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Demanda de terras para aumento da produção de etanol e açúcar


Em um cenário em que se admitem avanços tecnológicos nas áreas agrícola e industrial, o balanço de terras feito no estudo Bioetanol Combustível: Uma oportunidade para o Brasil, indica que seriam necessários 25 milhões de hectares plantados de cana-de-açúcar (além dos quais 6,2 milhões de hectares seriam preservados como área de reserva legal), nas 17 áreas selecionadas, para atender às metas de exportação de 205 bilhões de litros de etanol. A necessidade de terras aumentaria para 33 milhões de hectares de cana-de-açúcar plantada (além dos quais 8,3 milhões hectares como área de reserva legal) se for considerada, também, a cana-de-açúcar necessária para atender o mercado interno de etanol e as exportações de açúcar. A simulação dinamizada embute todas as novas necessidades de expansão de área das demais culturas temporárias e permanentes do país, embora não se tenha contabilizado especificamente o impacto que resultaria da expansão de culturas oleaginosas destinadas a atender as metas do Programa de Biodiesel. Um exercício preliminar permite antever que este pode ser substancial, em torno de 4 milhões de hectares. Ainda assim, existe uma margem de terras superior a 30 milhões de hectares no cenário analisado, sem tecnologia, que permitiria contemplar com folga esse objetivo.

Os avanços no cenário tecnológico resultam de melhoras tanto na fase agrícola quanto na industrial. Estima-se que a produção de etanol por hectares plantado de cana suba de 6.071 litros para 11.104 litros em um prazo de 20 anos. Ficou evidenciado que o avanço tecnológico permitiria abaixar substancialmente a demanda de terras em mais de 6 milhões de ha, apenas para alcançar a meta de exportação do cenário analisado. Sendo assim, as terras de produtividade alta e média seriam suficientes para alcançar as metas de exportação de 205 bilhões de litros ao ano. Essa economia de terras seria ainda maior se o progresso técnico, como é de se esperar, se propagar para os demais usos da produção de cana-de-açúcar (etanol de mercado interno e açúcar). Nesse caso a economia de terras pode chegar a mais 9 milhões de hectares.

Diversos usos deverão competir pelas terras atualmente disponíveis para a agricultura no território nacional. A cana-de-açúcar é apenas uma das culturas que ocupam as terras destinadas à agricultura no país. Ademais, o etanol para exportação compete no uso da cana com o etanol destinado para o mercado interno e com o açúcar. Será abordado, a seguir, o comportamento de cada um desses componentes.

Variável 1: consumo interno de etanol

O consumo de etanol combustível, seja de álcool anidro para mistura à gasolina, seja de álcool hidratado utilizado na frota remanescente de carros 100% a etanol e nos flex fuel, que permitem o uso de gasolina e/ou álcool hidratado, está diretamente relacionado com a evolução da frota de veículos leves.

Para projetar o consumo interno de etanol no cenário analisado, foram considerados os estudos realizados pelo MAPA, DATAGRO e UNICA (2006), sem restringir-se aos parâmetros apresentados, que incluem análise até 2013 ou 2015.

A projeção da evolução da frota de veículos leves, apresentada abaixo, segue as seguintes premissas:

  • A frota de veículos leves crescerá 4% ao ano, acompanhando a evolução do PIB do país;
  • As vendas de veículos leves aumentarão 5% ao ano;
  • Os carros flex representarão 85% das vendas de veículos leves até 2025;
  • A taxa de sucateamento dos carros flex é de 3,5% nos cinco primeiros anos; 5% de 2007 a 2012 e 10% até 2025;
  • A venda de carros que utilizam gás natural veicular (GNV) é de 200 mil unidades/ano e a taxa de sucateamento desses veículos é de 7% até 2012 e 10% até 2025.

