CompetiçÃo entre o etanol de segunda geraçÃo e a bioeletricidade pelo uso do bagaço de cana de açÚcar
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4. Resultados e Conclusões Para atender os objetivos do presente estudo de investigar a possível competição da bioenergia pelo bagaço da cana-de-açúcar no país, foram simulados quatro cenários contemplando a produção de etanol e de bioeletricidade (cogeração), sendo um cenário de referência, os quais são detalhados nesta seção. 1. Cenário de referência (denominado “REF”): os indicadores econômicos são avaliados considerando a produção de eletricidade a partir do bagaço da cana-de-açúcar, porém como se o etanol 2G não fosse viabilizado ao longo do tempo, ou seja, REF representa a trajetória da economia projetada pelo modelo EPPA, se ela continuasse sob a mesma dinâmica que a determina hoje, excluída a possibilidade de implantação da tecnologia do etanol 2G. 2. Cenário de produção do etanol 2G (denominado “2G”): considera a viabilidade da nova tecnologia em escala comercial a partir do ano de 2020. Neste cenário é considerado que a tecnologia 2G, a partir do bagaço da cana-de-açúcar, tem um custo mais elevado (mark-up) de 20% em relação à tecnologia convencional (primeira geração), desconsiderando o custo com o bagaço no processo. Contudo, a tecnologia 2G substitui cerca de 80% do processo produtivo da tecnologia convencional, ou seja, para que o etanol 2G seja produzido, é preciso passar por apenas 20% do processo do etanol de cana-de-açúcar convencional, enquanto o restante do processo, mais elaborado, é 20% mais caro, 3. Cenário de produção do etanol 2G com mark-up reduzido (denominado “2GMU”): igual ao cenário de produção do etanol 2G, mas considerando um mark-up menor, de 5%, de forma a verificar como o barateamento da tecnologia 2G afetaria os resultados. 4. Cenário de produção do etanol 2G com desenvolvimento do comércio internacional de biocombustíveis (denominado “2GCI”): assume as mesmas hipóteses tecnológicas do cenário 2G, porém inclui a possibilidade de aumentos na exportação brasileira de etanol pela maior capacidade de substituição deste biocombustível por aqueles produzidos nos países importadores. Os resultados foram agrupados em: energia elétrica e biocombustíveis, sendo este último subdividido em demanda doméstica de etanol, produção e comércio internacional do etanol brasileiro, produção de biocombustíveis no mundo e uso da terra.
O primeiro resultado de interesse do presente estudo diz respeito à projeção da demanda pelo etanol no Brasil. O modelo projeta que a demanda brasileira pelo etanol hidratado sofre pequena variação ao longo do período nos quatro cenários estudados conforme pode ser verificado na Tabela 1. No cenário de referência essa demanda cresce de 0,46 Exajoules (EJ)1 em 2015 para 1,53 EJ em 2050. Esse aumento é consequência da evolução da frota de automóveis flex-fuel no país ao longo do tempo, bem como do aumento gradativo mais pronunciado do preço do petróleo e seus derivados em relação ao preço do etanol. No cenário 2G, com a entrada da nova tecnologia há um consumo superior em 2,3% em relação ao cenário de referência REF no ano de 2050, o que indica que a tecnologia se torna competitiva e permite uma leve ampliação da oferta do biocombustível, reduzindo seu preço e causando esta pequena elevação de demanda. Verifica-se no cenário 2GMU que, quando o mark-up é inferior e, portanto, a tecnologia se torna mais barata, há maior demanda pelo produto do que nos cenários anteriores, reforçando que o diferencial do preço do produto consegue elevar a demanda, mesmo que modestamente, sendo um crescimento de 1,4% em relação ao cenário 2G e 3,9% de crescimento em relação ao cenário REF no ano de 2050. No cenário 2GCI, a maior demanda pelas exportações brasileiras reduz a demanda doméstica em relação aos níveis projetados para os cenários 2G e 2GMU, contudo, a demanda continua superior em relação ao cenário REF em 1,8% em 2050. Esse resultado indica que o desenvolvimento do mercado internacional para as exportações brasileiras é capaz de diminuir apenas levemente a oferta doméstica. Tabela - Projeção da demanda nacional por etanol hidratado (EJ)
