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UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO FACULDADE DE ECONOMIA
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM AGRONEGÓCIOS E DESENVOLVIMENTO REGIONAL
LINDOIRDI FLÁVIA SANTANA DE MEDEIROS
AVALIAÇÃO DA ENERGIA CONTIDA NOS PRINCIPAIS SISTEMAS AGRÍCOLAS E INDUSTRIAIS DA REGIÃO MÉDIO NORTE DO
ESTADO DE MATO GROSSO - 2010
CUIABÁ/ MT 2011
ii
LINDOIRDI FLÁVIA SANTANA DE MEDEIROS
AVALIAÇÃO DA ENERGIA CONTIDA NOS PRINCIPAIS SISTEMAS AGRÍCOLAS E INDUSTRIAIS DA REGIÃO MÉDIO NORTE DO
ESTADO DE MATO GROSSO - 2010
Dissertação apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Agronegócios e Desenvolvimento Regional, da Universidade Federal de Mato Grosso, como exigência parcial para a obtenção do título de Mestre em Economia, sob a orientação do Prof. Dr. José Manuel Carvalho Marta.
CUIABÁ/ MT
2011
iii
Dados Internacionais de Catalogação na Publicação (CIP)
M488a Medeiros, Lindoirdi Flávia Santana de.
Avaliação da energia contida nos principais sistemas agrícolas e industriais da região médio norte do Estado de Mato Grosso – 2010 / Lindoirdi Flávia Santana de Medeiros. Cuiabá – MT: UFMT, 2011.
149 f.: il. ; 30 cm Orientador: José Manuel Carvalho Marta. Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal de Mato Grosso.
Programa de Pós-Graduação em Agronegócios e Desenvolvimento Regional, 2011.
Inclui bibliografia 1. Energia. 2. Eficiência energética. 3. Sistemas
produtivos. 4. Pecuária. 5. Agricultura. I. Título. CDU: 537-7:63
Bibliotecária responsável: Andréia Pereira de Souza - CRB1/2225
iv
LINDOIRDI FLÁVIA SANTANA DE MEDEIROS
AVALIAÇÃO DA ENERGIA NOS SISTEMAS AGRÍCOLAS E INDUSTRIAIS DA REGIÃO MÉDIO NORTE DO ESTADO DE MATO
GROSSO - 2010 Dissertação apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Agronegócios e Desenvolvimento Regional, da Universidade Federal de Mato Grosso, como exigência parcial para a obtenção do título de Mestre em Economia, sob a orientação do Prof. Dr. José Manuel Carvalho Marta.
Aprovada, em 15 de dezembro de 2011.
BANCA EXAMINADORA
______________________________________
PROF. DR. JOSÉ MANUEL CARVALHO MARTA Universidade Federal de Mato Grosso (UFMT- FE)
(Presidente)
________________________________
PROF. DR. ARTUR DE SOUZA MORET Universidade Federal de Rondônia (UFRO - RO)
(Examinador Externo)
___________________________________________
PROF. DR. ADRIANO MARCOS RODRIGUES FIGUEIREDO Universidade Federal de Mato Grosso (UFMT- FE)
(Presidente)
v
AGRADECIMENTOS
Agradeço a Deus pela dadiva da vida que mesmo no momentos de tribulações
permitiu "produzir a preserverança, e a preserverança, a experiencia, e a
experiencia, a esperança" (Rm 5: 3 e 4).
Ào meu esposo Imad Saleh pelo apoio incondicional, pela paciência, por
compreender os longos periodos de ausência longe de casa, pelo companheirismo,
pelo incentivo e pela ajuda nas pesquisas de campo.
A minha familia pelo apoio incondicional, aos meus pais por suas orações, a minha
familia de Goias por tudo, a minha cunhada Rosangela e meu irmão por todo apoio.
Aos amigos do mestrado pela convivência, em especial aos amigos, Danielle,
Camili, Thyago e a Elizandra por tudo, principalmente por compartilharmos dos
mesmos anseios .
Ào Dr. Flávio Gatti pelo incentivo e auxílio principalmente nos momentos de
desanimos, demonstrando que a amizade e o carinho não dependem do tempo de
convivência.
Ào meu orientador Prof. Dr. José Manuel C. Marta por compartilhar de seus
conhecimentos, por todo auxilio durante o mestrado e a dissertação e principalmente
por continuar nesta função mesmo após sua aposentadoria.
À Universidade Federal de Mato Grosso e aos Programas de Pós-graduação
"Agronegocio e Desenvolvimento Regional" e ao "Ambiente e Desenvolvimento
Regional".
Em especial a coordenação do mestrado, pela atenção e apoio nos momentos que
precisei.
À Maria Enildes, uma amiga sincera, muito querida , que trabalha com dedicação e
respeito a todos, a qual tenho muita admiração.
As empresas e empresários que colaboraram fornecendo seus dados.
À CAPES, pelo incentivo a pesquisa.
vi
SUMÁRIO
RESUMO..................................................................................................................VIII
ABSTRACT................................................................................................................IX
LISTA DE FIGURAS....................................................................................................X
LISTA DE TABELAS..................................................................................................XI
INTRODUÇÃO...........................................................................................................13
JUSTIFICATIVA.........................................................................................................20
A IMPORTÂNCIA DO PROBLEMA E A HIPÓTESE................................................21
OBJETIVO GERAL....................................................................................................22
OBJETIVO ESPECÍFICO..........................................................................................22
ESTRUTURA DO TRABALHO..................................................................................23
1. ENERGIA: CONCEITOS E SUAS PRINCIPAIS FONTES ...................................25
1.1 Energia dos alimentos: base da evolução da espécie humana...........................31
1.2 A participação das fontes de energia na evolução social ...................................33
1.3 As principais fontes de energia fóssil utilizada pelo ser humano.........................36
1.4 O uso da energia fóssil empregado na produção agricola ..................................41
1.5 Eficiência Energética ...........................................................................................45
2. SISTEMAS PRODUTIVOS DE BASE ENERGÉTICA .........................................47
2.1 O ser humano e os sistemas................................................................................47
2.2 Saída e entrada de energia nos sistemas............................................................51
2.3 Uma visão dos sistemas da fase agrícola a industrial: o caso da soja................54
2.4 A diversificação da produção na região do Médio Norte do Estado de Mato
Grosso........................................................................................................................58
2.4.1 Principais empreendimentos indústrias da região Médio Norte do Estado de
Mato Grosso...............................................................................................................65
2.5 Produção do biodiesel de soja: uma breve descrição do processo.....................72
2.5.1 Extração do óleo................................................................................................72
2.5.2 Esmagamento da soja.......................................................................................78
2.5.3 Processo de conversão do óleo degomado em biodiesel.................................79
2.6 Produção da ração animal destinada à alimentação animal................................82
vii
2.6.1 Energia Consumida na Nutrição de Aves e Suínos..........................................85
2.7 Distribuição da Produção via transporte rodoviário..............................................86
3. METODOLOGIA....................................................................................................91
3.1 Balanço Energético .............................................................................................92
3.1.2 Coeficientes energéticos da produção agrícola................................................95
3.1.3 Fatores de produção agrícola...........................................................................95
3.2 Coeficientes energéticos de produção da etapa industrial.................................100
3.2.1 Fatores de produção da etapa industrial.........................................................100
3.2.3 Saídas energéticas / energia produzida..........................................................102
3.2.4 Coeficiente energético da atividade pecuária.................................................103
3.2.4.1 Fatores de produção da ração.....................................................................104
3.2.4.2 Coeficiente energético dos fatores de produção de aves............................105
3.2.4.3 Coeficientes energéticos dos fatores de produção dos suínos...................106
3.3.5 Transportes rodoviário.....................................................................................108
4 ANÁLISES DOS RESULTADOS .........................................................................111
4.1 Fase Agrícola ....................................................................................................111
4.1.1 Indicadores de Eficiência Energética.............................................................111
4.2 Entrada e saída de energia na produção de soja..............................................112
4.3 Entrada e saída de energia na produção de milho............................................115
4.4 Fase industrial....................................................................................................118
4.5 Entrada e saída de energia na produção do biodiesel.......................................118
4.6 Energia consumida na produção da ração.........................................................122
4.7 Entrada e saída de energia produção de aves..................................................124
4.8 Entrada e saída de energia na produção de suínos..........................................125
4.9 Entrada de energia requerida distribuição da produção de grãos e carnes.......126
CONSIDERAÇÕES FINAIS.....................................................................................129
REFERÊNCIAS .......................................................................................................131
APÊNDICE...............................................................................................................143
ANEXO.....................................................................................................................148
viii
RESUMO
O objetivo desta dissertação é avaliar os rendimentos energéticos, sobretudo
analisando a eficiência dos sistemas produtivos estabelecidos nos municípios de
Lucas do Rio Verde, Nova Mutum e Sorriso, estado de Mato Grosso. Compara-se o
balanceamento entre a energia produzida e consumida no decorrer dos processos
produtivos. Avalia-se à energia contida nos produtos agro-alimentares e agro-
combustíveis da produção agrícola e industrial. Para tal contabilização da produção
consideraram-se dados primários e secundários. A análise de eficiência energética
dos sistemas produtivos agrícolas e agroindustriais que incluem as principais
matérias-primas regionais como a soja e milho associada a produção de outros
produtos - farelo, frango e suino - ocorrida por meio da transformação produtiva,
revelada através dos coeficientes físicos em equivalentes energéticos obtendo desta
forma as matrizes contendo os respectivos valores de energia produzida e
consumida em determinado sistema. Computaram-se as entradas e saídas da
energia em MegaJoule (MJ) para as culturas de soja, milho e biodiesel. A eficiência
energética da fase agrícolas da eficiência foi 12,18 MJ.ha para soja, 19,46 MJ.ha
para o milho. Na fase industrial a eficiência energética encontrada para o biodiesel
foi de 1,17 MJ.ha produzido. Na produção da ração os índices variaram sendo 1,29
para ração de aves, e 1,21 para ração dos suínos. Na atividade pecuária o índice
encontrado para produção de aves foi de 0,34 por lote, na produção de suínos foi de
0,39 por lotes. na distribuição da produção o consumo energético foi de 0,041 MJ
km-1.t-1 para produção agrícola e 0,043 MJ km-1.t-1 para carnes congeladas.