Projeção da frota domestica de veículos leves nos próximos vinte anos (em mil unidades)

AnoFrota totalFrota veículos levesGasolina100% etanolFlex fuelGNVVendas veículos levesParticipação Flex/vendas V.leves
2005 23.023 21.282 17.275 1.690 1.098 1.219 1.369 80.2%
2010* 28.011 25.893 16.122 1.109 6.945 1.717 1.731 85,0%
2015* 34.080 31.503 17.144 765 11.687 1.906 2.209 85,0%
2020* 41.463 38.328 19.907 562 15.914 1.945 2.819 85,0%
2025* 50.446 46.631 23.322 443 20.899 1.967 3.598 85,0%

Com cerca de 21 milhões de unidades, a participação dos carros flex alcançará 45% do total da frota nacional de veículos leves, em 2025. O gráfico destaca essa composição.

Composição da Frota de Veículos Leves – BrasilComposição da Frota de Veículos Leves – Brasil

Quanto à demanda de etanol combustível, partiu-se das seguintes premissas:

  • Um litro de álcool hidratado equivale a 0,7 litro de gasolina C, que corresponde ao atual rendimento dos carros flex;
  • Um litro de gasolina contém 0,25 litro de álcool anidro;
  • Oitenta por cento dos carros flex utilizam álcool hidratado.

O consumo de etanol combustível, somadas as necessidades de álcool anidro e hidratado em 2025, seria de 44,0 bilhões de litros, conforme apresentado na tabela. Este volume é equivalente a 42,7 bilhões de litros de álcool anidro.

Projeção do consumo interno de bioetanol combustível em 2025

VeículoCombustível (bilhões de litros)
Gasolina AÁlcool AnidroÁlcool Hidratado
Gasolina C 24,488 8,163 0,000
100% etanol 0,000 0,000 0,885
Flex fuel 4,389 1,463 33,439
Total 28,877 9,626 34,324

Para atender a esta demanda de álcool anidro, mantendo-se os parâmetros utilizados na definição da destilaria padrão (produção de 170 milhões de litros de etanol ao ano, requerendo uma área plantada de cana-de-açúcar de 28.000 ha), seriam necessários 7,033 milhões de hectares plantados de cana, além dos quais 1,758 milhões de hectares seriam destinados para área de reserva legal.

Variável 2: exportações de açúcar

A produção de açúcar aumentou significativamente nos últimos anos no Brasil, principalmente nos últimos seis anos, quando a produção cresceu quase 10 milhões de toneladas, conforme é apresentado.

RegiãoSafra
02/0303/0404/0505/0606/0707/08
Norte/Nordeste 3,798 4,493 4,536 3,808 4,158 4,826
Centro/Sul 18,592 20,542 22,096 22,407 26,543 26,472
Total Brasil 22,381 24,945 26,632 26,215 30,701 31,298
Fonte: DCAA/SPAE/MAPA (2008)

As exportações são a principal causa dessa expansão. O Brasil se tornou, nos últimos 10 anos, o maior produtor mundial de açúcar. As exportações brasileiras de açúcar cresceram aceleradamente, de 2,413 milhões de toneladas em 1992 para 19,721 milhões em 2008 – um crescimento médio anual de 14,0%. Elas representaram 61,9% da produção nacional na safra 2007/2008. Essa evolução na produção de açúcar voltada para exportação pode ser observada abaixo:

AnoUS$ (milhões)Toneladas (milhões)Preço Médio (US$/t)
1992 599 2,413 248,24
1993 787 3,058 257,36
1994 992 3,443 288,96
1995 1.919 6,239 307,58
1996 1.611 5,379 299,50
1997 1.771 6,372 277,93
1998 1.943 8,371 232,15
1999 1.911 8,371 232,15
2000 2.278 11,168 203,92
2001 1.199 6,502 184,41
2002 2.090 13,344 156,65
2003 2.140 12,914 165,71
2004 2.640 15,764 167,49
2005 3.919 18,147 215,95
2006 6.167 18,870 326,81
2007 5.100 19,359 263,47
2008 5.539 19,721 280,87
Fonte: MAPA baseado em Secex (Sistema Alice)

As estimativas de expansão da produção de açúcar do Brasil foram feitas baseando-se no comportamento previsto da demanda interna e das exportações. Dado que o consumo interno per capita brasileiro é muito elevado e se situa em 55 kg ao ano, estimou-se que o crescimento do mercado interno seria apenas vegetativo e acompanharia o crescimento demográfico previsto pelo IBGE para os próximos 20 anos, ou seja, de 0,96% a.a.