Fonte: Resultados da pesquisa. Não há praticamente diferença na demanda pelo etanol anidro nos quatro cenários, como pode ser observado na Tabela 2. Isso ocorre porque o preço do etanol anidro diluído na Gasolina C acaba impactando em pouca redução no preço desta ao consumidor, sendo insignificante para determinar uma elevação na sua demanda nos cenários de maior produção de etanol, uma vez que o etanol anidro é consumido na forma de complemento perfeito da gasolina. Além disto, o modelo projeta o aumento na produção de petróleo no Brasil até 2030, com posterior declínio ao longo do tempo (Tabela 3). Esta redução de produção do petróleo indica que a elevação da escassez do produto traz impacto no aumento do seu preço. Isso significa que a Gasolina C, mistura da Gasolina A com o anidro, não sofre redução suficiente de preço ao consumidor final que estimule a elevação na sua demanda. A produção de gasolina A permanece ao longo do tempo sem diferenças nos quatro cenários e a proporção de etanol anidro incorporada à mistura da Gasolina C é mantida em 19% (em base energética) da mistura ao longo de todo o período simulado. Isso significa que o aumento da demanda pelo etanol anidro apenas acompanha o crescimento da frota total de veículos, porém, perdendo espaço para o consumo de etanol hidratado nos veículos de passeio. No cenário de referência, o consumo de gasolina C e de etanol anidro cresce aproximadamente 47% entre 2015 e 2050, enquanto o etanol hidratado possui sua demanda incrementada em 230%. Verifica-se, portanto, que, se por um lado a tecnologia do etanol 2G não é capaz de compensar o contínuo aumento no preço dos derivados de petróleo de forma a estimular a demanda do etanol anidro, por outro há evidências de que tal tecnologia confere ao etanol hidratado maior competitividade frente à gasolina C. No cenário 2G, quando há viabilização da tecnologia, verificamos a leve ampliação da oferta do biocombustível com sua redução de preço, o que causa uma pequena elevação na demanda do produto. No cenário 2GMU, com a maior viabilização da tecnologia há também maior impacto na demanda do produto. Já no cenário 2GCI há leve diminuição da oferta doméstica devido ao desenvolvimento do mercado internacional para as exportações brasileiras. Tabela - Projeção da demanda nacional por etanol anidro (EJ)
Fonte: Resultados da pesquisa. Tabela - Evolução da produção brasileira de petróleo (EJ)
Fonte: Resultados da pesquisa. A produção total de etanol pelo Brasil tem evolução similar nos cenários REF, 2G e 2GMU sofrendo elevação de aproximadamente 234% entre os anos de 2010 e 2050 (Tabela 4). Já no cenário 2GCI há um incremento no volume produzido de 460%, ou seja, a demanda externa pelo produto com o livre comércio internacional possibilita um grande incremento na produção nacional de etanol (Tabela 5). Tabela – Evolução da produção brasileira de etanol (EJ)
Fonte: Resultados da pesquisa. Nos cenários REF, 2G e 2GMU, os EUA participam em 2010 importando 60% do volume total exportado pelo Brasil e em 2050 com 70% deste volume. A Europa participa com 27% em 2010 e 22% em 2050 e a Ásia com 13% e 8% nos anos de 2010 e 2050, respectivamente. No cenário 2GCI, as participações em 2050 dos EUA, Europa e Ásia são respectivamente 80%, 18% e 2%, ou seja, em números absolutos os três destinos têm elevação na participação do comércio do etanol, mas, em números relativos, o mercado que mais se beneficia do livre comercio é o dos EUA. Tabela – Evolução da exportação brasileira de etanol (EJ)
