a
questão de que a indústria mundial de alimentos está concentrada em um número reduzido
de produtores, o que torna fácil a manipulação dos preços no mercado.
Cabe também argumentar que, de acordo com a Teoria Malthusiana
25
o aumento da
população mundial evolui conforme a progressão geométrica, enquanto que o crescimento
da produção de alimentos evolui aritmeticamente. Observando-se a evolução das ciências
biomédicas, pode-se constatar que com os avanços relacionados ao tratamento de doenças,
aumento da expectativa de vida da população e diminuição da mortalidade infantil; a
população mundial tem crescido a taxas elevadas, o que favorece o incremento do número
de indivíduos em escala mundial. Há 200 nos atrás a população era estimada em 1 bilhão
de habitantes, sendo que atualmente são mais de 6 bilhões, que crescem a uma taxa atual
de 1 bilhão a cada 12 anos (ONU, 2007). Entretanto, segundo esta mesma teoria, este
aumento da população tende a ser temporário e passageiro, uma vez que o “inchaço” das
regiões faz com que quaisquer benefícios adquiridos ou desenvolvidos para a melhoria da
qualidade de vida desta população sejam perdidos. Ou seja, o próprio aumento excessivo
da população cria elementos naturais que limitam a continuidade do seu crescimento, como:
novas doenças, falta de saneamento, disputas políticas, escassez de alimentos e outros.
Acerca da Teoria Malthusiana, um ponto que merece destaque é o fato de que
atualmente a agricultura também experimenta evoluções e desenvolvimento dos seus
potenciais de produção. Assim, devido às novas técnicas agrícolas, pode-se observar que a
produção mundial de alimentos também consegue altos índices de produtividade, o que
25
Teoria idealizada por Thomas Robert Malthus (1766 – 1834), economista britânico que realizou estudos
correlacionando aspectos demográficos e econômicos. Segundo Malthus, o excesso populacional era a causa de
todos os males da sociedade.
183
contribui para reduzir a preocupação com a possível escassez de alimentos, preconizada
pela Teoria e que tem sido motivo de preocupação para os países mais pobres.
O estudo de caso apresentado no capítulo 6 demonstrou que os custos do biodiesel a
ser produzido pelo complexo de autoprodução de biodiesel da Vale, tornou-se inviável, sob
o ponto de vista econômico, com os atuais preços das oleaginosas apresentados pelo
estudo. Assim, o preço final do B20 a ser utilizado ficaria mais caro do que o preço de
aquisição do diesel para uso nas locomotivas.
Ressalta-se que, para que o B20 se tornasse viável o preço das oleaginosas
consideradas deveria sofrer um decréscimo de 40% e 55% nos preços, respectivamente
para a soja e para palma. Para o blend, este deságio poderia ser de 45% para ambas,
considerando-se uma mistura de 60% de óleo de soja e 40% de óleo de palma. Foi
considerado também, pelo estudo, que o preço do diesel não sofreria alterações, mesmo
com o aumento sucessivo do preço do barril de petróleo, o que torna a análise realizada
bastante conservadora.
Salienta-se também, que não foram considerados neste estudo os ganhos indiretos
advindos da autoprodução e uso do biodiesel pela empresa Vale, como por exemplo as
receitas oriundas dos ganhos de imagem. Sabe-se que atividade de mineração é uma das
mais impactantes ao meio ambiente, e que empresas clientes de mineradoras exigem que
esta atividades seja desempenhada de forma correta, com menores impactos ambientais ou
atividades de compensação ambiental. Assim, a boa imagem ecológica gerada pelo uso de
um biocombustível poderia gerar maiores dividendos para a empresa com conseqüente
aumento do número de clientes, sendo estes dividendos incorporados aos custos de
produção do biodiesel, o que poderia reduzi-los.
