Em seu novo artigo o pesquisador Décio Gazzoni traz uma análise sobre a importância do país investir o futuro dos biocombustíveis de aviação.
Décio Luiz Gazzoni ··12 min de leitura
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Em seu novo artigo o pesquisador Décio Gazzoni traz uma análise sobre a importância do país investir o futuro dos biocombustíveis de aviação.
Introdução Há 40 anos o bioetanol combustível era uma ficção; há 10 anos biodiesel era curiosidade restrita aos laboratórios de pesquisa. Hoje, biocombustível aeronáutico não passa de desejo de toda a comunidade, de passageiros a fabricantes de aviões, de empresas aéreas a produtores de biocombustíveis, ambientalistas e ruralistas. Dia chegará, e não muito distante, que, assim como o bioetanol e o biodiesel saíram dos laboratórios para os motores, o bioquerosene ou similar alimentará as turbinas dos aviões.
Trata-se de um desafio ponderável, seguramente maior que introduzir biodiesel ou bioetanol na cadeia de combustíveis. Afinal, como diz o ditado popular, lá em cima não tem acostamento! Ou seja, a especificação tem que ser rígida e o controle de qualidade rigoroso. Se não foi fácil organizar a rede de mistura e distribuição de biodiesel no Brasil, imagine organizar padrões de mistura de biocombustível aéreo em milhares de aeroportos mundo afora. Afinal o avião é abastecido em inúmeros aeroportos, de diferentes países. Mais uma razão para o rigor das especificações afim de que, no limite, seja indiferente alimentar as turbinas com qualquer proporção da mistura de combustível fóssil e renovável.
Oportunidades Em minha visão de futuro, vislumbro três enormes oportunidades para a cadeia de produção de biocombustíveis. A primeira, de mais curto prazo, é o aproveitamento da janela de oportunidade, alterando o marco legal para permitir o uso de proporções crescentes de biodiesel, para B10 ou B20. A estimativa do MAPA é que o Brasil venha a produzir 123 Mt de soja em 2023. O principal drive de mercado da soja é sua fração proteica, portanto, novos usos ou intensificação de usos tradicionais do óleo de soja são vitais para conferirem solidez e sustentabilidade à cadeia. Como seriam extraídas perto de 25 Mt de óleo, e considerando o aumento da demanda de diesel no período, cerca de 25% do óleo de soja poderia ser destinado à produção de biodiesel, sem alterações sensíveis na oferta e procura do produto.
A segunda oportunidade está no desenvolvimento de novos produtos, como diesel vegetal, biogasolina e bioquerosene, com poder calorífico inferior semelhante aos combustíveis fósseis equivalentes. Destes, o que tem futuro mais promissor é o biocombustível aeronáutico pois, enquanto a fonte de energia para movimentar os transportes terrestres se moverá, gradativamente, para a eletricidade, os aviões continuarão voando com combustíveis líquidos por décadas.
A terceira oportunidade é o aproveitamento do ganho de escala conferido por comodities de grande volume (bioetanol ou biodiesel, por exemplo) para ampliar o escopo industrial e atuar como biorefinarias, com um portfólio diversificado de produtos, notadamente especiarias de alto valor intrínseco.
Market share Em relação aos biocombustíveis, a Figura 1 apresenta uma prospecção meramente qualitativa da sua participação na matriz energética mundial, nas próximas décadas. Se considerarmos apenas os biocombustíveis para transporte terrestre (linhas azuis), o pico de participação ocorre na década de 2030, com tendência ao desaparecimento após a década de 2060. As diferentes linhas azuis refletem a competitividade setorial, a ação das políticas públicas e a aceitação social dos biocombustíveis, que podem ser mais ou menos intensas. A linha vermelha reflete a proporção total de biocombustíveis, incluindo os aeronáuticos. Entretanto, quando são incorporados os biocombustíveis aeronáuticos, embora o pico seja pouco deslocado no tempo, a participação do conjunto de biocombustíveis no mercado se eleva e se prolonga até o final do século XXI. Em consequência, entendemos que os diferentes atores da cadeia produtiva de biocombustíveis devem se empenhar denodadamente para tornar realidade a oportunidade prospectada no mercado de biocombustíveis aeronáuticos.
