Tecnologias com DNA brasileiro, inovações que aumentam o rendimento das plantas industriais e rentabilidade dos coprodutos do cereal, como o DDGS, são aspectos que tornam os investimentos cada vez mais atrativos

Millenium Bioenergia 08 fev 2021 - 10:06 - Última atualização em: 08 fev 2021 - 10:07

O ciclo de 2020 marcou a consolidação do etanol de milho no mercado energético do Brasil. Na esteira dos Estados Unidos, que há décadas investe neste biocombustível, o país agora otimiza as experiências e tecnologias desenvolvidas graças à intensa produção de cana-de-açúcar para se fortalecer também com o cereal. A expectativa é que essa produção impacte na redução das importações brasileiras de etanol, especialmente para o abastecimento da região Norte-Nordeste.

Os números refletem essa tendência. Um dos maiores produtores de milho do mundo, o Brasil produziu 97,5 milhões de toneladas na safra 2019/20 e a projeção da Companhia Nacional de Abastecimento (Conab) para 2020/21 é de crescimento, com 102,3 milhões de toneladas.

Embora o acumulado do ano ainda não esteja fechado, a estimativa da União Nacional do Etanol de Milho (Unem) é a de que tenham sido produzidos 2,75 bilhões de litros em 2020. Somente entre janeiro e outubro foram fabricados quase 2,1 bilhões de litros, o que representa um crescimento de 96,4% em relação ao mesmo período de 2019.

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O alto rendimento do milho na fabricação de etanol, a ampla gama de subprodutos e a possibilidade de cogeração, com a integração das usinas de cana e milho na mesma planta – seja o ano todo ou somente na entressafra –, são alguns dos trunfos desta cultura, de acordo com companhias que têm se voltado a este nicho, como é o caso da Millenium Bioenergia.

Fundada em 2014, a empresa está empreendendo no Brasil e no exterior e criou uma espécie de consórcio integrador formado por companhias de renome, que atuam em torno da produção e do desenvolvimento do setor sucroenergético e de commodities. Entre seus objetivos, está a consolidação de um modelo de operação que vai além do Flex, o chamado Total Flex. Enquanto o primeiro modelo consiste em otimizar a rentabilidade das usinas de etanol de cana, adaptando a planta para produzir a opção derivada do milho apenas nos quatro meses de entressafra da cultura principal, a versão Total ou Full Flex sugere que é possível – e mais lucrativo – incorporar a fabricação do etanol de milho o ano todo, utilizando tecnologia de ponta.

Conforme explica o CEO da Millenium Bioenergia, Eduardo Lima, com uma única indústria composta por duas unidades de processamento – a cana por esmagamento e o milho com trituração e fermentação por enzimas – é possível ampliar os rendimentos em até 20%, no caso das usinas Flex, ou até mesmo duplicar os ganhos, na versão Total Flex.

“Os processos de produção são distintos, mas eles podem estar no mesmo local e compartilhar a mesma tancagem, cogeração, operação, manutenção e mão de obra, e isso aumenta muito a rentabilidade da usina”, garante.

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Rotas de transformação Norte-Nordeste

O Brasil tem atualmente 14 usinas que atuam com a produção de etanol de milho, das quais a maior parte utiliza o modelo de negócio Flex. Segundo mapeamento da Unem, outros 23 projetos estão em diferentes fases de avaliação de viabilidade e desenvolvimento, embora nem todos devam ser implementados de fato.

A maior parte destes projetos é de usinas que pretendem trabalhar com etanol de milho o ano inteiro, seja dedicando-se apenas a ele, seja em paralelo à cana. São apostas em novas perspectivas de consumo, exportação e investimento para algumas regiões do Brasil em que o milho terá melhor penetração do que a cana, como no Mato Grosso e na região da Amazônia Ocidental, o que inclui Amazonas, Acre, Rondônia e Roraima.

Em especial, Mato Grosso chama atenção por conta dos preços competitivos do milho – em 2019, o valor médio da saca de milho foi de R$ 21,48, segundo indicador do Instituto Mato-grossense de Economia Agropecuária (Imea). O estado também conta com a facilitação de acreditações relacionadas à sustentabilidade, já que as indústrias do tipo estão liberadas para operar realizando apenas o Relatório Ambiental Simplificado.