Outro fato que poderia ter impacto de redução no preço final do produto seria a utilização
da agricultura familiar no plantio das oleaginosas utilizadas como matéria-prima. Esta
vantagem poderia gerar uma redução de até 100% na alíquota do Programa de Integração
Social (PIS) e na Contribuição para Fins Sociais (COFINS), para empresas que adquirem
matéria-prima proveniente do norte e nordeste do país. Atualmente estas alíquotas incidem
sobre a receita bruta auferida da empresa produtora de biodiesel em percentuais de 6,15%
e 28,32%, respectivamente para PIS e COFINS (ANP, 2008). Entretanto, este benefício não
foi considerado, uma vez que os fornecedores considerados neste estudo não se
configuram como produtores familiares, mas sim empresas de produção agrícola.
Acerca do mercado de óleos é importante ressaltar que o domínio de técnicas produtivas
locais, bem como os incentivos dados pela empresa interessada em adquirir este insumo na
184
região podem fazer com o preço local da matéria-prima seja reduzido tornando-se assim
viável a produção do biodiesel nas condições estabelecidas neste estudo.
Observa-se também, que atualmente o Brasil não possui restrições em relação às
emissões de gases do efeito estufa, entretanto, devido ao aumento de sua participação
nestas emissões juntamente com a China e Índia, torna-se possível que o mesmo possa vir
a ter metas de redução, o que faria com que programas de biocombustíveis se tornassem
compensadores. A atividade de transporte realizada pela empresa Vale poderia se
beneficiar de projeto de Mecanismo de Desenvolvimento Limpo (MDL), onde os créditos de
carbonos oriundos da redução de emissões de carbono ocasionadas pelo uso do biodiesel
como combustível, poderiam ser negociados no mercado de créditos de carbono, gerando
receita para a empresa. Esta receita deveria ser incorporada aos custos de produção do
biodiesel, o que poderia reduzi-los tornando este biocombustível mais competitivo em
relação ao diesel.
185
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194
ANEXO 1
Especificação do Biodiesel B100 (RESOLUÇÃO ANP 42 de 24/11/2004)
MÉTODO
CARACTERÍSTICA
UNIDADE
LIMITE
ABNT NBR ASTM D EN/ISO
Aspecto - LII (1) - - -
Massa específica a 20ºC kg/m3 Anotar
(2)
7148,
14065
1298,
4052
-
Viscosidade Cinemática a
40°C,
Mm2/s Anotar
(3)
10441 445 EN ISO 3104
Água e sedimentos, máx.
(4)
% volume 0,050 - 2709 -
Contaminação Total (6) mg/kg Anotar - - EN 12662
Ponto de fulgor, mín. °C 100,0 14598
-
93
-
-
EN ISO3679
Teor de éster (6) % massa Anotar - - EN 14103
Destilação;
90% vol. recuperados,
máx.
°C 360 (5) - 1160 -
Resíduo de carbono dos
100% destilados, máx.
% massa 0,10 -
-
4530,
189
EN ISO 10370,
-
Cinzas sulfatadas, máx. % massa 0,020 9842 874 ISO 3987
Enxofre total (6) % massa Anotar -
-
4294
5453
-
-
EN ISO 14596
Sódio + Potássio, máx mg/kg 10 -
-
-
-
EN 14108
EN 14109
Cálcio + Magnésio (6) mg/kg Anotar - - EN 14538
Fósforo (6) mg/kg Anotar - 4951 EN 14107
Corrosividade ao cobre, 3h
a 50°C, máx.
- 1 14359 130 EN ISO 2160
Número de Cetano (6) - Anotar - 613 EN ISO 5165
Ponto de entupimento de
filtro a frio, máx.
°C (7) 14747 6371 -
Índice de acidez, máx. mg KOH/g 0,80 14448
-
664
-
-
EN 14104 (8)
Glicerina livre, máx. % massa 0,02 -
-
-
6584 (8) (9)
-
-
-
EN 14105 (8)
(9)
EN 14106 (8)
(9)
195
Glicerina total, máx. % massa 0,38 -
-
6584 (8) (9)
-
-
EN 14105 (8)
(9)
Monoglicerídeos (6). % massa Anotar -
-
6584 (8) (9)
-
-
EN 14105 (8)
(9)
Diglicerídeos (6) % massa Anotar -
-
6584 (8) (9)
-
-
EN 14105 (8)
(9)
Triglicerídeos (6) % massa Anotar -
-
6584 (8) (9)
-
-
EN 14105 (8)
(9)
Metanol ou Etanol, máx. % massa 0,5 - - EN 14110 (8)
Índice de Iodo (6) Anotar - - EN 14111 (8)
Estabilidade à oxidação a
110°C, mín
h 6 - - EN 14112 (8)
Nota:
(1) LII – Límpido e isento de impurezas.