Palavras-chave: Energia, eficiência energética, sistemas produtivos, pecuária.
ix
ABSTRACT
The objective of this dissertation is to assess the energy performance, especially
considering the efficiency of production systems established in the municipalyties of
Lucas do Rio Verde, Nova Mutum and Sorriso, Mato Grosso of states . Compares
the balance between energy produced and consumed during the production
process.Evaluates to the energy contained in agri-food and agro-fuels from
agricultural and industrial production. Accounting for such production were
considered primary and secondary data. The analysis of energy efficiency of
agricultural and agro-industrial production systems that include major regional raw
materials such as soybeans and corn associated with the production of other
products - bran, chicken and pork - which occurred through changes in production,
revealed using the coefficients in physicalequivalent energy thus obtaining the
matrices containing the respective amounts of energy produced and consumed in a
given system. Compute the inputs and outputs of energy in megajoules (MJ) for the
soybean, corn and biodiesel. The energy efficiency of the agricultural phase of the
efficiency was 12.18 MJ.ha for soybean, maize 19.46 MJ.ha. . In phase industrial
energy efficiency found for the biodiesel produced was 1.17 MJ.ha. In the
production of feed rates are varied from 1.29 for poultry feed and pig feed 1.21. For
livestock production for the content found was 0.34 birds per batch, the production of
pigs was 0.39 per lot. distribution of production in energy consumption was 0.041 MJ
km-1.t-1 for agricultural production and 0.043 MJ km-1.t-1 for frozen meat.
Keywords: Energy, energy efficiency, production systems and livestock.
x
LISTA DE FIGURAS
Figura 01: Diagrama Ennio - Fontes de Energia........................................................29
Figura 02: Oferta Interna de Energia (mundo 2008)..................................................37
Figura 03: Gráfico com as principais materias primas utilizadas na produção do
biodiesel.....................................................................................................................57
Figura 04: Fluxograma da cadeia agroindustrial da soja e milho...............................71
Figura 05: Fluxograma geral do processo de extração do óleo de soja....................75
Figura 06: Capacidade de produção de oleo de soja e farelo dia............................. 76
Figura 07: Fluxograma do processo de degomagem e neutralização do óleo de
soja.............................................................................................................................77
Figura 8: Fluxograma do processo de transesterificação do óleo degomado de
soja.............................................................................................................................81
Figura 09: Participação das matérias-primas.............................................................83
Figura 10: Consumo de ração por espécie em 2010.................................................84
xi
LISTA DE TABELAS
Tabela 01: Produção de carne suínos nos principais estados produtores de 2004 a
2010 em toneladas.....................................................................................................64
Tabela 02: Capacidade de esmagamento de soja no Estado de Mato Grosso por
região (toneladas/dias)...............................................................................................66
Tabela 03: Usinas de biodiesel instaladas na região médio norte do Estado de Mato
Grosso........................................................................................................................67
Tabela 04: Produção de soja por região e safras no Estado de Mato Grosso...........67
Tabela 05: Produção de milho por regiao no Estado de Mato Grosso por safras 2007
a 2011.........................................................................................................................68
Tabela 06: Resumo dos principais insumos/produtos estimados para produção do
óleo de soja degomado por tonelada de soja ...........................................................79
Tabela 07: Resumo dos principais insumos/produtos para a transesterificação do
óleo degomado de soja pela rota metílica, para a produção de 1 tonelada de
biodiesel .................................................................................................................... 82
Tabela 08: Principais componentes da ração para o processo de crescimento e
terminação de animais .............................................................................................. 85
Tabela 09: Matriz de entradas e saídas de energia na produção de soja, por tipo,
fonte e forma, em MJ.ha-1........................................................................................114
Tabela 10: Matriz de entradas e saídas de energia na produção de milho por tipo,
fonte e forma, em MJ.ha-1........................................................................................117
Tabela 11: Matriz de entradas e saídas de energia na produção de biodiesel por
hectare de soja produzido. ......................................................................................121
Tabela 12: Matriz de entradas e saídas de energia na produção por tonelada de
ração para aves e suínos.........................................................................................123
Tabela 13: Matriz de entradas e saída de energia na produção de aves por lote
produzido................................................................................................................. 125
Tabela 14: Matriz de entradas e saída de energia na produção de suínos por
lote............................................................................................................................126
xii
Tabela 15: Matriz de entradas de energia para o transporte da produção de grãos e
carnes de aves e suínos ao Porto de Paranaguá em MJ e participações
percentuais...............................................................................................................128
13
INTRODUÇÃO
A relação energia e sociedade regional apresentam aspectos que devem ser
enfatizados para uma discussão de desenvolvimento. Nessa discussão se apresenta
o estudo no qual se avalia o processo de produção de insumos e matérias-primas
destinados à cadeia produtiva da agricultura moderna. Tal processo, no âmbito
chamada Revolução Verde mudou os sistemas monoculturais, caracterizando-os
pelas sementes selecionadas, inserção dos agrotóxicos, fertilizantes químicos,
mecanização, melhoramento genético que promoveram uma série de mudanças
tanto na agricultura quanto no setor de produção de insumos1. Isto gerou grandes
transformações na história da agricultura, e que atualmente predomina na região do
Médio Norte de Mato Grosso, no modo de produzir caracterizado de agricultura
moderna.
Assim, ao se avaliar o desenvolvimento industrial e da expansão urbana
daquela região, alguns fatores condicionaram de maneira indelével o papel
fundamental da agricultura como transformadora e consumidora de energia2,
sobretudo na medida em que buscam atender as necessidades da sociedade
considerando os confortos da energia (MARTA, 2002). Nesse conjunto estão a
alimentação, o transporte e a produção de matérias-primas para a indústria.
Como se sabe, desde a antiguidade, com o desenvolvimento da agricultura
no período neolítico, a sociedade humana passou a utilizar no seu processo de
produção, não somente as energias encontradas na natureza como a humana, a
solar, do ar, e da água. Incorporava nesse processo, além dos nutrientes orgânicos
e minerais do solo, mas principalmente, com as mais complexas combinações
desses elementos que auxiliaram a transformar a sociedade humana, em função da
intensidade com que a humanidade passou a usar as diversas fontes de energia e
os alimentos. Nessa perspectiva ampliou-se a eficiência de fertilizantes,
combustíveis e agrotóxicos.
1 Brasil. Ministério da Cultura, Instituto Socioambiental. 2008 - Science - 551 páginas.
2 Realça-se nessa perspectiva como limites do desenvolvimento regional do Cerrado o solo ácido e o
clima inconstante que ocorre na região e que só pode ser superado após os anos setenta do século XX.
14
Logo, a energia como fator de produção no setor agropecuário pode ser
considerado como um insumo essencial para o sistema produtivo. Desse modo,
entende-se a agricultura moderna como um processo desenvolvido com base na
utilização intensiva de combustíveis pelas máquinas agrícolas e as diferentes etapas
de uso do solo, nas quais enfatiza-se aquela destinação, ou seja: derrubadas,
enleiramento e preparo da terra, numa etapa pioneira e depois nas etapas
subsequentes a mecanização participando como insumo do plantio a colheita, bem
como na logística que sucede essa etapa para o transporte, armazenamento e
distribuição da produção. Em todas as etapas ocorre o uso intenso de energia,
especialmente de combustíveis fósseis para seu funcionamento3.
O consumo de energia usada na produção agrícola, considerando a
intensidade de combustíveis e eletricidade, deriva das suas demandas tecnológicas.
Nesse aspecto, na região do Cerrado, o uso pioneiro de combustíveis ocorre quando
se deve fazer à neutralização da terra, com a utilização de calcário e, depois, a
fertilização das áreas de plantio e os tratos culturais nas lavouras, com derivados do
petróleo, especialmente com óleo Diesel. Nesse sentido, reconhece-se que a
mecanização tem como objetivo aumentar a produtividade do capital, da terra e do
trabalho, de maneira a rever o paradoxal limite imposto à produção agrícola regional
ao longo de séculos na ocupação da região de Mato Grosso.
Considerando as demandas tecnológicas de maior eficiência no processo
industrial no pré-processamento das matérias-primas agrícolas, ressalta-se o uso da
eletricidade, dos combustíveis de origem fóssil, ambos usados na geração de calor e
vapor necessário no processo de secagem e no transporte dos grãos em esteiras
desde as moegas até os secadores. Onde os grãos são submetidos a um processo
de secagem para perca do excesso de umidade natural, antes de tornar matéria-
prima industrial ou ser encaminhada a comercialização.
No aspecto produtivo, fica evidente, a ampliação do uso de fontes de energia
nos processo produtivo ocorrem em função da elevação mundial da demanda por
alimentos, devido ao crescimento populacional. Acarretando na ampliação produtiva
3 Isso levou Mato Grosso ser um dos maiores consumidores de óleo Diesel do país, conforme
Balanço Energético Nacional de 2010.
15
dos alimentos e conseqüentemente levando a ocupação de novas e maiores áreas
de terras4.
Assim, tem-se a continuidade de um sistema produtivo agrícola capitalista
modernizado, resultando em um modelo social brasileiro baseado na permanência
da concentração da terra, no êxodo rural, levando ao aumento do processo de
assalariamento do homem rural, expulsando-os para as capitais isto em função do
processo de industrialização da agricultura, que tem sua produção direcionada a
atender as demandas do capital nacional e internacional (MENEZES NETO,1997).
Esse modelo produtivo concentrador, expulsa a população das áreas rurais
para as cidades em detrimento do uso de tecnologias mais eficientes apresenta
melhores índices de produtividade. Na continuidade pela busca incessante de
acumulação de capital, observa-se um processo de dinamização na economia
regional devido a “penetração do capitalismo na agricultura e a subordinação dessa
a agroindústria” conforme abordou Menezes Neto (1997). Nesse contexto, a
agricultura passou a ser vinculada diretamente com o processo de acumulação de
capital, ao substituir as culturas alimentares pelas culturas voltadas para o mercado
externo.