Biocombustível aeronáutico O “PIB” do transporte aéreo mundial foi de US$ 3,8 trilhões em 2012, de acordo com a IATA (Associação Internacional de Transporte Aéreo), que informa haver 32 milhões de pessoas empregadas no setor. Para este ano, estima-se que sejam transportados mais de 80 milhões de passageiros e quase 1 milhão de toneladas de carga, movimentando cerca de R$50 bilhões e envolvendo o emprego de 650 mil pessoas, no Brasil. Em 2011, o consumo de combustível aeronáutico no Brasil foi de 7 bilhões de litros, cerca de 2,8% do consumo global. Com taxas de crescimento superiores à média mundial, as projeções indicam que, a partir de 2014, o Brasil deverá ser o 4º maior mercado de tráfego aéreo doméstico do mundo – apesar de todas as deficiências estruturais dos aeroportos brasileiros.
A indústria da aviação não passaria impune pela exigência social de redução de impactos ambientais, particularmente de emissões de gases de efeito estufa (GEE), já que as emissões aéreas respondem por 2% das emissões globais. A IATA propõe ao setor reduzir em 50% as emissões de gases do efeito estufa (GEE) até 2050, tendo como linha base o ano de 2006. Considerando o enorme crescimento previsto para o transporte aéreo, a meta é assaz ambiciosa.
As ações para cumprimento da meta são diversificadas e incluem inovações aerodinâmicas, novos materiais, eficiência de operações em terra e ar, entre outras. Na visão da IATA, o uso de biocombustíveis é crucial para atingir as metas, o que permite antever que ingressaremos em um período de investimentos, testes, protótipos, programas pilotos que, em cerca de 20 anos, permitirão o uso de biocombustíveis aeronáuticos em larga escala. Os requisitos gerais de sustentabilidade e de mitigação das mudanças climáticas globais serão os mesmos aplicáveis a outros biocombustíveis.
Este programa, de caráter global, está gerando repercussões no âmbito nacional, porque o Brasil reúne vantagens comparativas que lhe permitiriam ser o líder mundial da produção e comércio de biocombustíveis aeronáuticos. A FAPESP, agência financiadora de projetos científicos do Governo de São Paulo lidera as iniciativas para o nosso país capturar esta oportunidade. Com este objetivo, foi firmado um acordo entre a agência e dois grandes fabricantes de aviões (Boeing e Embraer), para projetar e implementar um programa que viabilize ações para a produção de biocombustível aeronáutico no Brasil, tendo sido escolhida a UNICAMP como o ponto focal do programa.
Como parte do Programa a FAPESP e parceiros elaboraram um Roadmap que, por ser destinado ao setor aeronáutico, recebeu o nome de Plano de Voo (Plano de voo para biocombustíveis de aviação no Brasil: Plano de ação). Segundo o documento, o Plano pretende: a. preencher lacunas de pesquisa e desenvolvimento na produção de matérias-primas sustentáveis; b. incentivar a superação de barreiras nas tecnologias de conversão, incluindo questões de aumento de escala; c. promover maior envolvimento e interação entre as partes interessadas privadas e as governamentais; d. criar uma estratégia nacional para fazer do Brasil um país líder no desenvolvimento de biocombustíveis de aviação.
O Plano elaborado pela FAPESP, de alta qualidade, envolve diferentes etapas, desde a produção de matéria prima até tornar o biocombustível comercialmente disponível para as aeronaves.
