GranBio, um ano depois: a evolução da primeira usina de etanol celulósico do Brasil

Em setembro de 2014, a GranBio inaugurava a primeira usina de etanol celulósico do Brasil, com a ambição de transformá-la na maior do mundo e planos de aplicar mais R$ 4 bilhões até atingir dez usinas de segunda geração (2G).

Mas, passado mais de um ano, o entusiasmo deu lugar ao pragmatismo. A segunda unidade só será anunciada quando a primeira alcançar produção plena e demonstrar custo competitivo. A unidade, batizada de Bioflex 1, localizada em São Miguel dos Campos (AL), deveria operar 11 meses por safra, mas enfrentou diversas interrupções e acaba de voltar de um período de 50 dias de inatividade.

A expectativa era de que a planta em outubro do ano passado já estivesse produzindo cerca de 1 milhão de litros de etanol 2G por mês e, ao longo de um ano, paulatinamente, elevasse o volume em direção aos 8 milhões de litros mensais de capacidade máxima. Na época da inauguração, o presidente da GranBio, Bernardo Gradin, acreditava até que a capacidade plena poderia ser atingida seis meses após o início da operação.

No entanto, a realidade frustrou o entusiasmo do grupo. Até agora, em seu melhor mês, a Bioflex conseguiu produzir1,5 milhão de litros, o mesmo volume que era esperado para a fase inicial da operação. Como comparação, a Raízen revelou que neste ano inteiro não conseguirá produzir mais que 4 milhões de litros de E2G.

Apesar dos atrasos na operação, o custo de produção pretendido, 20% abaixo do etanol convencional de cana, continua na mira da empresa. A GranBio acredita que dentro de um ano estará em melhores condições para alcançar o mesmo preço da primeira geração.

A revisão das expectativas fez com que a GranBio já admita um novo prejuízo. O balanço da safra 2015/16, que é o primeiro após a empresa iniciar oficialmente a operação da planta 2G, deve trazer um resultado negativo, assim como os dois anteriores, que refletem o período pré-operacional.

Esta situação financeira não mudou a confiança da empresa, pois a visão é de que os riscos da produção já foram mitigados.

Seis tecnologias são fundamentais no processo de transformar a biomassa em E2G. Em quase todas as frentes a empresa afirma que os resultados foram melhores que o esperado. No entanto, o único ponto crítico foi suficiente para frustrar as expectativas da produção e atrasar em cerca de um ano a operação da planta.

A seguir, o portal NovaCana revela com exclusividade o que aconteceu em cada uma das etapas tecnológicas da primeira usina de etanol celulósico do Brasil e o que mudou nos planos da GranBio para o futuro do negócio.

Em setembro de 2014, a GranBio inaugurava a primeira usina de etanol celulósico do Brasil, com a ambição de transformá-la na maior do mundo e planos de aplicar mais R$ 4 bilhões até atingir dez usinas de segunda geração (2G).

Mas, passado mais de um ano, o entusiasmo deu lugar ao pragmatismo. A segunda unidade só será anunciada quando a primeira alcançar produção plena e demonstrar custo competitivo. A unidade, batizada de Bioflex 1, localizada em São Miguel dos Campos (AL), deveria operar 11 meses por safra, mas enfrentou diversas interrupções e acaba de voltar de um período de 50 dias de inatividade.

A expectativa era de que a planta em outubro do ano passado já estivesse produzindo cerca de 1 milhão de litros de etanol 2G por mês e, ao longo de um ano, paulatinamente, elevasse o volume em direção aos 8 milhões de litros mensais de capacidade máxima. Na época da inauguração, o presidente da GranBio, Bernardo Gradin, acreditava até que a capacidade plena poderia ser atingida seis meses após o início da operação.

No entanto, a realidade frustrou o entusiasmo do grupo. Até agora, em seu melhor mês, a Bioflex conseguiu produzir 1,5 milhão de litros, o mesmo volume que era esperado para a fase inicial da operação. Como comparação, a Raízen revelou que neste ano inteiro não conseguirá produzir mais que 4 milhões de litros de E2G.

Apesar dos atrasos na operação, o custo de produção pretendido, 20% abaixo do etanol convencional de cana, continua na mira da empresa. A GranBio acredita que dentro de um ano estará em melhores condições para alcançar o mesmo preço da primeira geração.

No balanço que vai refletir este primeiro ano de operação, a Bioflex sentirá os efeitos econômicos das dificuldades iniciais. A empresa não revela qual foi o volume de etanol 2G produzido nos primeiros 12 meses de operação, mas admite que espera uma perda maior do que a anterior. A rentabilidade foi prorrogada para o ciclo seguinte.