“O alto índice de sustentabilidade desses empreendimentos já foi comprovado na região”, garante o CEO da Millenium. “Os órgãos ambientais conseguiram monitorar por doze meses a primeira usina de etanol a utilizar apenas milho – a FS Bioenergia, de Lucas de Rio Verde –, que já está com mais de um ano e meio de funcionamento, e comprovar o baixo índice de impacto ambiental de uma usina de etanol de milho”, completa.

De acordo com ele, a percepção do mercado é a de que, em breve, a produção de etanol de milho no Mato Grosso será suficiente para alimentar os municípios do estado e gerar um excedente, que poderá ser vendido a outras unidades da federação.

Embora seja menos competitivo em comparação com Minas Gerais, São Paulo e Paraná, que possuem produção própria de etanol e também por questões logísticas, o Mato Grosso pode direcionar seu excedente de modo estratégico, comercializando com o Amazonas e outros estados da região Norte, que têm demanda de etanol anidro, e até mesmo realizando vendas diretas para os postos locais. Para esta última opção, as usinas ainda dependem de uma regulamentação da Agência Nacional do Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis (ANP).

Outro gargalo que poderá ser diminuído pela maior fabricação de etanol de milho no Mato Grosso está no Nordeste. Na região, alguns centros consumidores atualmente importam biocombustível dos Estados Unidos nos períodos da entressafra de cana-de-açúcar, para evitar o desabastecimento.

Este mesmo mercado está relacionado ao desenvolvimento sustentável da região Amazônica. Lá, a principal vantagem está no campo da localização estratégica, que facilitará a logística de distribuição para essas regiões. Além disso, também ficará facilitada tanto a exportação do etanol quanto a de subprodutos do milho.

“A Millenium tem quatro projetos na Amazônia Ocidental: um em Roraima, um em Rondônia e dois no Amazonas”, relata Lima. “Além disso, estamos iniciando também um projeto portuário no Rio Amazonas, o Millenium Amazon Port. Nele, a planta de etanol é uma âncora, mas o objetivo é criarmos um condomínio logístico portuário fluvial”.

De acordo com ele, a instalação deste porto fluvial com alto calado facilitará o escoamento dos produtos derivados da commodity, melhorando a comunicação com o próprio porto de Manaus e, também, o comércio com países europeus, caribenhos e asiáticos.

Lima argumenta que as usinas de etanol de milho são beneficiadas por estas questões estratégicas, tornando-se opções viáveis na região da Amazônia Ocidental, já que não é necessária a destinação de uma parte do terreno para canaviais. Nestes casos, as usinas atuarão exclusivamente com o processamento de milho, sendo localizadas em áreas suframadas, ou seja, em territórios de zona franca e de livre comércio, que incluem, além da permissão para instalação das plantas, benefícios fiscais aos investidores.

Rendimento e coprodutos

Ainda segundo Lima, um dos aspectos que contribuíram para colocar os Estados Unidos em posição de liderança na fabricação de etanol, com 54% da produção global em 2019, foi o alto rendimento do milho.

“Cada tonelada de cana processada gera 90 litros de etanol, além do bagaço, resíduo que é queimado e gera energia para o próprio processo da usina. O milho, por outro lado, pode gerar entre 420 e 450 litros, dependendo do sistema de processo e da tecnologia”, afirma.

O CEO também defende que a polivalência da commodity permite reduzir alguns custos da usina e gerar coprodutos quase tão rentáveis quanto o próprio etanol: a energia, o óleo de milho, o gás carbônico empregado em produtos como a gaseificação de refrigerantes e, principalmente, o DDGS (grãos secos de destilaria com solúveis, em tradução livre).

Segundo levantamento da Unem, além dos cerca de 420 litros de etanol, uma tonelada de milho gera, em média, 180 kg de DDGS com alta fibra, 105 kg de DDGS seco, altamente proteico, e 18 litros de óleo de milho, que pode virar biodiesel ou ser refinado para consumo humano. Para completar, o uso de biomassa também permite a cogeração de energia elétrica.

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Esta gama maior de produtos derivados do milho, de acordo com Lima, desatrela a lucratividade da usina somente do etanol e do açúcar, oferecendo mais estabilidade aos investidores. Outra vantagem citada por ele é a qualidade do DDGS que resulta de alguns métodos de usinagem do milho, pois alguns mercados, como o europeu e asiático, vêm demandando um volume cada vez maior de ração com altos índices proteicos para aves, suínos, bovinos e, até mesmo, para a piscicultura.