Esta mudança no perfil produtivo agrícola brasileiro teve conseqüências,
como a industrialização do campo principalmente envolvendo a mão-de-obra com a
multiplicação do trabalho temporário, refletindo mudanças nas relações sociais
mediante a concentração dos meios de produção e causando o assalariamento do
homem do campo (MENEZES NETO, 1997).
Nos primeiros anos dos anos setenta do século XX, baseado na ocupação
regional do centro-oeste, principalmente com vistas o Cerrado, ocorreu um
movimento que substituía a “agricultura tradicional” pela “agricultura comercial
moderna” que utiliza tecnologia avançada e consegue alta produtividade, enquanto a
agricultura tradicional é tecnologicamente atrasada e de baixa produtividade.
4 A formação de metrópoles é decorrente do processo produtivo e do processo de acumulação em
pontos estratégicos do território e que comanda o processo de produção, através da divisão do trabalho entre espaços hierarquizados do território e da apropriação do excedente gerado nesses espaços. No modo de produção capitalista, a indústria assume o papel dirigente da economia, subordinando, criando e redefinindo outras atividades, tornando agricultura um ramo seu. ROSSINI, R.
E. . Natureza e Sociedade. In: VI Encontro Nacional de Estudos Populacionais, 1989, Águas de São Pedro. Anais do VI Encontro Nacional de Estudos Populacionais. São Paulo, 1989. v. 3. p. 1743-1756. Disponível em: http://www.abep.nepo.unicamp.br. Acesso em: 18 out. 2010.
16
Agricultura moderna dispõe de capital, terras, insumos agrícolas e capacidade administrativa, em quantidades e qualidades suficientes para desenvolver e aplicar uma tecnologia rentável, estando plenamente integrada à economia nacional. Já na agricultura tradicional não conta com todos e, às vezes, até nenhum destes meios e, com freqüência, quando deles dispõe, não tem a quantidade e a qualidade suficientes (Araujo, 1982, 9p.).
Neste sentido, a implantação da agricultura moderna ampliava-se, a
intensidade energética considerando as diversas etapas do processo. O
desmatamento e a preparação do solo exigiam uma atividade preparadora, uma vez
que a acidez da terra exigia calcareamento e aplicação de fertilizantes para se tornar
produtiva. Mas alterna-se também, a natureza de energia produtiva de cereais:
substituía a energia ecológica, de natureza renovável - solar e hídrica - pela energia
fóssil – dos fertilizantes – apresentadas como combustíveis não-renováveis,
buscando ganhos de produtividade.
Desse modo, entende-se que a energia fóssil compõe o arranjo tecnológico
do processo produtivo para gerar o alimento, cujas matérias-primas e outros
insumos na base rural passam a participar no processo produtivo ao mesmo tempo
em que atendem as necessidades alimentares e outras necessidades de matérias
primas, insumos e bem-estar da população.
De acordo com Campos & Campos (2004, p. 1977) a energia fóssil tem uma
função essencial nos sistemas de produção agrícola, de modo, o preço afeta todos
os custos da cadeia produtiva. Assim a “energia e produção de alimentos estão
interligadas de tal forma, que qualquer impacto nos custos do petróleo transmite-se
e ampliam a cadeia alimentar”. Pois, parte dos insumos necessários à produção
agrícola contém derivados de petróleo ou gás natural no seu processo produtivo.
Objetivamente, dentre os produtos que contém energia primária na sua composição
de maneira importante estão os adubos químicos sua produção, geração e a fixação
dos agrotóxicos.
As relações sobre o desempenho da energia na atividade produtiva agrícola
podem ser interpretadas a partir do processo de produção. Isso pode ser avaliado
17
através dos fluxos que incorporam a energia como fator, através de entrada e saída,
também conhecidas como matrizes5.
Essas ferramentas analíticas permite que o insumo seja avaliado ao longo
do processo nas diferentes etapas. Também é possível avaliar processos de
produção de energia além dos insumos utilizados, através da avaliação das cadeias
produtivas. Desse modo a produtividade e a evolução da sociedade podem ser
reveladas a partir de métodos de tecnologia e de conversão, tornando-se necessário
que esse processo identifique gargalos e necessidades humanas de fontes e uso de
energia.
As crises de energia após a década de 1973 são normalmente identificadas
quando o barril de petróleo ultrapassa os US$40.00. A partir de então os governos
de diversos países iniciam processo de pesquisa procurando identificar as energias
renováveis como alternativas ao uso de energia fóssil não-renovável, como ocorreu
no Brasil ao longo dos primeiros anos do século XXI. Criava-se naquela conjuntura
uma demanda por energia renovável, baseada em oleaginosas que pudessem ser
identificadas como substitutas de energia fóssil, com características históricas do
pró-óleo6.
Buscando substituir o diesel, “vários testes foram realizados com diferentes
proporções de mistura de biodiesel no diesel combustível mostraram resultados
técnicos viáveis” (OSAKI &BATALHA, 2008). Entretanto, apesar da capacidade de
produzir o biodiesel nacionalmente, reduzindo assim à dependência externa do
petróleo, dois fatores paralisaram o avanço do uso comercial do biodiesel: a redução
do preço do petróleo e o elevado custo de produção em comparação ao diesel.
Com as discussões ligadas as disponibilidade do petróleo com preços
acessíveis e os impactos que seu uso excessivo causa no meio ambiente, a
discussão retomou em todo mundo. O Brasil, um país tropical produtor de diversas
espécies de oleaginosas, ou seja, biomassa, com potencial de serem utilizadas para
produzir o biodiesel e substituir o óleo diesel de petróleo.
5 Instrumento analítico-descritivo que apresentam matrizes e balanços energéticos.
6 O Programa de substituição de fontes de energia adotado nos anos setenta apresentava o Proálcool
(substituído a gasolina, o pró-óleo substituindo ao Diesel e o pro-madeira para gerar carvão, substituto do carvão importado.
18
Em 2004, o governo criou o Programa Nacional de Produção e Uso do
Biodiesel – PNPB, para estimular a produção do biodiesel, um tipo de óleo vegetal
derivado de biomassa renovável designado para o uso em motores a combustão
interna com ignição por compressão. Ainda de acordo com o regulamento, a
produção desse biocombustível é para a geração de outro tipo de energia, que
possa substituir parcial ou total os combustíveis de origem fóssil (Ministério de
Ciência e Tecnologia, 2005).
De acordo com Parente (2003), são diversas as matérias-primas que podem
ser empregada na produção do biodiesel: gorduras animais (sebo bovino e óleos de
peixes), óleos e gorduras residuais resultantes do processamento doméstico,
comercial e industrial podem ser utilizados para produção industrial do biodiesel.
Além de algumas espécies que se extrai o óleo vegetal como: baga de mamona,
polpa de dendê (palma), amêndoa de coco de babaçu, girassol caroço de algodão,
amendoim, canola, polpa de abacate, soja, nabo forrageiro, muitas outras espécies
de vegetais em forma de sementes, amêndoas ou polpas.
Apesar da ampla diversidade de opções de matérias-primas que possibilita a
produção do biodiesel, a soja atualmente é a principal matéria-prima utilizada na
produção nacional do biocombustível, devido à disponibilidade desse insumo
principalmente nos estados da região centro-oeste, sul e sudeste.
Nos últimos anos – após da decretação da lei Kandir em 1996 e a crise da
soja, em 2006 – tem ocorrido ampliação da produção e exportação da soja “in
natura”, destinados à exportação. Nessa perspectiva em alguns municípios das
regiões de Mato Grosso, como Lucas do Rio Verde, Nova Mutum e Sorriso, na
região Médio Norte, novos projetos passaram a ser gestados procurando incorporar
os ganhos de produtividade e acúmulo de margens em um processo que pode ser
denominados de nova logística.
Assim, o fluxo da produção primária realizado desde as unidades produtoras
até os portos, por via rodoviária, ou eventualmente ferroviária, passaria a ser feito
por rodovias vicinais até as moegas da indústria de esmagamento de grãos
naqueles municípios. Para tanto, seriam realizados novos investimentos na atividade
industrial, na indústria processadora de grãos, produtora de farelo e óleo degomado,
mas especialmente produtora de carne de aves e suínos, de maneira que se
19
ampliava a demanda local por grãos. Por outro lado, também se criava uma oferta
de produtos e co-produtos derivados da soja, alterando e ampliando a estrutura
produtiva dos municípios situados ao longo da BR-163 (BERNARDES, 2010).
Esses municípios – Lucas do Rio Verde, Nova Mutum e Sorriso, configuram-
se desde a década de oitenta, como uma única região integrada, produtora de grãos
de soja e milho. Após a instalação das indústrias transformadoras de alimento em
função da implantação dos segmentos de beneficiamento de grãos passou-se a
produzir farelo e óleo degomado. Portanto, criava-se uma dualidade produtiva no
segmento óleo que permitiu, com a incorporação de tecnologias apropriadas
produzirem na mesma unidade industrial óleo alimentar e biodiesel.
Enquanto o farelo é o insumo da indústria na produção de ração destinado
para a produção de carne de aves e suínos regionalmente, com seu excedente
exportado para Europa7.
Assim, como o óleo degomado, ao ser transformado em óleo refinado para
alimento ou fonte de energia, como um éster destinado a mistura no óleo Diesel ou
combustível substituto de óleo Diesel, passou a ter condições de ampliar preço tanto
do primeiro produto, como do segundo em função do crescimento da demanda
agregada e estabelecimento da oferta.
Nesse contexto, a região recebeu investimentos com foco na produção de
carnes de aves, suínos, óleo vegetal para consumo e biodiesel, além da ração
animal como insumo básico de alimentação animal. Dessa forma a industrialização
que se apresenta agrega valor aos produtos e consequentemente uma nova
logística produtiva nos municípios regionais (BERNARDES, 2010).
Deste modo, vão se estabelecendo circuitos produtivos decorrente da
implantação e articulação de atividades modernas, com destaque a industrialização
de grãos. Isso dinamiza a reprodução do capital, sobretudo, pela nova logística, que
intercala o transporte rodoviário e futuramente a ferrovia e hidrovia, aliado ao
sistema de energia e comunicação. Assim, levando a uma nova estruturação do
espaço voltando para o escoamento de produtos e commodities produzidas na
região (BERNARDES, 2006).