No exercício passado foi registrada uma perda de R$ 29,6 milhões, valor que será maior neste ano. A expectativa é que o lucro contábil apareça somente a partir de 2016. A planta consumiu investimentos de US$ 265 milhões para sua implementação.

Adicionalmente, em 2015, foram injetados mais R$ 558 milhões em aportes diretos e indiretos na Bioflex, GranBio e GranInvestimentos, a holding da família Gradin. Segundo a companhia, os recursos foram destinados para novos investimentos, como a recente compra dos ativos de tecnologia da Cobalt.

“Como foi um investimento alto, o ônus da depreciação sem a produção em capacidade nominal, traz inexoravelmente prejuízo contábil. O nosso objetivo é encontrar equilíbrio de caixa, o que já conseguimos em alguns meses, e, a partir daí, encontrar equilíbrio do resultado contábil operacional”, informou a companhia.

Esse atraso de rentabilidade vem em função da demora em atingir produção em plena capacidade. Hoje, o empreendimento opera com cerca de 30% de ocupação das instalações. O cronograma atual da Bioflex aponta que a usina está de oito a 12 meses atrasada na meta de alcançar produção anual de 82 milhões de litros de etanol. 

Tudo isso também fez com que os planos de construção da próxima fábrica fossem adiados. Antes de anunciar a segunda unidade, a empresa quer aguardar que a Bioflex esteja funcionando sem falhas. Apesar disso, a companhia informa que já tem a área escolhida e estudos avançados do próximo projeto.

O novo prazo para alcançar a capacidade plena é o segundo semestre de 2016, quando o custo também deverá ser competitivo com a segunda geração. “Só isso já será um grande avanço porque os outros players estão mais atrasados do que nós”, comentou a empresa que tem como pares brasileiros no 2G a Raízen, CTC e, com uma planta em construção, a Abengoa.

O ‘vilão’: pré-tratamento

Para que a usina caminhe com as próprias pernas, seis tecnologias são fundamentais no processo de transformar a biomassa em E2G: coleta e estoque da palha; cana-energia; pré-tratamento; hidrólise enzimática; fermentação e separação da lignina. Em quase todas essas frentes a empresa afirma que os resultados foram melhores que o desejado. No entanto, foi um ponto crítico que frustrou as expectativas da produção e atrasou em cerca de um ano a operação da planta.

“A única razão para a Bioflex não operar à plena capacidade é porque temos ainda desafios no pré-tratamento. (...) A parte de tecnologia mais simples da planta tem dados mais trabalho do que esperávamos neste primeiro ano”, informou a empresa.

O desafio é em relação ao pré-tratamento, fase em que ocorre a quebra da celulose em açúcares e outros materiais, como sobras de minerais e lignina. Esse processo determina como será realizada a hidrólise do material.

Em entrevista ao portal NovaCana em abril, o vice-presidente da GranBio, Alan Hiltner, afirmou que o processo, feito por explosão à vapor, estava sofrendo com casos de abrasão. Isso ocorre porque as partículas de biomassa são transportadas em condições de alta temperatura, pressão e velocidade, o que, em alguns casos, pode causar erosão nos equipamentos. Essa dificuldade já foi resolvida.

Agora ainda estão sendo buscadas melhorias de mecânica e de processo. Segundo a companhia, problemas em relação ao desenho dos equipamentos foram identificados e se está trabalhando em modos de acolchoar a chegada do material com amortecedores da própria biomassa.

A tecnologia de pré-tratamento, que leva o nome comercial de Proesa, é fornecida pela italiana Mossi Ghisolfi, proprietária da primeira planta 2G do mundo, da Beta Renewables. A GranBio está em negociação com a fornecedora para melhorar essa etapa e o funcionamento de alguns equipamentos-chave. Paralelamente o aperfeiçoamento do processo também está sendo desenvolvido pela empresa de tecnologia da própria GranBio, a American Process Inc. (API).

Pureza da palha

Mas, na avaliação feita ao NovaCana pela GranBio, “as notícias positivas do ponto de vista da prova de conceito, são melhores do que o atraso de capacidade plena”.

O primeiro desafio estava na matéria-prima, a palha da cana. A colheita e o armazenamento de mais de 360 mil toneladas por ano significavam um enorme desafio logístico e pioneirismo no uso de soluções que foram desenvolvidas especificamente para o processo, até então, inédito no mundo.

A coleta e estocagem começaram a ser testadas dois anos antes do início da operação comercial e o investimento deu resultados melhores do que o esperado, com custos abaixo do previsto e volumes recolhidos acima da meta. A integridade do estoque e a qualidade da palha também surpreenderam, resultando em pureza superior.