Já as exportações deverão crescer mais rapidamente, em decorrência do grande potencial de expansão do mercado mundial. Estima-se que as exportações mundiais de açúcar deverão crescer 2% a.a. nos próximos 20 anos. Por ser o país que dispõe de maior capacidade para expandir a sua oferta e exportações, estimou-se, para a elaboração do cenário de referência, que o Brasil ocupará metade do aumento da oferta mundial de açúcar. Esse crescimento das exportações brasileiras é compatível com a tendência verificada no passado.

Esses dois fatores de expansão devem fazer com que a produção de açúcar no Brasil aumente 135% em um período de 20 anos em relação a 2005 (aumento médio de 3,87% ao ano), alcançando a marca de 61,5 milhões de toneladas na safra 2025/2026. As evoluções da produção e das exportações brasileiras de açúcar são mostradas no gráfico.

Evolução da Produção e Exportação de AçúcarEvolução da Produção e Exportação de Açúcar

Adotando-se uma base de 138,55 kg de açúcar por tonelada de cana e um rendimento de 71,4 tc/ ha plantado, tem-se um rendimento de 9.892 kg de açúcar por hectare plantado de cana. Nas condições existentes nas regiões mais produtivas do país, para satisfazer às necessidades de crescimento das exportações de açúcar e, em menor medida, o crescimento vegetativo do mercado interno, seriam necessários aproximadamente 3,6 milhões de hectares de novas terras, além dos 20% (900 mil ha) que permaneceriam como área de reserva legal.

Variável 3: Dinamização da oferta de álcool anidro

Os aumentos de produtividade decorrentes da trajetória natural da agroindústria e da introdução da hidrólise impactariam a demanda de cana-de-açúcar, e consequentemente a demanda de terras. Para analisar essas transformações, recapitulamos as alternativas tecnológicas que possibilitariam o aumento da produtividade do etanol de cana-de-açúcar, e, em seguida, elaboramos o cenário de expansão da oferta de etanol para atender as metas de exportação do cenário analisado (205 bilhões de litros em 2025).

Alternativas Tecnológicas de produção

Os cenários foram elaborados tomando-se por base uma destilaria padrão, que processa 2 milhões de toneladas de cana ao ano em uma área plantada de 28.000 ha, produzindo 170 milhões de litros de etanol. Logo, as produtividades médias, agrícola e industrial, são de 71,43 toneladas de cana por hectare plantado e 85 litros de etanol por tonelada de cana processada, resultando em uma produtividade combinada de 6.071 litros de etanol por hectare plantado de cana.

O cenário passou, então, a ser dinamizado, incorporando o progresso técnico. Este foi considerado em diversos níveis. Em primeiro lugar introduziu-se o progresso técnico na etapa agrícola. Agora introduz-se o progresso técnico na etapa industrial, considerando a otimização e a melhora nos processos de extração do caldo e de separação do etanol. A hidrólise foi contemplada em duas grandes safras tecnológicas. A primeira estaria madura em um prazo de 10 anos, denominada de hidrólise I, ao passo que a segunda, denominada de hidrólise II, estaria em um prazo de 20 anos. O processo de hidrólise I consistiria em uma etapa intermediária em que ocorreria uma hibridação da hidrólise química com a hidrólise enzimática. O processo de transformação do bagaço em açúcares seria parcial, afetando a celulose. Na hidrólise II, o processo de transformação da matéria-prima seria mais completo, envolvendo também a hemicelulose, e inteiramente biológico. O que mudaria de uma tecnologia de hidrólise para outra seria o aumento da proporção de bagaço e de palha da cana utilizada como matéria-prima no processo de transformação em etanol. Essas proporções seriam mais elevadas no processo de hidrólise II, devendo-se a maiores eficiências energéticas no aproveitamento do bagaço para o processo industrial e em uma maior proporção de recolhimento da palha na colheita, que atingiria 50%.