7 Informação obtida em aula de campo junto a empresa AMMAGI, 2010.
20
Houve nesse percurso um longo trajeto de mudanças para atender
agricultores de propriedades produtoras de soja que necessitavam alterar suas
margens. Por outro lado, foi necessário criar condições para a produção de
agricultura de subsistência, na atividade agrícola predominante.
Em essência passa a ocorrer uma operação comercial, na maioria das vezes
com a produção voltada para atender o mercado, e cada vez menos ao sistema de
produção: consumo de alimentos. Portanto, o agricultor atual passou a ser um
especialista que se dedica a operações de cultivo e criação. As demais atividades
relativas à produção como “armazenagem, processamento e distribuição de
alimentos e fibra’’ vão se transferindo, em larga escala, para organizações fora da
fazenda; em empresas industriais e prestadoras de serviços (Araújo, Wedekin,
Pinazza ,1990).
Para o desenvolvimento desta pesquisa recorre-se a caracterização da
estrutura produtiva na região. Destacam as principais atividades de transformação
que estão sendo estabelecidas, como aquelas relativas à produção agropecuária,
indústria e comercio exterior. Destaca-se o uso da energia como insumo essencial
para o desempenho dos sistemas produtivos. Busca-se assim, sobretudo,
contabilizar, o modelo atual de produção que privilegia o uso de insumos energéticos
ou sua substituição, principalmente de origem fóssil, suprindo a dependência
energética de regiões distantes. (SANTOS, 2006).
Justificativa
A escala da produção dos grãos soja e milho, a partir dos anos noventa
(1996), com o advento das idéias neoliberais, ao exigir mais e maiores volumes de
investimento publico em infra-estrutura, considerando especialmente o transporte,
educação e saúde da população que migrava do campo para as cidades, nos limites
proporcionados pelas contraditórias políticas que de um lado se justificavam na
busca de maior eficiência competitiva e por outro eram estimuladas a exportação
sem maior geração de empregos através da lei Kandir.
21
Nessa situação, estabelecia-se uma equação na economia regional na qual
se discutia a opção de agregar valor como forma de transformar proteína vegetal em
proteína animal, de tal maneira que se reduziria o frete.
Havia uma evidência empírica considerando que nessa perspectiva
alteravam-se as fontes e usos de energia utilizada no processo produtivo agrícola e
industrial como insumo presente em todas as etapas do processo produtivo, a saber:
derrubadas, correção do solo, erradicação de pragas, fungos e ervas, transportes,
armazenagem, mas especialmente no plantio e colheita, além dos tratos culturais.
Da mesma forma no beneficiamento dos grãos, na produção de outros produtos
como e óleos. Associados a criação de suínos e frangos e sua conseqüente
industrialização.
Também se justifica pela notável relação entre a energia consumida e
produzida decorrente do processo produtivo. Nesse sentido para que ocorreram
mudanças nos processos produtivos e necessário que se saiba o que, quando e
onde se deseja produzir.
Observava-se anteriormente que o consumo de energia – elétrica e
combustível – especialmente óleo Diesel, insumo essencial na produção, havia tido
o maior consumo “per capita” dentre os estados brasileiros no Balanço Energético
Nacional, não havendo qualquer refinaria regional.
Assim havia necessidade de se mensurar no processo a participação da
energia nas diversas etapas de produção, agrícola e industrial, e avaliar a
importância dessas transformações dentro de uma lógica que levasse em conta a
energia. Também se poderia, com o mesmo método, avaliar a substituição de
energia produzida no local em face da importada, substituindo o óleo Diesel pelo
óleo vegetal.
A importância do problema e a hipótese
As históricas discussões relacionadas aos processos produtivos de Mato
Grosso, considerando a qualidade da terra e sua logística, parecem ser superadas
por dois eventos: a neutralização do solo e a agregação das matérias-primas de
22
origem agrícola. O primeiro deles, ao ser introduzido nos anos setenta e oitenta,
permitiu criar uma nova perspectiva para a agropecuária regional.
O segundo, todavia, diz respeito aos movimentos e mercados que, em geral,
foram preteridos de capitais e iniciativas empresariais até o final da primeira década
do século XXI e são decorrentes das transformações havidas no evento anterior,
sempre discutido na perspectiva de transporte “in natura”. Para tanto, seja qual for à
solução, é necessário considerar que a presença da energia é fundamental para que
o processo se realize.
O presente trabalho propõe-se a discutir a seguinte problemática:
Existe um equilíbrio entre a energia consumida e produzida nos sistemas
produtivo agrícola e industrial?
Para tanto, considera-se a seguinte hipótese a ser averiguada:
Ocorre uma eficiência energética dos sistemas produtivos de tal modo que o
equilíbrio energético dos diversos sistemas produtivos no confronto é positivo.
Objetivo Geral:
Avaliar no conjunto das eficiências energéticas dos sistemas produtivos
agrícolas e industriais estudados os resultados produtivos a partir dos fluxos
energéticos de “entradas” e “saídas” de energia.
Objetivos específicos:
Conhecer as dimensões das relações de entrada (input) e saída (output) de
energia nos sistemas de produção agrícola a industrial.
Identificar os insumos energéticos que serão contabilizados em cada
sistema de produção.
Apresentar os coeficientes energéticos utilizados para contabilizar as
entradas e saídas de energia de cada sistema produtivo.
Quantificar e analisar o insumo energia, utilizado nos sistemas produtivos a
partir da definição das entradas e saídas de energia.
Avaliar a eficiência energética de cada sistema produtivo.
23
Estrutura do trabalho
Este trabalho encontra-se dividido em quatro capítulos, juntamente com a
Introdução. O primeiro capítulo aborda os conceitos que definem energia e suas
principais fontes que se prestam de base para evolução social dos seres humanos.
Assim como a descrição das principais fontes de energia fóssil utilizada pelos seres
humanos que permitiram a revolução industrial. Nessa perspectiva discutem-se as
relações que envolvem a energia, a natureza e a sociedade, na qual a energia é um
insumo essencial em diversas atividades produtivas, sobretudo na produção agrícola
moderna, cujo uso de energia fóssil é constante.
No segundo capitulo, esta trata dos agrossistemas fazendo uma descrição
da relação dos seres humanos e sua capacidade de manipulá-los, abordando a
entrada e saída de energia que ocorre nos agro-sistemas. Contempla, sobretudo,
também uma abordagem sobre a região do médio norte do Estado de Mato Grosso
e as atividades produtivas que ali ocorrem em função da abundancia dos grãos de
soja e milho.
Considerando ainda a instalação de empresas industriais ligada diretamente
ao uso dessas commodities como matéria-prima para a produção de biodiesel, a
produção de ração, criação em sistemas de aves, suínos. Como derradeiro ponto do
capitulo abordar a questão relacionada ao transporte da produção regional para
outras regiões do país.
No terceiro capitulo apresenta-se a metodologia. Para tanto, descreveram-
se as unidades de medidas de energia presente nas diferentes referencias, os
coeficientes energéticos necessários para se computar a energia que sai e entra em
cada sistema, estabelecendo indicadores relativos a cada coeficiente.
No quarto capitulo a analise dos resultados, refere-se à eficiência energética
de cada sistema produtivo, a partir dos índices obtidos da diferença entre a energia
produzida e consumida em cada sistema produtivo.
24
1. ENERGIA: CONCEITOS E SUAS PRINCIPAIS FONTES
A definição de energia tem diversos significados, dependendo de sua
compreensão por quem a define. A palavra energia se origina da ciência aristotélica
da terminologia grega “energueia” que significa ato (no dicionário clássico grega
expresso força, algo que atua, que transforma, que movimenta). Nesta definição
efetuada por Aristoteles, a “força não pode ser dissociada da ação de puxar e
empurrar, pois ela não pode ser separada do elemento que a produz”, esse
pensamento sugere que esta noção esta relacionada ao que se move e o que causa
o movimento estão conectados de modo que a ação de um depende do outro para
que o movimento aconteça8 (ORNELLAS, 2006).
Segundo o dicionário Houaiss & Villar (2001) a partir de 1563 que a língua
portuguesa adotou o conceito atual de energia. Assim, entendeu-se que esse
substantivo refere-se capacidade que um corpo, uma substância, um sistema físico
tem de realizar trabalho9. Mas, reconhecido pelo seu aspecto filosófico por
Aristóteles tinha como significado a ação de um motor (físico ou metafísico) que
permitiria a atualização de uma potencialidade. No seu sentido figurado significa o
vigor ou a potência moral de um ser.
Em definição sobre energia Calabi (1993), a energia está diretamente
relacionada com a capacidade de realizar trabalho, reafirmando o conceito da física.
E através desse trabalho é possível que ocorram mudanças em relações físicas
relacionada à forma, tempo e lugar. Assim, a noção de energia é uma construção
intelectual, teórica, criada por cientistas, e se fundamenta no pressuposto de que
existe uma equivalência entre fenômenos com os quais se pode observar
empiricamente, calor e movimento.
Assim, sua origem é difusa e de certa maneira subjetiva. Neste estudo, ao
procurar compreendê-la, trata-se a mesma de um ponto de vista material produzida
socialmente, como pode ser reconhecida nos conceitos que se seguem. Desse
8 Assim, segundo Aristóteles, "tudo que se move é movido por alguma outra coisa". Além do que, o
que move e o que é movido devem estar em contato. Daí deduz-se que aquele que causa o movimento também se move. Tabata et al. Energia Elemento Transformador da Sociedade. Parte II. Disponível em: http://www2.fc.unesp.br/gsmdnm/pdf/Energia-II.pdf. Acesso em: 05 jan. 2011. 9 Esta idéia remonta a Aristóteles.