Uma das metas era obter apenas 3% de resíduos minerais na biomassa líquida – obtida após a filtragem na planta – e o índice já é inferior a 2%.

Desempenho precoce da cana-energia

O mesmo por ser dito para a cana-energia, que já se encontra em fase avançada de cultivo e deve apresentar volume suficiente para integrar a produção do E2G a partir do próximo ano.

O planejado era obter, em um prazo de cinco anos, cinco vezes mais biomassa por hectare com a cana-energia, em relação ao melhor resultado obtido com o plantio de cana-de-açúcar na mesma região. A meta de fibras foi obtida em apenas três anos, com a mesma quantidade de açúcar (ATR) por hectare.

A cana-energia ainda não está sendo utilizada na Bioflex, mas já passou por todos os testes e agora a empresa investe em área plantada para obter em meados de 2016 o volume necessário para começar uso comercial.

No último ano, a GranBio testou a moagem, extração e fermentação do caldo da cana-energia em uma moenda tradicional de Alagoas, com “ótimos resultados”.

“Fermentamos o açúcar da cana-energia [apenas sacarose], que foi bem fermentado e destilado em etanol, nesta usina de primeira geração, o que é um excepcional progresso em escala”. O teste demonstra que a cana-energia pode suprir capacidade ociosa tanto de evaporação quanto de destilação nas usinas tradicionais.

Na avaliação da empresa, em escala semi-industrial, tanto a palha como o bagaço da cana-energia e da cana-de-açúcar têm demonstrado resultados excepcionais para vários estágios de tempo de estocagem.

Hidrólise e fermentação

O mesmo se aplica à hidrólise enzimática, fermentação, destilação e extração da lignina. Por hora, a Bioflex utiliza soluções de enzimas importadas, da dinamarquesa Novozymes, com bons resultados no trabalho com hexose (o açúcar simples, como a sacarose) e pentose (açúcar celulósico, mais complexo).

A extração dos dois tipos de açúcares é um trunfo da tecnologia adotada, pois gera mais açúcar por tonelada de cana. Os processos convencionais conseguem fermentar apenas a hexose, tornando necessária uma levedura geneticamente modificada para dar conta dos açúcares de cinco carbonos.

“A tecnologia integrada de hidrólise e fermentação, no nosso caso, tem funcionado muito bem”, garante a empresa. Essa era a parte da tecnologia em que havia maior preocupação, uma vez que o desempenho industrial dos microrganismos complexos, desenvolvidos em laboratório, historicamente tem se mostrado desafiador.

Atualmente, a fermentação é realizada com uma levedura da holandesa DSM. No entanto, a própria GranBio já desenvolveu material semelhante, com expectativa de melhores rendimentos. A levedura foi aprovada pela CTNBio – órgão regulador para biotecnologia – e deve começar a ser testada na linha de produção no próximo mês.

Apesar de a companhia não considerar a questão da levedura um gargalo na produção, estudos indicam que com a utilização do organismo próprio é possível evitar custos na ordem de R$ 50 milhões quando as dez plantas de E2G estiverem em operação. Esse valor deve-se ao melhor rendimento pela fermentação de mais tipos de açúcares e, pelo fato de ser produzida em território nacional, não havendo custos de importação.

A companhia declara que está aberta à eventual comercialização da levedura, no entanto, afirma que não tem interesse em licenciar partes, mas em ser uma parceira implementadora, construindo soluções integradas. O motivo é simples: a Granbio não quer dar qualquer sinal de que está concorrendo com seus fornecedores estratégicos.

Lignina e a ‘cogeração agnóstica’

Por fim, a destilação garante E2G de qualidade e extrai a lignina sem impurezas. O subproduto do etanol 2G é a parcela mais seca e dura da fibra da cana, que resulta em um material de alto poder calorífico, utilizado na retroalimentação das caldeiras para cogeração, misturado ao bagaço e à palha de cana.

Os resultados não desapontam: uma tonelada de biomassa de cana-de-açúcar tem 40% de lignina, que devido ao seu poder calorífico superior, responde por 65% de toda energia gerada pela biomassa.

Por isso, a cogeração é uma etapa importante da redução de custos e ganho de receita. Considerando o aproveitamento dos açúcares simples e celulósicos para etanol, mais a queima da biomassa seca restante, em termos energéticos, a soma total é maior do que as partes, o que gera valor excedente por tonelada de biomassa.

Grande parte dos investimentos na usina foi destinada a uma caldeira de leito fluidizado de última geração. A cogeração da GranBio, que funciona em sociedade com a parceira Usina Caeté (fornecedora da palha para o etanol e de bagaço para a queima), é considerada um dos diferenciais do projeto por ser agnóstica: pode queimar qualquer parte da biomassa da cana.