Fonte: Resultados da pesquisa. Verifica-se, portanto, que o Brasil tem capacidade em elevar a sua produção de etanol, porém, possui uma demanda doméstica limitada pelo produto, determinada pela projeção do tamanho da frota de veículos flex fuel no futuro. Com o livre comércio internacional, há possibilidade de maior demanda pelo produto e, consequentemente, maior produção, sendo que o país que mais se beneficiaria deste livre comércio seriam os EUA. Nos cenários REF, 2G e 2GMU, a produção mundial de biocombustíveis mais do que dobra entre os anos de 2015 e 2050, sendo que o diferencial de produção final de biocombustíveis entre os três cenários estudados é pequeno, assim como vimos acontecer na produção brasileira (Tabela 6). Já no cenário onde foi considerado o livre comércio internacional (2GCI), há um maior incremento na produção mundial de biocombustíveis no período, porém bem inferior ao incremento de produção brasileira de etanol neste mesmo cenário. Esse resultado indica que, com o livre comércio, parte do incremento da produção brasileira de etanol substitui os biocombustíveis produzidos em outros países devido à sua competitividade em preço. Tabela – Evolução da produção de biocombustíveis no mundo (EJ)
Fonte: Resultados da pesquisa. 4.2. Uso da terra Em todos os cenários há aumento na área necessária para cultivo da cana-de-açúcar destinada ao etanol entre os anos de 2015 e 2050 para atender à demanda crescente pelo produto. No cenário 2G, verifica-se ser menor a área necessária para a produção do etanol que no cenário REF ao longo dos anos, o que significa que a maior produtividade do etanol 2G possibilita o incremento da produção de etanol por hectare. No cenário 2GMU, a redução da área necessária para a produção é ainda maior, ou seja, aumenta-se ainda mais a produtividade de etanol por hectare quando do menor custo da tecnologia 2G, devido à maior viabilidade de produção de etanol. (Tabela 7) No cenário 2GCI, há expressivo aumento da área necessária para a produção de etanol. Temos, ao mesmo tempo, elevação do volume de etanol 2G e 1G dada a maior demanda internacional pelo etanol quando comparado ao cenário REF. Nos cenários, o aumento de produtividade de etanol observado (agrícola + industrial) é de cerca de 2,7% ao ano. Tal produtividade ajuda na redução da área necessária para produção do etanol, seja 1G ou 2G, e contribui para manter a competitividade do etanol 1G frente ao 2G.
Tabela - Uso da terra para a produção de cana-de-açúcar destinada à produção de etanol no Brasil (mil ha)
Fonte: Resultados da pesquisa. Nos cenários 2G, 2GMU e 2GCI as participações absolutas de etanol 2G no total de etanol produzido se elevam ao longo dos anos, porém, as participações relativas do etanol 2G se elevam até determinada data quando então se inicia seu recuo de participação percentual, devido, em parte, à maior competitividade do etanol 1G conferida pelo aumento de produtividade ocorrido durante o período (Gráfico 1). Esses resultados indicam que o crescimento da produtividade da terra é um importante parâmetro na determinação da competitividade relativa do etanol. Gráfico 1 - Participações relativas do etanol 2G na produção total brasileira de etanol Fonte: Resultados da pesquisa. Verifica-se, portanto, que o advento do etanol 2G não se traduz em grande aumento na oferta, capaz de provocar mudanças estruturais importantes na demanda de combustíveis líquidos no país. Em parte esse resultado deve-se ao custo do etanol 2G, que é relativamente elevado, e, portanto, não permite que o avanço tecnológico seja traduzido em aumento expressivo da oferta capaz de reduzir o preço ao consumidor. Como consequência, a demanda de etanol sofre pequena expansão, já que tal redução no preço é impedida pela necessidade de cobrir os custos de produção. Porém, o etanol 2G permite liberar terras para outros cultivos. Dessa forma, um crescimento mais forte da produção do etanol 2G só aconteceria diante de uma maior demanda internacional pelo etanol, ou seja, possível apenas diante do desenvolvimento e liberalização do mercado mundial de etanol. 