25
modo, a energia é um elemento criado pelo ser humano. Tal capacidade humana
ficou estabelecida quando se revelou como ser pensante, que lhe permitiu, a partir
da observação da natureza, controlá-la, transformando os recursos naturais
disponíveis para seu uso. A partir desse momento tornou-se o ser humano capaz de
inventar e reinventar seus processos de produção para assegurar as condições de
sobrevivência. Para tanto, fizeram-se necessários o uso da energia da força humana
e posteriormente, com o aperfeiçoamento das ferramentas como arado
complementado pela força animal (HEMERY, DEBIER E DELÉAGE, 1993)
Nesse estágio de desenvolvimento social do ser humano, a energia foi o
elemento essencial da sobrevivência, não somente como fonte de alimento, mas
também como fator propício à própria evolução social. Isto significa que a partir do
momento no qual se realiza a produção dos meios de subsistência com o uso da
energia amplia-se a produção e reprodução para a sociedade humana.
Portanto, a energia foi fundamental para evolução social e seu
aperfeiçoamento na medida em que o ser humana a criava, controlava e a utilizava
nas formas de energias disponíveis. Esse progresso ocorreu com o domínio dos
elementos da natureza (água, vento, ar, fogo, terra), que permitiram o avanço da
vida primitiva na antiguidade clássica.
Na visão de Marx (1984), a relação do ser humano com a natureza está
intermediada pela energia. Dessa forma, ela pode ser definida como fator
fundamental para as atividades humanas como um processo de natureza social.
Assim, toda a produção e serviços executados pelo ser humano dependem de
alguma fonte, forma ou conversor de energia para realizar suas atividades
produtivas. Sendo assim, o autor sintetiza a noção de produção da seguinte forma:
“toda produção é uma apropriação da natureza pelo indivíduo no interior de uma
forma social determinada por esta”.
Assim, ao se apropriar da natureza, como uma apropriação material, tanto
dos recursos naturais quanto dos bens produzidos pelo trabalho humano, humaniza
a natureza, criando o que seria conhecido posteriormente como entropia social.
A apropriação da natureza com as diferentes fontes de energia veio
ocorrendo na medida em que o ser humano encontrava a natureza disponível e
26
descobria as diferentes maneiras de transformá-la e utilizá-la para atender as suas
necessidades de produção (HEMERY, DEBIER E DELÉAGE, 1993)
Nessa evolução de natureza social ampliou cada vez mais o uso da energia e
permitiu que se criassem as máquinas ferramentas, que dependeram da evolução
das fontes de energia e de seus conversores que geram a força motriz para
movimentá-las e realizar a produção.
Marx, a tratar desse aspecto, aborda o desenvolvimento da maquinaria pelos
elementos que a constitui da seguinte forma:
Toda maquinaria desenvolvida constitui-se de três partes essencialmente distintas: a máquina motriz, o mecanismo de transmissão, finalmente a máquina-ferramenta ou máquina de trabalho. A máquina motriz atua como força motora de todo o mecanismo. Ela produz a sua própria força motriz, como a máquina a vapor, a máquina calórica, a máquina eletromagnética, etc; ou recebe o impulso de uma força natural já pronta fora dela, como a roda d’água, o da queda d’água, as pás do moinho, o vento, etc. O mecanismo de transmissão, composto de volantes, eixos, rodas dentadas, rodas piões, barras, cabos, correias, dispositivos intermediários e caixas de mudanças das mais variadas espécies, regula o movimento, modifica, onde necessário, sua forma, por exemplo, de perpendicular em circular, o distribui e transmite para a máquina ferramenta. Essas duas partes do mecanismo só existem para transmitir o movimento à máquina-ferramenta, por meio da qual ela se apodera do objeto do trabalho e modifica-o de acordo com a finalidade. É dessa parte da maquinaria, a máquina-ferramenta, que se origina a revolução industrial no século XVIII. (MARX, 1982, p. 425).
Todo processo descrito pelo autor d’O capital, permite interpretar a evolução
dos meios de produção com uso das máquinas ao longo da Revolução Industrial.
Isso revela que a necessidade de criar novas máquinas para aumentar a eficiência
produtiva, elevou a demandas por fontes de energia, gerando-se além de novos
negócios com a própria energia, novas mercadorias, decorrentes do
aperfeiçoamento da máquina ferramenta, então mais eficientes.
Assim, ampliava-se o uso de energia hidráulica, do carvão e mais tarde de
outras fontes de energia. Também se criava, com os novos teares, novos tecidos,
disponibilizados pelo mercado. A transmissão - volantes, eixos, rodas dentadas,
correias, rodas-piões, cabos, correias -, por exemplo, ao ser incorporada como parte
27
essencial da maquinaria, permitiria fazer acontecer novos negócios para realizar a
otimização dos conversores de energia que passavam a ser introduzidos nos
processos fabris.
De acordo com Hemery, Debier e Deléage (1993) a relação energia e sua
mobilização organizam-se no interior do sistema, cujas dimensões são ao mesmo,
tempo, sociais, técnicas, políticas, mentais etc., mas, sobretudo sociais. Portanto, no
contexto social a energia é um elemento de transformação da estrutura social, pois
as descobertas das diferentes formas de energia e seu uso permitiram o processo
de desenvolvimento sócio-econômico. Impulsionado pelas invenções e
aperfeiçoamentos de novas máquinas, à medida que foram surgindo e adequando-
se as novas formas de energia, que se revelavam mais eficientes, e, portanto,
possibilitavam maiores índices de produtividade.
O processo histórico de desenvolvimento sócio-econômico, contou diversas
fontes de energia disponíveis ao ser humano, e estas se destacaram por permitir o
desenvolvimento técnico de suprimentos energéticos que atendesse a sociedade
ocidental e suas demandas.
Deste modo, todos os anseios da sociedade capitalista passam a ser suprido
por algo que tem o poder de transformar e modificar “o trabalho”. Assim, como a
capacidade de criar produtos que suprem suas necessidades ligadas à prática da
agricultura, a extração dos recursos naturais, através do uso de técnicas,
ferramentas e máquinas inventadas e aperfeiçoadas a partir do uso de energia, e
que utilizam energia no decorrer de seu funcionamento. Desta forma, o ser humano
torna-se menos submisso a natureza, a partir do momento que passa a ter
condições de produzir seu próprio espaço (ROSSINI, 1989).
Apesar do ser humano ser capaz de produzir seu próprio espaço, a
existência de uma relação entre a sociedade e a natureza, é considerado por Marx e
Engels com uma relação indissociável, que se justifica pelo modo como a natureza
tornou-se um objeto dos processos de trabalho a ser transformado pelos meios
inventados pelo ser homem. Como a máquina-ferramenta, que é movida por um
sistema energético que une fontes de energia em um ato produtivo que tem por
objetivo atender as demandas das diversas classes (HEMERY, DEBIER e
DELÉAGE1993)
28
A energia também é um insumo utilizado durante o processo de produção,
para movimentar máquinas, motores; incandescer lâmpada e iluminar ambientes;
provocar a combustão de motores de veículos que transportam bens, mercadorias e
pessoas. Com ela, é possível satisfazer as necessidades de força motriz, de
iluminação, de cocção, de climatização e de produção de alimentos entre outras.
A energia tem a capacidade de tomar as mais variadas formas: energia
mecânica, calorífica, gravitacional, elétrica, química, magnética, radiante, nuclear e
etc., que são denominados de sistemas energéticos.
Os sistemas energéticos são constituídos por diversas fontes e formas de
energia encontrados na natureza, criado e transformado pelo homem, e dividido
entre fontes renováveis: energia solar, eólica, hidráulica e geotérmica que darão
origem a diversas formas de energia secundária de uso social. As fontes de
energias não renováveis compreendem os combustíveis fósseis que demoram
milhões de anos para se formarem e não podem ser produzidos em pouco tempo
como a energia nuclear.
No quadro 1, apresenta-se o Diagrama Ennio que descreve as fontes de
energia renováveis e não-renováveis.
29
Figura 1: Diagrama Ennio – Fontes de energia
Fonte: Ignacio (2007)
O Quadro 1 diagrama Ennio – Fontes de energia esquematiza as fontes
renováveis e não-renováveis de energia. Dentre as fontes renováveis são
apresentadas como primárias: a solar, eólica gravitacional, geotérmica. E as
secundárias apresentada pelo movimento dos oceanos, dos ventos (eólica), das
águas (hídricas). Há nessa categoria ainda a biomassa.
A primeira fonte de energia, a solar, deriva das emissões solares que se
reproduzem no processo de produção da biomassa que se caracteriza como fonte
secundária de materiais. Nesse conjunto de fontes secundárias está à chamada
biomassa, constituída por energia produzida pelo processamento da madeira, cana-
de-açúcar, arroz, milho e soja e seus resíduos (bagaço, palha), cuja eficiência
depende da tecnologia. Também como fontes renováveis oriundas da biomassa
estão o carvão vegetal, óleos vegetais e o biogás (IGNÁCIO, 2007).
30
As demais fontes de energia renovável são as energias geradas nos
oceanos, do vento chamada de eólica, a hidráulica oriunda do deslocamento e/ou
quedas das águas que para seu aproveitamento utilizam as centrais hidrelétricas
como conversores. A energia hidráulica se destaca pela intensa utilização nas
regiões onde há grandes bacias hídricas formadas por grandes, médios e pequenos
rios, além da queda d’água (IGNÁCIO, 2007).
Dentre as fontes de primárias de energia, o uso da energia nuclear destaca-
se como uma descoberta importante e marcante no século XX. A energia nuclear
uma fonte de energia que produz calor por meio de reatores atômicos alimentados
por elementos radioativos e processados como urânio, plutônio e outros, porém não-
renovável.
As demais fontes de energia secundárias não-renováveis, de origem fóssil
são compostas pelo petróleo e seus derivados, o gás natural, o carvão mineral, o
xisto e a turfa. De acordo com Ignácio (2007) este grupo é proveniente de biomassa
fóssil10 que ser armazenou e se transformou no subsolo terrestre, todos encontrados
em reservas minerais, descritos no diagrama de Ennio.
Entretanto, o petróleo e seus derivados, o carvão mineral e o gás natural
necessitam ser transformada em energia secundária por meio de processos físicos e
químicos – portanto industriais – para serem utilizadas. Assim, o petróleo necessita
ser refinado para transformar-se em produtos industriais, como: gasolina, óleo
diesel, gás liquefeito de petróleo (GLP), querosene, asfalto entre outros (JANNUZZI,
1997).