(2) A mistura óleo diesel/biodiesel utilizada deverá obedecer aos limites estabelecidos para
massa específica a 20(C constantes da especificação vigente da ANP de óleo diesel automotivo.
(3) A mistura óleo diesel/biodiesel utilizada deverá obedecer aos limites estabelecidos para
viscosidade a 40(C constantes da especificação vigente da ANP de óleo diesel automotivo.
(4) O método EN ISO12937 poderá ser utilizado para quantificar a água não dispensando a
análise e registro do valor obtido para água e sedimentos pelo método ASTM D 2709 no Certificado
da Qualidade.
(5) Temperatura equivalente na pressão atmosférica.
(6) Estas características devem ser analisadas em conjunto com as demais constantes da
tabela de especificação a cada trimestre civil. Os resultados devem ser enviados pelo produtor de
biodiesel à ANP, tomando uma amostra do biodiesel comercializado no trimestre e, em caso de neste
período haver mudança de tipo de matéria-prima, o produtor deverá analisar número de amostras
correspondente ao número de tipos de matérias-primas utilizadas.
(7) A mistura óleo diesel/biodiesel utilizada deverá obedecer aos limites estabelecidos para
ponto de entupimento de filtro a frio constantes da especificação vigente da ANP de óleo diesel
automotivo.
(8) Os métodos referenciados demandam validação para as oleaginosas nacionais e rota de
produção etílica.
(9) Não aplicáveis para as análises mono-, di-, triglicerídeos, glicerina livre e glicerina total de
palmiste e coco. No caso de biodiesel oriundo de mamona deverão ser utilizados, enquanto não
padronizada norma da Associação Brasileira de Normas Técnicas – ABNT para esta determinação,
os métodos: do Centro de Pesquisas da Petrobrás – CENPES para glicerina livre e total, mono e
diglicerídeos, triglicerídeos.
196
ANEXO 2
Especificação para Diesel e misturas (RESOLUÇÃO ANP 15 de 17/07/2006)
LIMITE MÉTODO
TIPO
CARACTERÍSTICA
(1)
UNIDADE
Metropolitano Interior
ABNT ASTM
APARÊNCIA
Aspecto Límpido isento de impurezas Visual (2)
Cor - Vermelho Visual (2)
Cor ASTM, máx. 3,0 3,0 (3) NBR 14483 D 1500
COMPOSIÇÃO
Teor de Biodiesel, (4) % vol. 2,0 2,0 Espectrometria de Infra-
vermelho
Enxofre Total, máx. Mg/kg 500 2.000 NBR14875
-
NBR14533
-
D 1552
D 2622
D 4294
D 5453
VOLATILIDADE
Destilação
10% vol., recuperados Anotar
50% vol., recuperados,
máx.
245,0 a 310,0
85% vol., recuperados,
máx.
360,0 370,0
90% vol., recuperados
ºC
Anotar
NBR 9619 D 86
Massa específica a
20ºC
kg/m3 820 a 865 820 a 880 NBR 7148,
NBR 14065
D 1298
D 4052
Ponto de fulgor, min. ºC 38,0 NBR 7974
NBR 14598
-
D 56
D 93
D 3828
FLUIDEZ
Viscosidade a 40ºC,
máx.
(mm2/s)
cSt
2,0 a 5,0 NBR 10441 D 445
Ponto de entupimento
de filtro a frio
ºC (5) NBR 14747 D 6371
COMBUSTÃO
Número de Cetano,
mín. (6)
- 42 - D 613
Resíduo de carbono
Ramsbottom no
resíduo dos 10% finais
% massa 0,25 NBR 14318 D 524
197
da destilação, máx.
Cinzas, máx. % massa 0,010 NBR 9842 D 482
CORROSÃO
Corrosividade ao
cobre, 3h a 50ºC, máx.
- 1 NBR 14359 D 130
CONTAMINANTES
Água e Sedimentos,
máx.