4.3. Energia elétrica e cogeração O modelo EPPA projeta que a energia elétrica total demandada no país se eleva em torno de 108% entre os anos de 2010 e 2050, não apresentando diferenças significativas entre os cenários estudados. A energia gerada pelo bagaço no cenário REF se eleva em 214% entre os anos de 2010 e 2050, por se mostrar como uma fonte com maior viabilidade, em média, que as demais fontes no longo prazo. A cogeração tem uma elevação de participação na energia total gerada de 1,3% no período, passando de 2,7% do total da energia gerada em 2010 para 4,0% em 2050. A energia gerada pela biomassa não foi a fonte com maior crescimento de participação no período, porém, verifica-se que as outras fontes que demonstraram maior crescimento entre 2010 e 2050 tem declínio de crescimento nos últimos anos ao passo que a cogeração de bagaço mantém uma constante elevação (Gráfico 2) demonstrando sua viabilidade sustentada frente às demais fontes. No ano de 2013 o Brasil possuía cerca de 400 usinas de cana-de-açúcar operando, sendo que destas somente 170 usinas exportavam energia (UNICA, 2013), ou seja, apenas com investimentos nas usinas já existentes seria possível aproximadamente triplicar a cogeração de energia, isso sem levar em consideração as novas unidades possíveis de entrar em operação até o ano de 2050. Portanto, há evidências de que uma elevação de 214% na cogeração no longo prazo seja factível. Gráfico 2 – Evolução do crescimento decenal por fonte de geração de energia elétrica (%) Fonte: Resultados da pesquisa.
No cenário 2GMU, há uma redução de 57% da cogeração proveniente do bagaço de cana-de-açúcar devido ao maior volume de etanol 2G viabilizado com a redução do mark-up da produção. Ainda neste cenário, durante duas décadas não há viabilidade de produção de geração de energia de bagaço, demonstrando quão forte pode ser a competição da tecnologia de produção de etanol 2G pelo uso do bagaço quando da redução dos seus custos de produção. No ano de 2050, a cogeração volta a ser viável devido à maior competitividade do etanol 1G com o etanol 2G, além de uma provável saturação da demanda de etanol no Brasil, tornando então novamente viável a cogeração de energia de bagaço. No cenário 2GCI, temos uma elevação de cogeração de 89%, ou seja, abaixo dos 214% do cenário REF e também inferior aos 93% do cenário 2G, consequência da maior competição pelo bagaço, caso o comércio internacional de etanol se desenvolva. Importante notar que, apesar desse cenário, a princípio, significar aumento na competição pelo bagaço para a produção e exportação de etanol 2G, o estímulo que as exportações provocam é forte o bastante para provocar um grande crescimento do etanol de primeira geração, e com isso, o aumento na disponibilidade de bagaço, o que impede que a cogeração seja interrompida, com aconteceu no cenário 2GMU. Em todos os cenários, a maior competitividade do etanol 1G pelo crescimento da produtividade da terra e industrial, além do esgotamento da demanda de etanol dentro do país, confere, a partir de 2040, maior taxa de crescimento da cogeração de energia pelo uso do bagaço. A evolução decenal das energias cogeradas nos quatro cenários pode ser visualizada no Gráfico 3. Gráfico 3 - Trajetória da produção de energia pela cogeração em EJ Fonte: Resultados da pesquisa. O uso do bagaço para energia elétrica se torna menos viável para os produtores quando do desenvolvimento do etanol 2G, considerando o aumento da demanda pelo etanol seja no mercado doméstico ou internacional, sendo que a elevação da competitividade do etanol 1G pode conferir maior lucratividade ao uso do bagaço para a cogeração de energia. Quanto mais competitivo se tornar o etanol 2G, menor a atratividade do uso do bagaço para a cogeração. 