Matéria prima Assim como para outros biocombustíveis, as matérias-primas potencialmente mais promissoras devem conter teores elevados de, alternativamente, carboidratos (mormente açúcares e amido) ou lipídios, além de material lignocelulósico (notadamente celulose e hemicelulose). Outros produtos, como resíduos sólidos urbanos e gases de exaustão industrial também devem ser considerados.
As vantagens comparativas do Brasil na produção de matérias primas de origem agrícola são respaldadas pela sua grande área geográfica e pela diversidade de clima e solo, permitindo explorar diversos cultivos. Especificamente na produção de matéria prima para a indústria energética, somo o maior produtor mundial de cana-de-açúcar e o segundo maior produtor de soja (rumo à liderança). O Brasil dispõe de condições para expansão de cultivo de outras espécies, como canola, girassol, palma de óleo e essências florestais, como o eucalipto.
Algumas regras naturais serão essenciais para a definição da potencialidade de determinada espécie vegetal como candidata a matéria prima, seja de combustível aeronáutico ou de outra ordem. A primeira exigência, de caráter eliminatório, é a densidade energética, ou seja, quantos gigajoules são obtidos de cada hectare cultivado, em cada ano. Os benchmarks podem ser os valores de programas já em andamento no Brasil ou no exterior, como soja ou palma de óleo para biodiesel ou cana-de-açúcar para bioetanol, quanto seu potencial futuro, avalizado por experimentos científicos idôneos que comprovem sua factibilidade (Tabela 1).
A segunda exigência é a existência de um sistema de produção já estabelecido, que necessite apenas de aprimoramentos e avanços incrementais. Será inviável investir em alternativas não cultivadas, que demandem décadas de pesquisa e inovação, para reunir informações que podem, eventualmente, conduzir à inviabilidade da cultura. É importante lembrar que outros países também tentarão capturar a maior parcela deste mercado e necessitarão de matéria prima de alta viabilidade. Por exemplo, nos Estados Unidos há um investimento formidável para o desenvolvimento de microalgas como matéria prima para bicombustíveis, com potencial de superar com folga as perspectivas futuras das matérias primas convencionais. A produtividade de microalgas pode alcançar inacreditáveis 5.065 GJ/ha/ano, de acordo com Xu (2006)¹.
O terceiro requisito é a possibilidade de produção em larga escala e com usos alternativos, para evitar a excessiva dependência do setor de biocombustíveis e das políticas públicas associadas, que podem sofrer oscilações em função de prioridades governamentais, problemas orçamentários, pressão da sociedade, visão do governante, etc. Neste particular, cultivos anuais ou de curto prazo (cana-de-açúcar, eucalipto) levam vantagem sobre cultivos semiperenes (palma de óleo) ou perenes, pois os investimentos na sua produção podem ser redirecionados.
Na proposta de produção de biocombustíveis aeronáuticos a IATA elenca alguns produtos considerados preferenciais. Porém, talvez por falta de assessoria especializada, comete pecados mortais, como considerar espécies tipo camelina e pinhão-manso como opões preferenciais, “por não competir com cultivos alimentares”. As perguntas que se impõem são:
Será que estas espécies não demandam terra arável, onde poderiam ser cultivados alimentos?
Não demandam recursos de crédito ou seguro agrícola?
Não demandam mão-de-obra, já tão escassa na agropecuária?
Não usam fertilizantes, agrotóxicos, máquinas?
Não ocupam silos ou meios de transporte?
Adicionalmente, camelina e pinhão-manso são tão inexpressivos em escala global, que sequer constam da base de dados da FAO, a qual inclui cultivos como cânhamo ou jojoba, esta plantada em meros 290 hectares, em todo o mundo. Imaginando que este possa ser o ponto de corte para ingresso na base da FAO, a área de plantio de camelina e pinhão-manso no mundo é inferior a esta. Logo, outra pergunta se impõe: Por que motivo estas espécies não são cultivadas, apesar dos grandes incentivos recebidos nas duas últimas décadas? Seriam os empresários agrícolas avessos ao lucro e às oportunidades de bons negócios?