Nesse primeiro ano, a caldeira foi alimentada principalmente com bagaço oriundo da moagem da Caeté, seguida da lignina separada após a destilação do etanol celulósico. Como a cana-energia ainda não foi integrada à produção, não foram realizados testes de queima com o vegetal. Já a palha passou por algumas avaliações no equipamento, mas, como é utilizada para o E2G, seu uso para cogeração foi descartado.

De setembro de 2014 a setembro de 2015, a parceria com a usina Caeté gerou 135.883 MWh, dos quais 69.442 MWh foram exportados. O volume vendido é a metade do que a empresa tem capacidade de fornecer quando operar plenamente.

O gráfico abaixo resume a geração de energia da usina. Apesar de envolver diversos fatores, os números mensais servem como um indicativo, entre muitos outros, da operação geral da primeira usina da GranBio.

Recentemente foi realizada uma parada de 40 dias na térmica, para analisar o comportamento da lignina na queima – a Granbio inaugurou o uso do material em uma caldeira. A empresa considerou os resultados excepcionais, visto que não houve desgaste e a eficiência ficou acima do que era esperado.

Agora, a intenção é adaptar a tecnologia para manter a caldeira funcionando com uma mistura de biomassas, sem que haja necessidade de ajustes frequentes.

Mercado alvo

Até então, toda produção de etanol celulósico da Bioflex foi destinada ao mercado local, estratégia adotada devido ao pequeno volume produzido no período. No entanto, o objetivo é exportar para mercados internacionais que reconhecem as vantagens ambientais do E2G com melhor remuneração.

No início do ano que vem a GranBio deve iniciar a venda internacional do biocombustível, aproveitando os prêmios reconhecidos nos mercados da Califórnia (EUA) e da Europa.

Para o mercado californiano já existe uma parceira pré-contratada e trâmites avançados. A venda será definida por quem tiver o melhor preço no momento em que o lote for constituído, mas a companhia adianta que ainda não há contratos firmados.

Levando em consideração o valor pago hoje, a companhia aponta que o preço europeu é melhor que o norte-americano.

Plano de negócios

Desde que a Bioflex foi anunciada, o objetivo da Granbio é colocar dez plantas de E2G em operação, no ritmo de uma por ano. Esse processo será realizado em parcerias com usinas de 1G. A empresa acredita que já tirou da jogada o risco tecnológico envolvido na produção e que a cada nova planta a tecnologia caminha para melhorias e redução de custo.

Quanto à segunda unidade, já existem alguns memorandos de entendimento, a área está escolhida e os estudos do projeto estão avançados, porém, só devem sair do papel quando todos os entraves da Bioflex forem resolvidos. Ainda assim, a companhia diz que está mais adiantada que seus concorrentes pelo fato de já terem tirado o risco da operação. Agora, é preciso ajustar a performance contábil.

Os resultados também apontam que o açúcar de celulose é mais competitivo que o carbono fóssil e, pelo menos, tão competitivo quanto o açúcar comestível, mas sem a volatilidade que o produto apresenta, tornando-se matéria-prima renovável e confiável para várias outras cadeias produtivas.

O plano da companhia é, na medida em que o risco comercial de cada linha de produto seja superado – o primeiro foi o etanol e, na sequência, deve vir o n-Butanol – sejam criados clusters de produção, o que deve acontecer em um período de cinco a sete anos, segundo o informado pela GranBio ao NovaCana.

O alvo é produzir cana-energia em volume suficiente para permitir biorrefinarias flexíveis, com uma central produtora de açúcar celulósico em larga escala e plantas menores dedicadas à conversão dessa matéria-prima em diversos bioquímicos e outros produtos derivados.

Câmbio aliado

Na análise da Granbio, a mudança do patamar de câmbio é um excepcional aliado ao desenvolvimento da tecnologia lignocelulósica no Brasil. Com o dólar alto, há mais estímulo para que soluções nacionais sejam desenvolvidas. A empresa acredita que essas soluções não devem demorar a aparecer, e que, com custo de produção em moeda local, o País pode se tornar o mais competitivo produtor de combustível celulósico do mundo.

Para os próximos exercícios a Granbio deve continuar sendo uma empresa de capital fechado. Segundo as informações obtidas, não há expectativa de abrir capital em um período de até três anos. Antes de ser listada na bolsa de valores a companhia diz que além dos valores potencial e intrínseco já demonstrados, é necessário que haja maior escala de operações.

Jorge Mariano – NovaCana