% volume 0,05 NBR 14647 D 1796
LUBRICIDADE
Lubricidade, máx. (7) mícron 460 - D 6079
(1) Poderão ser incluídas nesta especificação outras características, com seus respectivos
limites, para óleo diesel obtido de processo distinto de refino e processamento de gás natural ou a
partir de matéria prima que não o petróleo.
(2) A visualização será realizada em proveta de vidro de 1L.
(3) Limite requerido antes da adição do corante. O corante vermelho, segundo especificação
constante da Tabela III deste Regulamento Técnico, deverá ser adicionado no teor de 20mg/L pelas
Refinarias, Centrais de Matérias Primas Petroquímicas e Importadores.
(4) Adição não obrigatória. Com o objetivo de formar base de dados, os agentes autorizados
que procederem a mistura óleo diesel/biodiesel – B2 e dispuserem de espectrômetro de
infravermelho deverão fazer a análise e anotar o resultado.
(5) Limites conforme Tabela II.
(6) Alternativamente ao ensaio de Número de Cetano fica permitida a determinação do Índice
de Cetano calculado pelo método NBR 14759 (ASTM D 4737), cuja especificação fica estabelecida
no valor mínimo de 45. Em caso de desacordo de resultados prevalecerá o valor do Número de
Cetano.
(7) Até 01.04.2007, data em que deverão estar sanadas as atuais limitações laboratoriais dos
Produtores, apenas os óleos diesel que apresentarem teores de enxofre inferiores a 250mg/kg
necessitarão ter suas lubricidades determinadas, e informadas à ANP, sem, contudo, comprometer a
comercialização dos produtos.
198
ANEXO 3
2 - Edificações
2.1 - Galpão Industrial
Aquisição do Terreno
R$
250.000,00
250.000,00
250.000,00
Área Galpão Total
m
2
1.000,00
1.000,00
1.000,00
Custo Galpão
R$/m
2
500,25
500,25
500,25
Prazo Obras
meses
4,00
4,00
4,00
Consultor
Business Plan
R$
80.000,00
80.000,00
80.000,00
Manutenção
R$/mês
200,00
200,00
200,00
Pinturas/Logomarcas
R$
1.000,00
1.000,00
1.000,00
Área Terraplanagem e pavim.
m
2
7.000,00
7.000,00
7.000,00
Custo pavim.
R$/m
2
6,25
6,25
6,25
2.2 - Sede Administrativa
Área Sede Administrativa
m
2
283,32
283,32
283,32
Custo Sede Administrativa
R$/m
2
863,95
863,95
863,95
Custo de Gerenciamentos (PJ)
R$/mês
4.000,00
4.000,00
4.000,00
Custo telefone
R$/mês
1.000,00
1.000,00
1.000,00
Custo internet (conexão + provedor)
R$/mês
300,00
300,00
300,00
Custo Nextel
R$/mês
1.000,00
1.000,00
1.000,00
Computadores (aquisição)
R$
10.000,00
10.000,00
10.000,00
Licenças Softwares (aquisição)
R$
5.000,00
5.000,00
5.000,00
Licenças Órgão Públicos
R$
5.250,00
5.250,00
5.250,00
Mobiliário de Escritório
R$
6.000,00
6.000,00
6.000,00
Ar condicionado
R$
5.000,00
5.000,00
5.000,00
Manutenção (ass.técnica)
R$/mês
200,00
200,00
200,00
Material de Escritório
R$/mês
600,00
600,00
600,00
12 - Laboratório de Análises Químicas
Área Laboratório
m
2
30,00
30,00
30,00
Custo Laboratório
R$/m
2
1.027,93
1.027,93
1.027,93
Manutenção (ass.técnica)
R$/mês
300,00
300,00
300,00
Computador
R$
5.000,00
5.000,00
5.000,00
Mobiliário de Escritório/Laboratório
R$
2.000,00
2.000,00
2.000,00
Ar condicionado
R$
2.000,00
2.000,00
2.000,00
Material de Consumo do Laboratório
R$/mês
1.000,00
1.000,00
1.000,00
Vidraria Laboratório