“Depois de extraído o etanol, o DDGS fica com uma concentração de proteína muito alta, que varia entre 26% e 42%. Este produto contribuiu para alavancar as usinas norte-americanas, que alimentam o mercado asiático e o Oriente Médio”, detalha.

O DDGS também pode tomar outra forma nas usinas Total Flex que adotam modelos de integração da indústria com o seu entorno. “Muitas das plantas norte-americanas adotam o confinamento, seja de gado, suíno ou frango, muito próximo à usina, o que aumenta a eficiência logística”, exemplifica e assegura: “Isso é algo que pretendemos fazer aqui no Brasil também”.

De acordo com ele, esta opção dispensa o uso de secador e o transporte para longas distâncias. Com isso, o coproduto do milho passa a se chamar WDG (grão úmido de destilaria). “A ração vai em modo úmido, por tubulação, direto para o cocho do animal; é uma compensação extra para uma alimentação equilibrada”, completa.

Os projetos de usinas Total Flex também têm a possibilidade de biodigestão anaeróbia da vinhaça onde, após a produção e extração do biogás, a vinhaça se transforma em biofertilizante. Desta forma, há economias no canavial, que passa a dispensar a necessidade da compra de fertilizantes e faz um aproveitamento mais eficiente da água. Este é um dos aspectos chave para a adoção de modelos sem desperdício – o chamado “zero waste” –, que priorizam a menor emissão de poluentes.

A logística facilitada é outro aspecto que vem chamando a atenção dos usineiros, afirma Lima. Enquanto o tempo útil de manipulação da cana é de até 72 horas, o que faz com que os canaviais precisem estar em um raio de cerca de 60 quilômetros da usina, o milho pode ser transportado por longas distâncias, desde que os preços das sacas sejam competitivos, e estocado.

Desafios e vantagens do Brasil

O valor da saca do grão, aliás, é o principal gargalo para a implementação de cada vez mais usinas de etanol de milho no país, já que os preços altos inviabilizam a rentabilidade das plantas que produzem com o cereal somente na entressafra de cana. Por outro lado, este é o principal fator de estímulo para a incorporação da versão Total Flex.

O diretor de tecnologia da Millenium, Daniel Chioatto, explica que o modelo de trabalho Flex é vantajoso quando a saca de milho custa menos de R$ 32. “Por outro lado, no projeto Total Flex, a usina é lucrativa mesmo quando o milho está mais caro, até R$ 60 a saca. Para que a usina de etanol de milho seja viável, é preciso conciliar o baixo custo de operação e a alta produtividade, apostando em tecnologias mais eficientes”, afirma.

Preços competitivos da saca de milho garantiriam mais lucratividade e retorno acelerado, de acordo com Chioatto. Ele calcula que o investimento em uma planta de etanol de milho pode ser coberto entre 5 e 6 anos, contra o período de 10 a 12 anos projetado para as sucroenergéticas.

É com base nestes dados que a empresa está trabalhando em um projeto que está sendo desenvolvido em Queensland, na Austrália e que adotará o modelo Total Flex. Por lá, a expectativa é que o investimento de aproximadamente US$ 200 milhões tenha retorno no prazo de cinco anos.

A tecnologia empregada nas usinas é outro critério importante para alavancar o etanol de milho no Brasil, que pode tanto aprender com exemplos como o norte-americano, quanto desenvolver suas próprias inovações a partir da experiência acumulada com a cana. Uma das apostas do mercado neste sentido é a tecnologia brasileira StarchCane®, desenvolvida pela Fermentec, uma das parceiras no consórcio da Millenium Bioenergia.

Fruto de quatro décadas de pesquisa e aprimoramento, a inovação está atrelada à liderança brasileira no setor de fermentação alcoólica obtida desde o início do Proálcool. Em resumo, a StarchCane® consiste em um método que une os processos de cana e milho em um tipo mais eficiente de fermentação, baseado no reciclo de leveduras.

A tecnologia é considerada inovadora pela companhia, pois promete acelerar o processo de fermentação, que passa a ser de 20 a 25 horas, contra as 60 a 70 horas dos processos convencionais, além de ter menores níveis de acidez.

O vice-presidente e diretor de engenharia de processos e novas tecnologias da Fermentec, Alexandre Godoy, aponta ainda outros resultados que diferenciam esse método dos demais. “Temos a eliminação da propagação de leveduras, o que gera redução de custos operacionais com compra de leveduras, enzimas e nutrientes na propagação e, com isso, não ocorre desvio de açúcares para multiplicar o fermento nesta etapa”, detalha.