Os ganhos obtidos com a otimização das plantas (no que diz respeito aos processos de extração, fermentação e destilação), com os rendimentos dos dois processos de hidrólise e com a produtividade agrícola são mostrados sinteticamente na tabela.

Evolução das produtividades nas fases industrial e agrícola

 Destilaria Padrão AtualDestilaria Padrão Otimizada10 anos20 anos
Rendimento na extração (%) 96,00 96,26 97,00 98,00
Rendimento na fermentação (%) 89,26 89,71 91,50 92,00
Rendimento na destilação (%) 99,00 99,5 99,75 99,8
Conversão efetiva AEAC/tc (l/tc) 85,00 88,28 91,00 92,48
Hidrólise I (l/tc)     12,60  
Hidrólise II (l/tc)       31,80
Total c/ hidrólise (l/tc) 85,00 88,28 103,60 124,28
Produtividade agrícola* (tc/ha) 71,43 71,43 80,95 89,35
Produtividade total (l/ha) 6.071 6.306 8.386 11.104
* Toma-se como referência as terras de produtividade média na região Centro-Sul

A maneira como se comportarão os cenários dependerá, fundamentalmente, da forma como esse conjunto de tecnologias se difundirá. A estimativa da evolução das produtividades agrícolas já foi apresentada anteriormente, e deverão aumentar de forma diferenciada entre as principais regiões do país, tendendo a reduzir o gap tecnológico entre as regiões mais e menos desenvolvidas do país. No plano industrial, as variações decorrerão dos diferentes ritmos de introdução das novas safras tecnológicas. Pressupõe-se, também, que a incorporação de novas técnicas industriais de produção ocorrerá apenas nas novas plantas, e que não haverá mudança nas destilarias já implantadas.

Cenários de Expansão da Oferta

A introdução das variantes tecnológicas nos levou a explorar um número maior de possibilidades ao que fora estabelecido inicialmente. A adoção ou não das novas tecnologias industriais, apresentadas anteriormente, e a velocidade com que essas tecnologias irão se difundir no novo parque de destilarias, construído para atender as metas do cenário estudado, permitem projetar trajetórias diferenciadas de difusão tecnológica. Esses cenários respondem à necessidade de se avaliar qual seria o impacto da maior ou menor adoção do conjunto de novas tecnologias.

O primeiro cenário – denominado “Sem Tecnologia” – contempla a manutenção das condições de produção média iniciais ao longo dos próximos 20 anos. O segundo –denominado de “Tecnologia Prudente” – pressupõe a penetração mais lenta das tecnologias de otimização dos processos produtivos das destilarias e a introdução da hidrólise I apenas a partir de 2015, não havendo adoção da hidrólise II. O terceiro cenário – denominado de “Tecnologia Progressiva” – teria uma difusão mais rápida das tecnologias de otimização das plantas, assim como a hidrólise I começaria a ser adotada a partir de 2010, e a hidrólise II a partir de 2020. Finalmente, haveria um quarto cenário – denominado de “100% tecnológico” – que pressuporia a adoção, após o décimo ano, das tecnologias com maior eficiência de extração e destilação, assim como da hidrólise II, em todo o parque de destilarias, que começaria a ser construído apenas desde então. Os rendimentos da fase industrial desses quatro cenários são apresentados abaixo.

Rendimentos industriais (l/tc) dos 4 cenários tecnológicos

Item Sem TecnologiaTecnologia PrudenteTecnologia Progressiva100% Tecnológico
Atual Planta 85,00 85,00 88,00  
Total 85,00 85,00 88,00  
5 anos Planta 85,00 88,00 89,50  
Hidrólise     6,30  
Total 85,00 88,00 95,80  
10 anos Planta 85,00 91,00 91,00 92,48
Hidrólise   12,60 12,60 31,80
Total 85,00 103,60 103,60 124,28
15 anos Planta 85,00 91,00 91,70 92,48
Hidrólise   12,60 22,20 31,80
Total 85,00 103,60 113,90 124,28
20 anos Planta 85,00 92,48 92,48 92,48
Hidrólise   31,80 31,80 31,80
Total 85,00 124,28 124,28 124,28

O comportamento dos cenários não depende apenas dos distintos rendimentos tecnológicos, mas também da composição do parque de destilarias. A evolução da produção de cana-de-açúcar, dos rendimentos da etapa industrial e do número de destilarias necessárias para alcançar as metas de exportação de cada cenário é mostrada na tabela.