R$
3.000,00
3.000,00
3.000,00
Equipamentos Laboratório
R$
7.000,00
7.000,00
7.000,00
Caixa de Ferramentas
R$
500,00
500,00
500,00
Custo de Aquisição (Edificações e Terreno)
R$
1.201.361,86
1.201.361,86
1.201.361,86
199
ANEXO 4
1 - Equipamentos
1.1 - Usina de Produção de Biodiesel
Unidade de Transesterificação
R$
10.000.000,00
10.000.000,00
10.000.000,00
Unidade de Preparação de Óleos
R$
2.000.000,00
2.000.000,00
2.000.000,00
Sub estação (energia elétrica)
R$
1.500.000,00
1.500.000,00
1.500.000,00
Sistema Antincêndio
R$
350.000,00
350.000,00
350.000,00
Plataforma de Carregamento/Descarregamento
R$
250.000,00
250.000,00
250.000,00
Estação de Tratamento de Efluentes - ETE
R$
550.000,00
550.000,00
550.000,00
1.2 - Unidade de Extração de Óleos
Unidade Esmagadora/Beneficiamento
4.000.000,00
4.000.000,00
4.000.000,00
Equipamentos Auxiliares (caldeira, compressores, etc)
R$
1.500.000,00
1.500.000,00
1.500.000,00
Subtotal Usinas
R$
20.150.000,00
20.150.000,00
20.150.000,00
200
ANEXO 5
9 - Sistema de Armazenagem
9.1 - Matéria-Prima
9.1.1 - Demanda óleos totais
L/mês
3.305.785,12
3.305.785,12
3.305.785,12
Tempo Médio de Armazenagem
Dias
10,00
10,00
10,00
Tanques para óleo
in natura
(50.000 L)
R$
550.964,19
550.964,19
550.964,19
Tanques para óleo Filtrado/Preparado (50.000 L)
R$
550.964,19
550.964,19
550.964,19
Tanques para Expurgação (15.000 L)
R$
133.333,33
133.333,33
133.333,33
9.1.2 - Demanda Metanol
L/mês
661.157,02
661.157,02
661.157,02
Tempo Médio de Armazenagem
Dias
30,00
30,00
30,00
Tanques para Metanol (30.000 L)
R$
330.578,51
330.578,51
330.578,51
9.1.3 - Demanda de Água
L/mês
600.000,00
600.000,00
600.000,00
Tempo Médio de Reserva
Dias
15,00
15,00
15,00
Tanques para Água (30.000 L)
R$
150.000,00
150.000,00
150.000,00
9.1.4 - Demanda de Catalisador
Ton/mês
33.057,85
33.057,85
33.057,85
Tempo Médio de Armazenagem
Dias
30,00
30,00
30,00
Silos para Catalisador (15.000 kg)
R$
33.057,85
33.057,85
33.057,85
9.1.5 - Demanda Aditivos Químicos
L/mês
13.333,33
13.333,33
13.333,33
Tempo Médio de Armazenagem
Dias
30,00
30,00
30,00
Tanques para Aditivos (15.000 L)
R$
6.666,67
6.666,67
6.666,67
9.2 - Produtos Acabados
9.2.1 - Produção Biodiesel
L/mês
3.333.333,33
3.333.333,33
3.333.333,33
Tempo Médio de Armazenagem
Dias
10,00
10,00
10,00
Tanques para Biodiesel (50.000L)
R$
555.555,56
555.555,56
555.555,56
9.2.2 - Produção de Glicerol
L/mês
400.000,00
400.000,00
400.000,00
Tempo Médio de Armazenagem
Dias
10,00
10,00
10,00
Tanques para Glicerol (15.000L)
R$
222.222,22
222.222,22
222.222,22
9.3 - Demais Componentes
Pipe Rack
R$
150.000,00
150.000,00
150.000,00
Sistemas (bombeamento, tubulações e elétrico)
R$
200.000,00
200.000,00
200.000,00
Manutenção (ass. Técnica)
R$/mês
2.000,00
2.000,00
2.000,00
Custo de Aquisição
R$
2.883.342,52
2.883.342,52
2.883.342,52
201
ANEXO 6
2 - Quadro de Funcionários
Salário Presidente
R$/mês
-
-
-
Salário Diretores das Unidades
R$/mês
3.500,00
3.500,00
3.500,00
Salário médio Engº Químico
R$/mês
2.500,00
2.500,00
2.500,00
Salário médio auxiliar
R$/mês
1.000,00
1.000,00
1.000,00
Salário Vigilância
R$/mês
600,00
600,00
600,00
Efetivo Presidente
núm/usin.