4.4 Produto Interno Bruto - PIB Os modelos de equilíbrio geral permitem obter não apenas resultados sobre os setores e produtos objeto da investigação, mas também, os resultados sobre variáveis macroeconômicas. Considerando isso, é relevante observar se as diferentes trajetórias possíveis de uso do bagaço da cana-de-açúcar são capazes de provocar mudanças no PIB do país, ou se a importância do setor e de seus encadeamentos sobre outros setores produz impactos consideráveis sobre o produto agregado. Nesse sentido, o modelo projeta que o PIB mundial cresce a uma taxa média de 2,639% ao ano entre o período de 2015 a 2050 no cenário de referência (REF), enquanto o Brasil apresenta crescimento médio de 2,964% ao ano no mesmo período. No cenário 2G, o crescimento do Brasil é US$ 4,4 bilhões superior ao obtido no cenário REF no ano de 2050 e o crescimento mundial US$ 4,6 bilhões superior ao apresentado no cenário REF, ou seja, a tecnologia 2G traz consigo melhora no PIB brasileiro, que assimila quase todo crescimento mundial encontrado. O crescimento mundial anual do PIB nos dois cenários é de 2,639% ao ano entre os anos de 2015 e 2050 enquanto que no Brasil o crescimento anual passou de 2,964% no cenário REF para 2,967% ao ano no cenário 2G no período. A melhora no PIB está relacionada à introdução da tecnologia do etanol 2G, que significa a economia de recursos produtivos para atingir melhores níveis de produção, permitindo, dessa forma, um ganho de eficiência para a economia brasileira. No cenário 2GMU, o crescimento do Brasil é US$ 8,8 bilhões superior ao demonstrado no cenário REF no ano de 2050 e o crescimento mundial US$ 9,2 bilhões superior ao apresentado no cenário REF no mesmo ano, ou seja, a tecnologia 2G demonstra melhorar ainda mais o PIB brasileiro com o aumento da competitividade da nova tecnologia devido ao seu menor custo de produção, e, portanto, maior eficiência no uso dos recursos escassos. O crescimento mundial anual do PIB no cenário 2GMU é de 2,640% ao ano entre os anos de 2015 e 2050 enquanto que no Brasil o crescimento anual passou de 2,964% ao ano no cenário REF (ou passou de 2,967% ao ano no cenário 2G) para 2,970% ao ano no mesmo período. No cenário 2GCI, o crescimento mundial em 2050 é US$ 15,4 bilhões superior ao demonstrado no cenário REF enquanto que, no Brasil, há redução de US$ 19,1 bilhões neste mesmo ano quando comparado ao cenário REF sendo que o crescimento mundial do PIB é de 2,640% ao ano, um pouco acima do 2,639% ao ano do cenário REF, e do Brasil 2,949% ao ano, ficando ligeiramente abaixo do crescimento verificado no cenário REF de 2,964% ao ano. Ainda em 2050, no cenário 2GCI verifica-se elevação de US$ 30,9 bilhões no PIB dos EUA e elevação de US$ 3,5 bilhões do PIB da Europa quando comparados ou cenário REF, ou seja, neste cenário o Brasil é o país que tem maior perda e os EUA e a Europa o maior ganho. Isto ocorre porque uma maior produção do etanol 2G para exportação necessita de mais fatores e insumos de produção, com desvio dos recursos econômicos disponíveis em outras atividades para a produção do biocombustível, o que prejudica os investimentos nessas outras atividades. Com isso, há uma redução na produção desses setores e consequente elevação nas importações dos produtos que deixaram de ser produzidos. O PIB do Brasil projetado para 2050 é da ordem de US$ 3,8 trilhões e, portanto, o impacto de US$ 19,1 bilhões significa cerca de 0,5% do PIB naquele ano. Esses resultados sugerem que as taxas anuais de crescimento quase não são afetadas pelos diferentes cenários, porém, é possível verificar que o ganho tecnológico do etanol 2G possibilita, em valores absolutos, um aumento no PIB, mesmo que pouco expressivo. Contudo, com a possibilidade de livre comércio internacional do etanol, o PIB brasileiro mostra-se ligeiramente inferior, o que indica que a forte especialização em uma commodity como o etanol atrai recursos produtivos de outros setores, reduzindo a produção e aumentando as importações desses, apesar da escala ser praticamente desprezível.