Processamento industrial Obtida a matéria prima é necessária processá-la até a obtenção do combustível aeronáutico. Na proposta da FAPESP são citadas diversas tecnologias de conversão e refino, incluindo gaseificação, pirólise rápida, liquefação por solvente, hidrólise enzimática de biomassa celulósica e lignocelulósica, oligomerização de álcool para combustível de aviação (ATJ), hidroprocessamento de ésteres e ácidos graxos (HEFA), bem como a fermentação de açúcares e dejetos (resíduos sólidos urbanos, gases de combustão, resíduos industriais) em álcoois, hidrocarbonetos (DSHC) e lipídios. Todas essas tecnologias têm potencial para ser consideradas na produção de biocombustível para aviação, porém poucas delas se firmarão como tecnologias industriais de larga escala.
De acordo com a FAPESP, várias dessas tecnologias estão sendo testadas para produzir biocombustíveis usados em voos de demonstração como alternativas possíveis de biocombustível sustentável, tanto no Brasil quanto no exterior. Além de dificuldades técnicas, também precisam ser enfrentadas questões de viabilidade econômica e demonstrar os benefícios ambientais, como a redução das emissões de GEE.
É importante lembrar que o biocombustível aeronáutico será utilizado na forma drop-in, ou seja, um produto que será misturado com o combustível convencional, utilizando a mesma infraestrutura e equipamentos, e sujeito às mesmas especificações.
Também é crucial fazer a ponte entre o presente e o futuro, as atuais e as futuras instalações industriais de produção de biocombustíveis. E, particularmente, ajustar o planejamento para operar no conceito de biorefinaria, ampliando o portfólio de produção e oferta de produtos, bem como aumentando significativamente a margem do negócio. O mote para esta ação é a demanda da sociedade por produtos obtidos por processos de química verde, em que um dos fulcros é a substituição do petróleo como insumo para a indústria química por biomassa.
Infraestrutura e logística Apenas produzir matéria prima de forma sustentável e competitiva, ou processá-la ao ponto de obter biocombustíveis aeronáuticos não será suficiente. Considerando a história recente do agronegócio brasileiro (que inclui a produção de biocombustíveis) as deficiências de infraestrutura e logística podem ser a diferença entre a viabilidade ou inviabilidade do negócio.
Para estabelecer um plano estratégico adequado, a previsão de consumo de combustíveis por macro região, em função de seus aeroportos e malha aeroviária, terá que ser estabelecida. As áreas de produção de matéria prima necessitarão ser definidas, o mesmo ocorrendo com as indústrias de processamento, em conexão com os distribuidores, para garantir alta racionalidade de fluxos. Atualmente, o consumo de combustíveis para aviação se concentra na região sudeste do país. Os demais aeroportos de alto consumo localizam-se próximo ao litoral, em regiões que não se caracterizam pela pujança agrícola.
Como a produção de matéria prima deve ocorrer relativamente distante dos principais centros de consumo, a melhoria da logística das matérias-primas e dos biocombustíveis para aviação é uma questão fundamental para a sua competitividade.
Políticas públicas É fato notório e conhecido que as políticas públicas são indutoras da adoção de tecnologia e precursora de mudança de comportamento de mercado. Políticas públicas também conferem lastro de competitividade inicial e ajudam a obter escala para tornar o negócio sólido e robusto. É reconhecido o impulso dado pelas políticas públicas aos biocombustíveis, sendo o PNPB um exemplo concreto de um negócio florescente e totalmente lastreado em uma política pública setorial. Por outro lado, as políticas públicas também podem ser deterrentes aos biocombustíveis, como a política atual de comprimir artificialmente o preço dos combustíveis fósseis, que está estrangulando o outrora pujante complexo sucro-energético brasileiro.
Décio Luiz Gazzoni é Engenheiro Agrônomo, pesquisador da Embrapa Soja.