Cenários tecnológicos de exportação de etanol

 Produção de cana (milhões t)Rendimento (l/tc)nº Destilarias
201520252015202520152025
Sem Tecnologia 750,0 2.411,8 85,0 85,0 375 1.206
Tecnologia Prudente 726,9 2.102,6 87,7 97,5 364 1.052
Tecnologia Progressiva 688,4 2.007,8 92,6 102,1 344 1.004
100% Tecnológico 512,9 1.649,2 124,3 124,3 257 825

A evolução tecnológica reduzirá consideravelmente as necessidades de produção de cana-de-açúcar e de destilarias. O cenário “100% tecnológico” retrata uma situação hipotética em que se esperasse por um período de 10 anos, durante o qual as novas tecnologias seriam desenvolvidas. Após essa etapa, se iniciaria a construção de novas unidades com apenas a tecnologia mais avançada. Nesse cenário, seria necessário apenas 68% da quantidade de cana e do número de destilarias, em relação à situação em que se mantivesse a tecnologia da destilaria padrão nos próximos 20 anos. O cenário mais factível é uma situação intermediária, provavelmente mais próxima ao cenário chamado de “Tecnologia Progressiva”. Esse caso será adotado como cenário tecnológico de referência para avaliar os impactos econômicos.

O esforço exportador que representa atingir a meta do cenário analisado foi repartido dentro do território nacional buscando-se priorizar as regiões com grande potencial de produção. O aumento da produção foi projetado para ocorrer fora das atuais regiões produtoras (São Paulo, Paraná e Zona da Mata Nordestina). As novas áreas produtoras se localizariam nas regiões Centro-Oeste (MT, MS e GO), Nordeste (BA, CE e RN), Norte (TO) e Sudeste (MG).

A meta de produção de 205 bilhões de litros ao ano em 2025 seria realizada de forma gradual e cumulativa, concentrando-se na segunda metade do período. As necessidades de cana do cenário tecnológico seriam reduzidas em mais de 400 milhões de toneladas, embora os requisitos de investimento desse cenário sejam superiores. A região Centro-Oeste seria responsável pelo maior esforço, sendo seguida pela região Nordeste.

  NorteNordesteCentro OesteSudesteBrasil
2015202520152025201520252015202520152025
Etanol (bilhões l)   4,16 9,71 17,85 75,82 31,20 89,35 10,54 30,13 63,75 205,22
Participação (%)   6,5 4,7 28,0 36,9 48,9 43,5 16,5 14,7 100,0 100,0
Cana (milhões de t) ST 48,93 114,28 210,00 891,99 367,04 1.051,20 124,03 354,24 750,00 2.411,71
% 6,5 4,7 28,0 37,0 48,9 43,6 16,5 14,7 100,0 100,0
TP 43,67 91,99 187,41 718,01 336,77 887,61 113,80 299,36 681,65 1.996,97
% 6,4 4,6 27,5 36,0 49,4 44,4 16,7 15,0 100,0 100,0
Investimento (R$ bilhões) ST 8,11 15,70 34,79 122,56 61,07 149,13 20,64 50,30 124,61 337,68
% 6,5 4,6 27,9 36,3 49,0 44,2 16,6 14,9 100,0 100,0
TP 8,42 20,51 36,15 130,50 63,24 161,24 21,36 54,41 129,18 366,66
% 6,5 5,6 28,0 35,6 49,0 44,0 16,5 14,8 100,0 100,0
ST: Sem Tecnologia; TP: Tecnologia Progressiva

Balanço de Terras

A demanda de terras para a cultura de cana-de-açúcar aumentaria substancialmente nos dois cenários tecnológicos principais, conforme pode ser observado a seguir, a seguir. O progresso técnico exerceria um efeito moderador sobre a demanda de terras. Retomando-se os quatro cenários tecnológicos, obter-se-ia uma redução substancial da demanda de terras nas três variantes tecnológicas. As reduções da demanda de terras seriam ainda maiores no cenário 100% tecnológico.