Ao queimarem as fontes de energia como derivados fosseis, carvão mineral
e gás natural têm como conseqüência o efeito estufa causados principalmente pela
emissão de CO² (gás carbônico) que provoca o alto grau de poluição ambiental11.
(TOLMASQUIM, 1992).
10 Formados de materiais de origem de animais – protozoários – vegetais – madeira – que foram
depositados e transformados pela natureza por milhões de anos e alterando suas naturezas de seres vivos em minerais do subsolo terrestre para fontes de energia. 11
aumentando a temperatura dos oceanos e os níveis de água. em aproximadamente 2mm por ano,
ameaçando as maiores concentrações humanas ( Bangladesh, Países-Baixos, Nova Orleans, deltas do Nilo, Do Mekong, do Indus) essas populações seriam diretamente atingidas
31
1.1 Energia dos alimentos: base da evolução da espécie humana
Da mesma forma que diversas as máquinas como: carros, caminhões,
ônibus funcionam com o consumo de combustível necessário para mantê-los
funcionando, a partir da energia liberada através do processo de combustão. O ser
humano semelhantemente também necessita de combustível para “funcionar” e
aproveita a energia no decorrer do processo de combustão dos alimentos, de
maneira similar ao que acontece nos carros, através de reação com oxigênio e
produção de substâncias mais simples, geralmente gás carbônico e água
(FRANCISCO, 2002).
O principal combustível dos seres humanos são os alimentos compostos
basicamente de carboidratos, proteínas e gorduras. A energia dos alimentos é
expressa em calorias e a obtenção dos alimentos pelos primeiros habitantes do
planeta Terra, iniciou-se com a caça e a coletas de frutos, desta forma conseguiam a
energia necessária a sua sobrevivência.
Mas, à medida que foram descobrindo na natureza meio que os ajudassem
na sua sobrevivência, seja por intuição ou erros e acertos, a descoberta de objetos,
como agarrá-los e arremessá-los, possibilitou a mudança na natureza dos humanos,
pois a partir do uso desses objetos: como uma pedra, pedaço de pau, um longo osso
que pudessem ser utilizados em suas atividades, “o ser humano utilizou a energia
disponível no meio ambiente na forma em que ela apresentava na natureza”
(BURATTINI, 2008).
De acordo com Landini (1998) com o equipamento de defesa situado fora do
seu corpo, e o conhecimento do mesmo, tornou possível uma variedade ilimitada de
movimentos, possibilitando ao homem primitivo uma mudança em seu
comportamento a partir da agilidade adquirida que permitiam executar determinadas
atividades com maior êxito.
Essas vantagens obtidas pelos seres humanos garantiram alimentos com
regularidade seja como caçadores ou coletores, domesticação de animais e na
agricultura. Possibilitariam desses estágios mais avançados de conhecimentos da
32
natureza, a ponto do ser humano dominá-la, por meio do aprimoramento de suas
técnicas, dando origem ao processo evolutivo denominado de Revolução Agrícola.
A partir desse momento os seres humanos dão inicio a produção de seu
próprio alimento, o cultivo dos mantimentos permitiu que aos seres humanos que
praticavam a agricultura acumulassem alimentos, representando um avanço para
humanidade (AGUIAR, 2006).
A cultura de produzir seu próprio alimento ocorreu devido ao favorecimento
de algumas espécies vegetais e animais, que se adaptaram a reprodução, passiveis
de seres domesticados como porcos, ovelhas e cabras, e essas descobertas vieram
a complementar ou ate mesmo substituir à tarefa de caça e coleta de alimentos.
O domínio desse novo modelo de sobrevivência dos seres humanos
primitivos levou a mudança de comportamento por partes de determinadas
populações, principalmente porque o cultivo de determinada espécies de alimentos
permitiu período de tempos livre após grandes colheitas.
Mas também impôs necessidade de disciplina coletiva, ao desempenho das
rudimentares atividades produtivas, desde planear o solo, “a colheita dos alimentos,
armazenagem, transporte, preparo e a partilha”.
Nesse contexto Burattini (2008) descreve algumas das vantagens que a
descoberta da agricultura trouxe:
O surgimento e desenvolvimento das primeiras civilizações agrícolas levaram ao primeiro grande aumento populacional. Assim entre 10.000 e 6.000 a.C., a população mundial passa de 5 milhões para quase 90 milhões de habitantes. É nessa época que surgem também técnica da metalurgia, a arte de trabalhar com metais. O uso do metal trouxe muitas vantagens: fabricar utensílios mais afiados, resistentes e que adaptassem melhor ao manuseio (BURATTINI, 2008, p.30).
Durante o processo de evolução o ser humano adquiriu a capacidade de
adaptarem-se as transformações e mudanças ocorridas em suas atividades
cotidianas. Tal capacidade é recorrente da organização e da mobilização inertes a
sua condição de vida, levando-o a distanciar-se cada vez mais do seu ambiente
natural primitivo, dando lugar, portanto, as condições (re)criadas por si e seus pares.
33
Desta forma, a espécie humana foi evoluindo seu modo de viver, e de
alguma maneira está sempre (re)criando e se reinventando, e estabelecendo
relações sociais entre si, que demandam cada vez mais de fontes de energia.
1.2 A participação das fontes de energia na evolução social
O alimento é a fonte de energia do ser humano consome e esta lhe dá
disposição para realizar suas atividades básicas, como andar, correr, pensar e etc.
Porém, com a descoberta e o controle do fogo, diversas foram as utilidades
incorporadas por este elemento, como: a iluminação, o aquecimento, cozimentos
dos alimentos, este último facilitou trabalho do aparelho digestivo, provendo o ser
humano de mais energia para suas atividades.
Além da força humana, a utilização da força animal em determinadas
atividade representou uma fonte de energia importante, para a produção
considerando as ferramentas do campo. Sobretudo considerando que a força
muscular fornecida pelo animal considerado no mínimo quatro vezes maior que a
força humana, para execução de trabalho pesado, como o arado (TESSMER, 2002).
Outras fontes como a água e o vento estariam disponíveis em determinados
territórios e favoreciam a navegação em rios e mares, desempenhando importante
papel no progresso das civilizações. Sobretudo, pela sua constante presença
destaca-se a água que ao ser represada propiciou ocorrer à revolução agrícola, nas
grandes civilizações da antiguidade, as margens de grandes rios, como, os Egípcios
as margens do rio Nilo, os sumérios e assírios na Mesopotâmia entre os rios Tigres
e Eufrates e os Chineses ao longo do rio Amarelo e Yang-Tsé (BURATTINI, 2008)
A utilização dos recursos naturais disponíveis levou ao aperfeiçoamento de
técnicas, conforme as necessidades humanas.
Para estas civilizações baseadas na agricultura a água era de vital importância. Assim, ali foram desenvolvidos sistemas de irrigação, utilização de diques, monjolos, roda d’água. Sem ter consciência disso, o homem antigo fazia uso de um dos processos de transformação de energia presentes na natureza. Nestes dois últimos casos, a energia potencial gravitacional da água represada era transformada em movimento e aproveitada para moagem de grãos (BURATTINI, 2008, p.33).
34
O domínio dessas formas de energia tornou possível grande realizações da
humanidade como cidades e monumentos antigos que foram construídas com base
no uso destes tipos de energia. Exemplo, a construção das pirâmides do Egito, que
ocorreu mediante o uso da força muscular dos trabalhadores envolvidos na
construção fornecendo energia necessária, além da força muscular, utilizava a
navegação como meio de transporte, estabelecendo assim a ligação entre sistemas
sociais e formas de apropriação de energia por determinadas civilizações (MORAES,
2005).
O registro mais antigo conhecido sobre a utilização do vento e da água como
fonte de energia refere-se ao domínio dos movimentos das correntezas, permitindo
aos seres humanos viajarem além de seu próprio continente fazendo novas
descobertas em outras partes do mundo. Assim, a utilização do vento lhe permitiu
poupar sua própria energia durante suas navegações, feita em embarcações à vela.
Neste aspecto, as energias proporcionadas pelas fontes energéticas
disponíveis na natureza foram importantes ao desenvolvimento inicial dos meios de
transporte que viera possibilitando o deslocamento das pessoas.
Através da navegação, estabeleceu-se a realização do comércio entre
diferentes povos, assim como o conhecimento entre diferentes culturas e seu modo
de viver, expandindo a área de influência das cidades e civilizações. Ainda de
acordo com Macedo (2006) “o domínio dos sistemas energéticos hidráulicos e
eólicos (fizeram aumentar à produção agrícola, o crescimento demográfico, a
expansão das cidades e a produção metalúrgica)”.
O período compreendido entre os séculos XI e XV registrou lentas
transformações decorrentes de esforços deliberados de substituição da energia
humana por outras energias observáveis na natureza. Mas, entretanto, com o
domínio da tecnologia mecânica, substituíram os sistemas energéticos de tração
animal por máquinas movidas pelo vento e pela água, estes mais eficientes em
termos produtivos e energéticos (MACEDO, 2006).
Na história da humanidade essas fontes de energia estabeleceram um
paradigma inicial em relação consumo energético, que perduraria durante o auge do
Império Grego e Romano até a inovação seguinte precedido com a concepção dos
35
moinhos baseados em três tipos de força: animal (cavalo e mula), humano e
hidráulico.
Para Hemery, Debier e Deléage (1993) a demora no surgimento dos
moinhos e da força mecânica esta atrelada ao sistema de escravidão que canalizou
as necessidades energéticas da sociedade, retardando o surgimento dessas
inovações na Europa. Entretanto, essa tecnologia era conhecida pelos chineses e
persas por volta de 200 a.C para a moagem de grãos, conforme demonstraram
vestígios rústicos encontrados nesses países.
De acordo com Hemery, Debier e Deléage (1993), o moinho de vento
difundiu-se no século XVI, na Europa Ocidental, porém, era uma técnica antiga e
conhecida pelos árabes nos primeiros séculos da nossa era. E foi introduzido na
Europa pelos mercadores e soldados que retornavam do Oriente, vindos das
Cruzadas há 900 anos.