1,00
1,00
1,00
Efetivo Diretores da Usina
núm/usin.
1,00
1,00
1,00
Efetivo Engº Químico
núm/usin.
1,00
1,00
1,00
Efetivo auxiliar
núm/usin.
10,00
10,00
10,00
Efetivo vigilante
núm/usin.
3,00
3,00
3,00
202
ANEXO 7
8 - Transporte
8.1 - Dados dos Sistemas de Transporte
8.1.1 - Modo Rodoviário
Capacidade Veículo Rodoviário
L
50.000,00
50.000,00
50.000,00
Custo de Transporte (combustíveis)
R$/m
3
.km
0,17
0,17
0,17
Custo de Transporte (óleo vegetal)
R$/m
3
.km
0,15
0,15
0,15
8.1.1 - Modo Ferroviário
Capacidade do Vagão Tanque
L
90.000,00
90.000,00
90.000,00
Custo de Transporte (combustíveis)
R$/m
3
.km
0,04
0,04
0,04
Custo de Transporte (óleo vegetal)
R$/m
3
.km
0,03
0,03
0,03
Custo de Transporte (Produtos Químicos)
R$/Ton.km
0,05
0,05
0,05
8.2 - Fluxos de Transporte - Suprimento
8.2.1 - Paragominas - Açailândia
Participação no Suprimento
%
20,00%
0,00%
10,00%
Distância
km
229,00
-
229,00
Carga
m
3
/mês
661,16
-
330,58
Frete
R$/mês
22.710,74
-
11.355,37
8.2.2 - Conceição do Araguaia - Açailândia
Participação no Suprimento
%
15,00%
0,00%
7,50%
Distância
km
547,00
-
547,00
Carga
m
3
/mês
495,87
-
247,93
Frete
R$/mês
40.685,95
-
20.342,98
8.2.3 - Balsas - Açailândia
Participação no Suprimento
%
65,00%
0,00%
32,50%
Distância
km
448,00
-
448,00
Carga
m
3
/mês
2.148,76
-
1.074,38
Frete
R$/mês
144.396,69
-
72.198,35
8.2.4 - Mojú - Açailândia
Participação no Suprimento
%
0,00%
100,00%
50,00%
Distância
km
-
646,00
646,00
Carga
m
3
/mês
-
3.305,79
1.652,89
Frete
R$/mês
-
320.330,58
160.165,29
8.2.5 - São Luis - Açailândia (Produtos Químicos)
Distância
km
517,00
517,00
517,00
Carga Líquida (Metanol e Aditivos)
m
3
/mês
677,16
677,16
677,16
Carga Sólida (Catalizador)
Ton/mês
33,06
33,06
33,06
Frete
R$/mês
18.359,05
18.359,05
18.359,05
8.3 - Fluxos de Transporte - Distribuição
8.3.1 - Açailândia - Carajás (Extração de Minério)
Participação na Distribuição
%
33,33%
33,33%
33,33%
Distância
km
300,00
300,00
300,00
Carga
m
3
/mês
1.111,11
1.111,11
1.111,11
Frete
R$/mês
13.333,33
13.333,33
13.333,33
8.3.2 - Açailândia - São Luis (Ponta da Madeira)
Participação na Distribuição
%
33,33%
33,33%
33,33%
Distância
km
517,00
517,00
517,00
Carga
m
3
/mês
1.244,44
1.244,44
1.244,44
Frete
R$/mês
25.735,11
25.735,11
25.735,11
Subtotal Transporte
R$/mês
265.220,89
377.758,08
321.489,48
203
ANEXO 8
Casch Flow
Anos Correntes:
0 Ano
1º Ano