Os resultados do presente estudo indicam que o desenvolvimento do etanol de segunda geração (2G) deve gerar uma forte competição pela utilização do bagaço com a cogeração de energia elétrica, sendo que quanto maior for a competitividade da tecnologia 2G maior será a competição pelo bagaço. Projeta-se que, em um cenário de grande competitividade do etanol 2G, poderá haver falta de bagaço para a cogeração em determinados períodos. Ainda, observa-se que não deve haver incremento significativo na demanda pelo etanol no mercado doméstico por conta do desenvolvimento do etanol 2G, uma vez que o aumento da participação dos veículos flex-fuel na frota brasileira e a tendência de aumento no preço do petróleo e seus derivados ao longo do tempo já determinam uma demanda crescente pelo etanol de primeira geração. É importante considerar que o presente estudo não indica crescimento relevante dos veículos híbridos e elétricos na frota brasileira, que se mostram pouco atrativos ao consumidor em termos de relação custo-benefício. Nesse sentido, não são consideradas possíveis regulações futuras que imponham o aumento desses veículos na frota brasileira. Outro resultado importante do presente estudo diz respeito à liberação de terras de cultivos de cana-de-açúcar para outras atividades quando do desenvolvimento do etanol 2G. Tal disponibilidade de áreas também ocorre devido aos ganhos de maior produtividade no cultivo da terra no longo prazo, após a demanda potencial aparentemente ser satisfeita. Ainda que pese essa hipótese da produtividade, sem o desenvolvimento do comércio de etanol, o impacto da produção de 2G no Brasil se daria mais sobre a liberação de área para outras culturas agrícolas, do que sobre o incremento da demanda doméstica, evitando assim argumentos de impactos indiretos sobre o uso da terra. O aumento da produtividade da terra ao longo do tempo confere maior competitividade ao etanol 1G, diminuindo a participação relativa do etanol 2G no longo prazo, sem, contudo, impedir a elevação da sua produção em termos absolutos, e fazendo com que seja possível aumentar o volume de cogeração de energia. Isso significa que o aumento de produtividade do etanol 1G influencia em maior competitividade para a cogeração de energia frente ao etanol 2G na disputa pelo bagaço. É verificada também a elevação da geração de energia utilizando o bagaço no final do período indicando que parte da perda de competitividade relativa do etanol 2G é causada pela maior competição da cogeração pelo bagaço, ou seja, tanto a maior produtividade do etanol 1G quanto a maior competição da cogeração pelo bagaço influenciam na redução relativa da produção do etanol 2G. No caso de um desenvolvimento do mercado internacional de etanol que permita o aumento das exportações do produto brasileiro, o etanol 2G apresenta substancial aumento na produção para atendimento da demanda externa. Neste caso, há aumento da área para produção de cana-de-açúcar como um todo e do etanol de primeira geração, aumentando o volume de bagaço disponível, sem comprometimento da produção de eletricidade pela cogeração. Esse resultado sugere que a expansão da produção brasileira de etanol até 2050 seria bem mais vigorosa no caso de desenvolvimento dos mercados internacionais para este produto, já que o potencial de expansão acelerada da demanda interna brasileira está restrito à participação dos veículos flex-fuel na frota de automóveis leves. Os diferentes cenários de competição pelo uso do bagaço indicam poucos impactos sobre o PIB brasileiro, uma vez que a taxa anual de crescimento do produto agregado é praticamente a mesma em todos os cenários. Observa-se que o desenvolvimento tecnológico representado pelo etanol 2G traz um incremento de 0,003% ao ano no PIB. Esse resultado é condizente com as teorias de crescimento econômico, que consideram o avanço tecnológico o “motor” do crescimento. Contudo, no cenário de maior comércio internacional do etanol, há evidências de transferência dos fatores de produção de setores industriais e de serviços para a produção de etanol para exportação, sugerindo perdas nos termos de troca e alguma desindustrialização, apesar desses efeitos serem bastante modestos de 0,014% ao ano na taxa de crescimento do PIB nacional.
BIRUR, D. K.; HERTEL, T. W.; TYNER, W. E. Impact of biofuel production on world agricultural markets: a computable general equilibrium analysis. GTAP working paper. n. 53. Center for Global Trade Analysis, Purdue University, West Lafayette, Indiana, 2008. Disponível em: Yüklə 205,59 Kb. Dostları ilə paylaş:
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