A propagação do uso dos moinhos na Europa ocorreu principalmente nos
Países Baixos, com destaque a Holanda onde seu uso disseminou-se após
aprimoramentos, foram destinados a diversas atividades cotidianas, como bombear
água de seus terrenos alagados pelas marés para a produção agrícola,
beneficiamento de cereais – descascamento quebra e moagem, fabricação de óleos
vegetais para acionar foles em forjas, marteletes no preparo de couros, apisoar
tecidos e malhar peças de ferro, preparo de tanino para curtumes, fabricação de
papel e etc (BURATTINI, 2008, TESSMER, 2002).
Essa tecnologia se propagou de tal forma no século XVIII, que somente na
Holanda havia mais de 10.000 unidades, no Sul da Inglaterra um total de 5.624
moinhos da em funcionamento, esse total representava 01 moinho para mais ou
menos 50 famílias, duplicando o volume de energia mecânica disponível (MARTIN,
1992).
O uso dos moinhos como ferramentas fornecedoras de energia necessária à
produção de diversos produtos representaram uma protoindustrialização e um
caminho irreversível na utilização de recursos técnicos que melhoraram os
rendimentos produtivos do ser humano. Marcando o início dos empreendimentos
capitalistas energéticos, que impulsionou no avanço da infraestrutura energética
36
com a participação da energia mecânica colaborando com o desenvolvimento
econômico da Europa Ocidental.
Impulsionando o crescimento demográfico, “o aumento da produção
agrícola, a multiplicação das trocas, a emergência das manufaturas e, de forma mais
geral, a expansão do capitalismo” (MARTIN, 1992).
Com relação ao aumento da produtividade agrícola em função da
rotatividade de culturas, as técnicas adotadas eram a alternância no cultivo de
cereais junto com forragens no mesmo terreno, assim como a substituição dos
rústicos arados de madeira pelos arados de ferro como aiveca no século XIII,
trocando bois por cavalos no processo de aragem.
A expansão da fronteira agrícola e das melhores técnicas de cultivo e da
produção agropecuária favoreceu a partir do século IX, o inicio de um forte
crescimento populacional, renovando as áreas urbanas, desta forma mudando os
antigos quadros sociais12. Principalmente com a revolução industrial e o surgimento
das máquinas a vapor, levando ao declínio a determinados modos de obtenção de
energia por outros mais modernos e potentes que pudessem satisfazer as
necessidades dos seres humanos no novo modelo de produção e modo de vida.
1.3 As principais fontes de energia fóssil utilizada pelo ser humano
Atualmente as necessidades energéticas mundiais estão baseadas na
exploração de combustível fóssil, de origem mineral constituído por um grupo de
substâncias formado de composto de carbono, o carvão mineral, o petróleo e o gás
natural geralmente empregado para alimentar a combustão. A figura 02 mostra
todas as fontes de energia ofertada no mundo para os diversos setores da
sociedade, conforme demonstrado no Balanço Energético Nacional 2011- BEN.
12
Os avanços aumentaram a produtividade liberou mão de obra para trabalhar nas fábricas localizada
nas cidades.
37
Figura 2: Oferta Interna de Energia (Mundo 2008)13 Fonte: Empresa de Pesquisa Energética - EPE (2011)
O crescimento e a expansão das economias capitalistas estão baseados no
intenso na apropriação da energia, no uso das fontes de energia de origem fóssil, de
modo que petróleo e seus derivados representam 33,1% da oferta de energia
consumida no mundo, o carvão mineral e seus derivados abundantes em algumas
regiões do planeta. Com preços menores a oferta cerca de 27,0% da energia
disponível a ser consumidas nos parques industriais espalhados pelo planeta e o
gás natural representa 21,1% (BEN, 2011).
Somando as fontes de energia que são ofertadas no mundo, de acordo com
o BEN (2011) 80,5% são de origem fóssil, enquanto apenas 12,7% são oriundas de
fontes renováveis como a energia das biomassas e hidrelétricas, os 5,9% provindos
da energia nuclear.
À medida que as nações desenvolvidas e as demais em via de
desenvolvimento vão expandindo suas economias, por meio da produção de
determinados bens, novas necessidades de energia são requeridas e para atender a
13
*Inclui combustíveis renováveis, resíduos sólidos urbanos, energias solar, eólica e geotérmica, e
etc.
38
demanda desse novo cenário econômico em via de expansão, intensifica-se a
demanda energética.
Assim como aconteceu na Europa Ocidental na descoberta do carvão
mineral que se tornou a principal fonte de energia utilizada nos motores a vapor nas
primeiras industriais da Inglaterra, e posteriormente passou a ser usado nos meios
de transportes como trens e barcos a vapor e seu uso disseminou-se.
Todavia, a energia provinda do carvão mineral usadas nos motores a vapor
foram uma das grandes inovações que levou a Revolução Industrial. Possibilitando
uma significativa melhora na produtividade das indústrias devido à intensidade do
trabalho, porém a produção limitava somente ao período diurno.
Buscando prolongar o tempo de trabalho e a assim a exploração dos
trabalhadores mediante a utilização das novas máquinas, o ser humano
desenvolveu formas de energia que permitiam a iluminação artificial, por meio da
iluminação a gás que possibilitou a organização de uma estrutura que permitia o
controle técnico, espacial e financeiro no centro produtivo. Desse modo, obtinha-se
a regulação e a gestão dos recursos produtivos para a efetivação de uma economia
de escala que maximizasse a utilização do seu capital produtivo (HEMERY, DEBIER
E DELÉAGE, 1993),
Esse modo de organização da produção aliado aos meios de transportes já
estabelecidos, constituiu um importante sistema oriundo de três fatores: da renda
energética, da técnica e do domínio espacial, alcançados por meio da transformação
da energia primária em secundária.
A segunda fonte de energia fóssil – o petróleo14, inicialmente era usado
exclusivamente para iluminação, para obtenção do querosene e para alimentar
pequenos aquecedores durante o período de inverno. E sua utilização disseminou-
14
O conhecimento da utilização do petróleo pelos registros históricos que remontam a 4000 a.C.
sendo utilizado pelos povos do Oriente Médio. Nabucodonosor usou o betume como material de liga na construção dos célebres Jardins Suspensos da Babilônia. Os egípcios o usaram para embalsamar os mortos e na construção de pirâmides, enquanto gregos e romanos dele lançaram mão para fins bélicos. Só no século 18, porém, é que o petróleo começou a ser usado comercialmente, na indústria farmacêutica e na iluminação. Disponível em: http://www.petroleoetc.com.br/fique-sabendo/o-que-e-petroleo/
39
se primeiramente nos campos, com o uso das lâmpadas de querosene aliados aos
baixos preços, possibilitando novas perspectivas ao homem do campo15.
A primeira etapa relativa a historia do desenvolvimento do mercado
petroleiro deve-se a substituição dos óleos vegetais e de origem animal como o óleo
de baleia por querosene em função do crescimento constante da necessidade de
iluminação, o preço e a facilidade no uso. Firmando sua superioridade técnica e
econômica em relação aos demais produtos destinados a iluminação (HEMERY,
DEBIER E DELÉAGE, 1993),
Posteriormente, com a instalação de sistema um energético denominado
eletricidade desenvolvido no século XIX, iniciou-se a comercialização da iluminação
elétrica por volta de 1870, primeiramente com objetivo de atender a demanda por
iluminação residencial, e em seguida se estendeu a iluminação pública e a outras
funções, passando então a concorrer com os custos da iluminação a gás.
Segundo Hemery, Debier e Deléage (1993), no final do século XIX, a
eletricidade se expandiram na Europa, juntamente com a introdução do motor
elétrico que transformou a usina tornando possível acoplar diretamente um motor à
ferramenta, dispensando-o da necessidade de ligá-lo a um conversor central –
máquina a vapor ou turbina. Este avanço libertou as usinas do transporte e
manipulação do carvão, das variações de vazão do curso d’água. Mas, sobretudo, a
mudança da fonte energética como fonte de energia ao motor das maquinas
favorecendo a ganhos no rendimento do trabalho humano. Devido ao beneficio
conferidos a eletricidade passou a dominar a cena na atividade relacionada à
energia por se tornar mais barata e eficiente que o carvão.
Passando a ser utilizada para o funcionamento dos motores elétricos e sua
distribuição por redes passíveis de ser transportada da energia por linhas de
transmissão, complementando-se o seu rendimento econômico aliado a maior
eficiência dos conversores. Em 1930 a energia domina o novo regime de regulagem
do sistema capitalista, “pelo abandono das formas energéticas herdadas dos séculos
anteriores, como navegação a vela, lenha, a tração animal e mesmo a maquina a
vapor” (HEMERY, DEBIER E DELÉAGE, 1993, 187p.).
15
Permitindo-lhe atividades como ler e escrever a noite, dando-lhe um aproveitamento melhor do seu tempo e diversificar suas atividades diárias popularizou a querosene no campo ao invés de ocorrerem nas cidades dos países industrializados.
40
Posteriormente, com a descoberta de poço de petróleo ocorrido em 1859 por
Edwin L. Drake no estado da Pensilvânia nos Estados Unidos, a exploração desse
poço de petróleo caracterizou-se desde o iniciou por uma tendência de
superprodução, acarretando saturação no mercado e ocasionando uma baixa do
preço do petróleo16.
O ramo da exploração de petróleo se popularizou cinco anos após a
descoberta de Drake, e os Estados Unidos já contava com nada menos que 543
companhias entregues a nova e rendosa atividade.
Apesar de haver muitas empresas no ramo da exploração do petróleo, o
consumo desta fonte de energia elevou-se somente após a invenção do motor de
explosão, no final do século XIX, ocorreu à ampliação no consumo de energia fóssil.
Com motor mais leve que a maquina a vapor17, os transportes terrestres passaram a
ter rendimento superior a maquina a vapor18. Após a invenção do motor em 1893
por RUDOLF DIESEL um alemão, engenheiro, que inventou o tipo de motor que
hoje leva seu nome: motor diesel.