2º Ano
3º Ano
4º Ano
5º Ano
6º Ano
7º Ano
8º Ano
9º Ano
10º Ano
Despesas:
Matéria Prima 67.597.020,20R$ 67.597.020,20R$ 67.597.020,20R$ 67.597.020,20R$ 67.597.020,20R$ 67.597.020,20R$ 67.597.020,20R$ 67.597.020,20R$ 67.597.020,20R$ 67.597.020,20R$
Transformação 422.297,02R$ 422.297,02R$ 422.297,02R$ 422.297,02R$ 422.297,02R$ 422.297,02R$ 422.297,02R$ 422.297,02R$ 422.297,02R$ 422.297,02R$
Impostos 9.259.738,93R$ 9.259.738,93R$ 9.259.738,93R$ 9.259.738,93R$ 9.259.738,93R$ 9.259.738,93R$ 9.259.738,93R$ 9.259.738,93R$ 9.259.738,93R$ 9.259.738,93R$
Logística 3.587.784,53R$ 3.587.784,53R$ 3.587.784,53R$ 3.587.784,53R$ 3.587.784,53R$ 3.587.784,53R$ 3.587.784,53R$ 3.587.784,53R$ 3.587.784,53R$ 3.587.784,53R$
Salários 280.447,19R$ 280.447,19R$ 280.447,19R$ 280.447,19R$ 280.447,19R$ 280.447,19R$ 280.447,19R$ 280.447,19R$ 280.447,19R$ 280.447,19R$
Total de Saídas 81.147.287,86R$ 81.147.287,86R$ 81.147.287,86R$ 81.147.287,86R$ 81.147.287,86R$ 81.147.287,86R$ 81.147.287,86R$ 81.147.287,86R$ 81.147.287,86R$ 81.147.287,86R$
Financiamento:
(R$ 24.234.704,37) R$ 0,00 R$ 0,00 R$ 0,00 R$ 0,00 R$ 0,00 R$ 0,00 R$ 0,00 R$ 0,00 R$ 0,00 R$ 0,00
Receitas:
Venda Biodiesel R$ 82.160.000,00 R$ 82.160.000,00 R$ 82.160.000,00 R$ 82.160.000,00 R$ 82.160.000,00 R$ 82.160.000,00 R$ 82.160.000,00 R$ 82.160.000,00 R$ 82.160.000,00 R$ 82.160.000,00
Venda Glicerol R$ 2.400.000,00 R$ 2.400.000,00 R$ 2.400.000,00 R$ 2.400.000,00 R$ 2.400.000,00 R$ 2.400.000,00 R$ 2.400.000,00 R$ 2.400.000,00 R$ 2.400.000,00 R$ 2.400.000,00
Total de Entradas R$ 84.560.000,00 R$ 84.560.000,00 R$ 84.560.000,00 R$ 84.560.000,00 R$ 84.560.000,00 R$ 84.560.000,00 R$ 84.560.000,00 R$ 84.560.000,00 R$ 84.560.000,00 R$ 84.560.000,00
Fluxo Total:
(R$ 24.234.704,37)
R$ 3.412.712,14
R$ 3.412.712,14
R$ 3.412.712,14
R$ 3.412.712,14
R$ 3.412.712,14
R$ 3.412.712,14
R$ 3.412.712,14
R$ 3.412.712,14
R$ 3.412.712,14
R$ 3.412.712,14
11º Ano
12º Ano
13º Ano
14º Ano
15º Ano
16º Ano
17º Ano
18º Ano
19º Ano
20º Ano
67.597.020,20R$ 67.597.020,20R$ 67.597.020,20R$ 67.597.020,20R$ 67.597.020,20R$ 67.597.020,20R$ 67.597.020,20R$ 67.597.020,20R$ 67.597.020,20R$ 67.597.020,20R$
422.297,02R$ 422.297,02R$ 422.297,02R$ 422.297,02R$ 422.297,02R$ 422.297,02R$ 422.297,02R$ 422.297,02R$ 422.297,02R$ 422.297,02R$
9.259.738,93R$ 9.259.738,93R$ 9.259.738,93R$ 9.259.738,93R$ 9.259.738,93R$ 9.259.738,93R$ 9.259.738,93R$ 9.259.738,93R$ 9.259.738,93R$ 9.259.738,93R$