Balanço de terras de acordo com o cenário tecnológico

  Área Apta e Disponível (milhões ha)Área utilizada (milhões ha)
Sem TecnologiaTecnologia PrudenteTecnologia Progressiva100% Tecnológico
2025 (Ano 20)2015 (Ano 10)2025 (Ano 20)2015 (Ano 10)2025 (Ano 20)2015 (Ano 10)2025 (Ano 20)2015 (Ano 10)2025 (Ano 20)
Total 80,15 10,72 30,16 10,4 26,24 9,76 24,96 - 19,44
Alto+Médio 43,29 5,44 14,96 5,28 13,04 4,96 12,32 - 9,52
Baixo 36,86 5,28 15,2 5,12 13,2 4,8 12,64 - 9,92

O Balanço de Terras mostra que existem terras em quantidade suficiente para alcançar a meta de exportação de 205 bilhões de litros. O uso apenas das terras de qualidade alta e média seriam suficientes em 3 dos 4 cenários. A necessidade de área total para o cenário tecnológico “Sem tecnologia” seria de 30,16 milhões de hectares plantados de cana-de-açúcar, enquanto que a área total para o cenário tecnológico “Tecnologia Progressiva” seria de 24,96 milhões de hectares, representando uma variação de 5,20 milhões de hectares.

Se adicionarmos a essa demanda as demais necessidades de áreas para exportação de açúcar e para atender a demanda do mercado interno de etanol, chega-se ao quadro de demanda e disponibilidade de terras para a cultura de cana-de-açúcar apresentado abaixo. As necessidades de terras para a produção de açúcar dependerão também da aplicação de novas tecnologias. Supondo, como foi feito para o etanol, que haveria um aumento da produtividade tanto na fase agrícola quanto na industrial, obteremos um quadro mais favorável de demanda de terras, configurando a alternativa de maior conteúdo tecnológico, também mostrado na tabela.

Expansão da área total plantada de cana-de-açúcar (milhões de hectares)

TecnologiaExportações de EtanolAçúcarEtanol Mercado InternoTotalÁrea Apta e disponível em 2025
Atual 30,16 3,60 6,80 40,48 80,15
Progressiva 24,96 3,20 4,88 33,04 80,15

Comprova-se que a situação é favorável. Existe disponibilidade de terras para atender as necessidades, apenas na variante com tecnologia atual, teve que se recorrer também às terras de produtividade baixa para atender a todas as necessidades de expansão da agricultura brasileira nos próximos 20 anos.

O Programa de Biodiesel pode representar uma demanda adicional de terras agrícolas que precisa ser contemplada em nosso exercício prospectivo. As metas iniciais estipuladas pelo governo foram que a mistura alcance 2% (B2) em 2008, e 5% em 2013 (B5). Constitui-se em um mercado substancial, mesmo sem incorporar nenhum crescimento em relação à atualidade. Os números são de 800 milhões de litros em 2008, e 2 bilhões em 2013 de biodiesel. Se for obtido a partir de uma cultura de uma oleaginosa ou da mamona, obtém-se um rendimento próximo de 500 litros por hectare, o que implicaria em necessidades adicionais de terras da ordem de 4 milhões de hectares para a mistura B5.

Ainda que supuséssemos que o crescimento da produção de oleaginosas para biodiesel se circunscrevesse às 17 áreas estudadas pelo estudo, haveria terras suficientes para atingir a meta de 2 bilhões de litros. As demandas de terras de oleaginosas para combustível teriam que ser da mesma magnitude que a de etanol para exportação para que isso representasse uma pressão insustentável sobre a base de recursos do país. Porém, nesse caso, o país produziria apenas 15 bilhões de litros de biodiesel, representando um pequeno volume quando comparado aos 200 bilhões de litros de etanol obtidos com a mesma superfície de terras.