Realizada mais rapidamente e em menor temperatura, a fermentação também proporciona um melhor controle da contaminação. Além disso, a velocidade do processo leva a uma redução nos custos de instalação e automação, graças ao menor dimensionamento da fermentação, que pode ser reduzido para 1/3 da capacidade convencional.

A tecnologia StarchCane® também influencia na qualidade do DDGS. “Como operamos com uma grande quantidade de leveduras no vinho em função do reciclo, parte destas leveduras pode ser removida da fermentação para ser incorporada ao DDGS para aumentar sua produtividade e teor proteico”, explica Godoy. “Também podemos produzir levedura seca, que é um produto muito valorizado no mercado mundial pelas suas propriedades funcionais e promotoras de crescimento aos animais que a consomem como parte da dieta nas rações”.

De acordo com ele, estas características viabilizam economicamente a produção de etanol de milho em qualquer localidade do Brasil, incluindo regiões onde o cereal é mais caro, como em São Paulo e no Paraná, por exemplo.

Chioatto, da Millenium Bioenergia, concorda com esta perspectiva e complementa que a tecnologia StarchCane® tem um reciclo de levedura diferente das opções norte-americanas. Segundo ele, o processo conta com a adição de até 50 vezes mais leveduras em comparação com as opções convencionais.

“Isso permite um DDGS que, além de ter mais proteínas, tem uma cadeia de aminoácidos maior”, afirma e detalha: “Nas demais tecnologias, o DDGS de alta proteína passa pela destilaria, faz a concentração da vinhaça e tira o DDGS de qualidade. O processo da Fermentec tira todo o DDGS antes da destilaria e, com isso, a gente não trabalha na alta temperatura da destilaria e a cadeia de proteínas é menos afetada”. Isso ocorre porque a alta temperatura acaba quebrando as cadeias de proteína, diminuindo o aproveitamento do produto para uso na engorda de animais.

Usinas energeticamente competitivas

Além da tecnologia de fermentação, as inovações em outros componentes da planta industrial também são importantes para garantir a viabilidade das usinas Flex e Total Flex. A caldeira, um dos equipamentos essenciais para o funcionamento e bom rendimento da usina, também pode contribuir para otimizar a produção.

O gerente comercial de caldeiras industriais da HPB, licenciada da Babcock & Wilcox Company no Brasil, Marco Zanato, diz que, independentemente do combustível utilizado – seja o bagaço de cana, seja o cavaco de eucalipto –, é possível otimizar a produção de energia ao mesmo tempo em que se reduz a emissão de poluentes, com o auxílio de algumas inovações.

“Nas caldeiras de usinas Flex, que geralmente usam o bagaço de cana, os equipamentos são bastante consolidados e competitivos, utilizando ciclos a vapor otimizados para maior geração de energia”, explica e completa: “Já nas caldeiras de uma usina Total Flex, tem sido utilizado o cavaco de madeira como combustível principal”.

Neste segundo caso, ele defende o uso de sistemas de coleta de particulados via seco, que proporcionam menores custos de operação e manutenção, além de reduzirem as emissões. “Existem outras tecnologias possíveis, mas a grande diferença é que o precipitador eletrostático, que carrega a tecnologia mais avançada disponível. É um dos diferenciais do projeto da Millenium em que estamos trabalhando”.

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Para Zanato, o ponto-chave para a eficiência da usina neste sentido é o bom aproveitamento energético: “Quanto mais vapor com menos combustível, melhor, porque significa que eu posso gerar mais energia elétrica com menos custo operacional”.

Ele também observa que um dos desafios das usinas sucroenergéticas é o adequado balanço energético das plantas industriais, a fim de otimizar o consumo de combustível, seja o bagaço de cana ou o cavaco de madeira, nas usinas Flex ou Total Flex.

Segundo Eduardo Lima, o uso inteligente dos resíduos agrícolas e industriais permite a geração desse vapor excedente. “A Millenium tem tecnologias que possibilitam o acúmulo e armazenamento do bagaço de cana excedente, que pode ser utilizado na entressafra em nossos projetos de etanol Total Flex”, afirma o CEO. “Queimando a palha da cana de forma eficiente – em pó, que possui o dobro do poder calorífico do bagaço –, para cada tonelada da palha, é possível guardar duas de bagaço para a entressafra”.

Conteúdo patrocinado por Millenium Bioenergia – novaCana.com

Texto: Luciane Belin
Infográficos: Lais Mizuta