3.587.784,53R$ 3.587.784,53R$ 3.587.784,53R$ 3.587.784,53R$ 3.587.784,53R$ 3.587.784,53R$ 3.587.784,53R$ 3.587.784,53R$ 3.587.784,53R$ 3.587.784,53R$
280.447,19R$ 280.447,19R$ 280.447,19R$ 280.447,19R$ 280.447,19R$ 280.447,19R$ 280.447,19R$ 280.447,19R$ 280.447,19R$ 280.447,19R$
81.147.287,86R$ 81.147.287,86R$ 81.147.287,86R$ 81.147.287,86R$ 81.147.287,86R$ 81.147.287,86R$ 81.147.287,86R$ 81.147.287,86R$ 81.147.287,86R$ 81.147.287,86R$
R$ 0,00 R$ 0,00 R$ 0,00 R$ 0,00 R$ 0,00 R$ 0,00 R$ 0,00 R$ 0,00 R$ 0,00 R$ 0,00
R$ 82.160.000,00 R$ 82.160.000,00 R$ 82.160.000,00 R$ 82.160.000,00 R$ 82.160.000,00 R$ 82.160.000,00 R$ 82.160.000,00 R$ 82.160.000,00 R$ 82.160.000,00 R$ 82.160.000,00
R$ 2.400.000,00 R$ 2.400.000,00 R$ 2.400.000,00 R$ 2.400.000,00 R$ 2.400.000,00 R$ 2.400.000,00 R$ 2.400.000,00 R$ 2.400.000,00 R$ 2.400.000,00 R$ 2.400.000,00
R$ 84.560.000,00 R$ 84.560.000,00 R$ 84.560.000,00 R$ 84.560.000,00 R$ 84.560.000,00 R$ 84.560.000,00 R$ 84.560.000,00 R$ 84.560.000,00 R$ 84.560.000,00 R$ 84.560.000,00
R$ 3.412.712,14
R$ 3.412.712,14
R$ 3.412.712,14
R$ 3.412.712,14
R$ 3.412.712,14
R$ 3.412.712,14
R$ 3.412.712,14
R$ 3.412.712,14
R$ 3.412.712,14
R$ 3.412.712,14
204
21º Ano
22º Ano
23º Ano
24º Ano
25º Ano
26º Ano
27º Ano
28º Ano
29º Ano
30º Ano
67.597.020,20R$ 67.597.020,20R$ 67.597.020,20R$ 67.597.020,20R$ 67.597.020,20R$ 67.597.020,20R$ 67.597.020,20R$ 67.597.020,20R$ 67.597.020,20R$ 67.597.020,20R$
422.297,02R$ 422.297,02R$ 422.297,02R$ 422.297,02R$ 422.297,02R$ 422.297,02R$ 422.297,02R$ 422.297,02R$ 422.297,02R$ 422.297,02R$
9.259.738,93R$ 9.259.738,93R$ 9.259.738,93R$ 9.259.738,93R$ 9.259.738,93R$ 9.259.738,93R$ 9.259.738,93R$ 9.259.738,93R$ 9.259.738,93R$ 9.259.738,93R$
3.587.784,53R$ 3.587.784,53R$ 3.587.784,53R$ 3.587.784,53R$ 3.587.784,53R$ 3.587.784,53R$ 3.587.784,53R$ 3.587.784,53R$ 3.587.784,53R$ 3.587.784,53R$
280.447,19R$ 280.447,19R$ 280.447,19R$ 280.447,19R$ 280.447,19R$ 280.447,19R$ 280.447,19R$ 280.447,19R$ 280.447,19R$ 280.447,19R$
81.147.287,86R$ 81.147.287,86R$ 81.147.287,86R$ 81.147.287,86R$ 81.147.287,86R$ 81.147.287,86R$ 81.147.287,86R$ 81.147.287,86R$ 81.147.287,86R$ 81.147.287,86R$
R$ 0,00 R$ 0,00 R$ 0,00 R$ 0,00 R$ 0,00 R$ 0,00 R$ 0,00 R$ 0,00 R$ 0,00 R$ 0,00
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