A invenção do motor a explosão, elevou a um novo patamar, aumentando a
utilização da energia fóssil. A partir dessa descoberta a indústria do petróleo a
incorporou e passou a produzir o combustível necessário para o funcionamento do
motor, neste caso o “óleo diesel” derivado do petróleo (HEMERY, DEBIER E
DELÉAGE, 1993).
Assim, seguiu-se o desenvolvimento da indústria automobilística, a
expansão do uso do automóvel e conseqüentemente a demanda por derivados de
petróleo impulsionando o mercado petrolífero devido à elevação dos preços de seus
derivados, principalmente a gasolina.
Esse desenvolvimento possibilitou a “mais valia” da energia associado ao
petróleo, apoiada no sistema técnico do motor de combustão interna. Desde então, o
16
Nesse período o barril que valia US$ 2,00 dólares em 1859 caiu para US$ 0,10 centavo de dólares em 1862, mostrando um cenário de total desvalorização do produto. 17
O motor de combustão interna desenvolvido por Diesel 18
Por ser um combustível que permitia melhor aproveitamento energético quando comparado ao poder calorífico do carvão mineral.
41
consumo de derivados de petróleo por automóveis19, caminhões, máquinas
agrícolas entre outros, acarretou uma forte expansão nas vendas e nos preços.
Logo no século XX, a utilização do petróleo como fonte energética tornou-se
preponderante em escala mundial, principalmente devido às condições de
armazenamento e transporte a longas distâncias, aliado ty
A popularização do petróleo se deve as suas características peculiares que
a tornaram a principal fonte de matéria-prima da sociedade moderna, a ponto de
gerar disputas econômicas e políticas entre diferentes nações.
Cottrell (1955) acreditava que a condição maior de uma determinada fonte
energética era a energia adicional que essa fonte seria capaz de produzir e integrar
ao sistema maior. Porque, à medida que as sociedades adotavam uma nova
tecnologia geradora de energia, isto ocorria em função da capacidade de produzir
excedente de energia mais elevado que o anterior, e, então, este potencial
excedente de energia passa a ser empregado na produção de bens e serviços para
sociedade.
Aliado a este fato, a Revolução Industrial promoveu uma transformação
social e econômica ao produzir uma expansão econômica e social sem precedentes
e em grande parte incorporado ao excedente energético liberado pelos combustíveis
fosseis que já havia superado tudo que foi produzido pelas fontes renováveis de
energia usadas anteriormente à Revolução (COMAR, 1998).
1.4 O uso da energia fóssil empregado na produção agrícola
Compreender o papel da agricultura no modo como se seguiu a formação
social favorecendo aos agrupamentos e a organização social, é entender que a
produção de alimentos e seus excedentes. Essa categoria de abastecimento está
intrinsecamente ligada à capacidade adquirida pelo ser humano para desenvolver
técnicas de cultivo agrícola e as condições de armazená-los, portanto, de estruturar
a logística.
19
A venda de gasolina tornou o principal produto derivado do petróleo, deixando em segundo plano os demais produtos.
42
O desenvolvimento desses conhecimentos reduziu os deslocamentos dos
grupos em busca de alimentos, proporcionou a esses grupos fixarem por mais
tempo em determinada região. Sendo essa alteração social registrada na historia da
evolução da espécie humana, como a grande transformação do Homo sapiens, na
qual o ser humano deixa de ser um parasita da natureza e passa ter maior controle
sobre plantas e animais, enquanto fontes de alimentos.
Assim, foi possível estabelecer estruturas de sociedades mais complexas,
principalmente ao considerar que dentro dos limites essenciais da necessidade
humana e da natureza como um todo, o abastecimento alimentar é um fator
necessário à sobrevivência do homem, assim como da sociedade por ele formada, a
partir das novas descobertas que permitiu novas formas de organização. Essa
poderia ser considerada a primeira revolução social: a Revolução do Neolítico, a
mais de 10.000 anos.
Nas sociedades primitivas, os alimentos desempenhavam diversas funções,
eram usados como bem de troca, antes da criação da moeda. A troca dos
excedentes produzidos entre os seres humanos permitiram a melhoria da sua dieta,
como também contribuía para que os grupos pudessem estabelecer relações uns
com os outros. (Pimentel et al, 1990).
A alimentação e a energia eram consideradas recursos críticos, porque
dependiam da limitada quantia de energia solar fixada e convertida em biomassa
vegetal pelas plantas. A quantidade de energia absorvida pelos seres vivos: seres
humanos e animais, ambos dividiam entre si a pequena porção de energia
capturada pelas plantas e transformada em alimentos/energia. Assim após ingerir
certa quantidade de energia por meio dos alimentos, obtinha a energia necessária
para continuar a realizar suas atividades.
A principal fonte de energia nas sociedades antigas era o alimento, e
conseguir esse bem despendia uma determinada quantidade de energia e trabalho
para que o homem conseguisse obter alimento. Segundo Pimentel et al (1990) nos
tempos pré-históricos, cerca de 95% do total de energia gasta, era empregada na
produção de alimentos, incluído caça, a coleta, o transporte para o acampamento e
a preparação para o consumo. Hoje, grande parte da população mundial está em
condições de recorrer aos combustíveis fosseis, porém, muitas pessoas, que vivem
43
nos países em desenvolvimento não dispõem de fonte de energia para suas
necessidades básicas, devendo contentar-se com a utilização da força animal, a
força humana e do combustível lenhoso.
Após séculos, da descoberta da agricultura em que a produção de alimentos
passou a ser realizada em grande escala, graças ao uso de fontes de energia
externa ao processo produtivo. Ainda existem países em via de desenvolvimento,
onde a produção agrícola domina a economia, de modo que, o consumo de energia
que varia de 60 a 80% despendida por essa população é empregada em seu
sistema alimentar (Pimentel et al. 1990).
Já nos países desenvolvidos gastam-se menos energia para produzir
alimentos, gastando-se em torno de 15 a 35%. E países como os “Estados Unidos e
Reino Unido se gasta na produção alimentar em torno de 16% da energia total
consumida por essas nações.” FEA (197520,LEACH, 197621 apud Pimentel et
al.,1990).
Atualmente, a produção agrícola nos países desenvolvidos, tem
características semelhantes porque são cultivados em grandes territórios, em larga
escala de produção, realizada por meio do consumo de grandes quantidades de
derivados de petróleo, assim como as grandes produções agropecuárias todas tem
como objetivo o fornecimento de alimento as populações de grandes cidades e de
outras nações.
Em um estudo em que buscava analisar a história da participação da energia
de origem fóssil na produção alimentar Borgstrom (1958) identificou que há 100
anos, a energia fóssil se concentrava em determinados processos: a transformação
e distribuição, no século XX, tornaram-se cada vez mais importante para produção
agrícola, principalmente com a revolução verde.
A revolução verde ou agricultura moderna, caracterizado pelos
melhoramentos genéticos de plantas conduziram à obtenção de variedades vegetais
geneticamente melhoradas que garantiam maiores índices de produtividade e
resistência às doenças (PUIGDOMÈNECH, 2008)
20
FEA. Energy Consumption in the Food System. Federal Energy Administration, Rept. nº 13392-007-001, prepared for FEA industrial Technology Office By Booz, Allen and Hamilton, Inc., Bethesda, Dec. 1 21
LEACH, G. Energy and food production. London: International Institute for Environment and Development, 1976. 192 p.
44
Com os avanços técnicos o cultivo de determinadas culturas aumentou nos
países em desenvolvimento aliado a novas técnicas agronômicas que inclui o uso de
adubos, pesticidas, inseticidas permitiram um ampliação significativo na produção
mundial de cereais, que na década de 1950, correspondia a um total de 680 milhões
de toneladas, e 2000 milhões de toneladas na década de 1990 (ROSSEL, 2008).
Essas inovações juntamente com o uso da mecanização nos sistemas
produtivos aumentaram a produção dos alimentos e elevaram a participação de
energia nos sistemas agrícolas. Principalmente com a disseminação de novas
sementes melhoradas geneticamente aliado a praticas agrícola sustentada pelo uso
de insumos industriais e mecanização que levou a produção em larga escala, aliado
a isso se têm a elevação do consumo de combustível fóssil nas maquinas agrícolas:
tratores colheitadeiras (PUIGDOMÈNECH, 2008)
Estudos feitos por Cipolla (1975) estimou que em 1840 a participação da
energia fóssil representava apenas 20% da produção agrícola, porém com um novo
padrão de produção estabelecido, esse índice eleva-se para 80%, isto porque a
industrialização desenvolveu-se com base na disponibilidade crescente de energia
mecânica (oriundos de energia fóssil), por unidade de trabalho.
Neste sentido, diversos estudos foram realizados com objetivo de mensurar
o consumo de energia para a produção agrícola Steinhart & Steinhart22 (1974 apud
Castanho Filho e Chabaribery, 1982), ao estudarem e aprofundarem as conclusões
de Pimentel sobre o assunto, concluíram que o “consumo de calorias para obtenção
da caloria final no prato do consumidor”, apontou que nos Estados Unidos na
década de 1970 eram necessárias nove calorias fósseis para produzir uma caloria
final.
O consumo de energia na indústria da carne apresenta índices elevados,
justificado principalmente pela produção de ração que exige consumo de energia,
isto porque o processo da produção agrícola que inclui (fertilizar cultivar os campos;
colher e transportar a colheita) e posteriormente o funcionamentos das industriais
que transforma toda energia dos grãos em carnes.
22
STEINHART, J. S. & STEINHART, C. E.; Energy use in the U. S. food system. Science, Lancert, 1974b, 306-16.
45
Segundo Guerra (2009) a produção de 1 caloria de proteína de soja
consome 2 calorias de combustível fóssil. Na produção de carne são consumidas 78
calorias de combustível fóssil para se produzir 1 caloria de proteína de carne. Logo,
a produção de proteína de carne requer 39 vezes mais energia que a soja,
demonstrando que a cadeia alimentar do ser humano é depende de recursos
energéticos como os combustíveis fósseis e seus derivados.
1.5 - Eficiência Energética
O termo “eficiência” descreve, segundo Hordeski (2005), a capacidade de
equipamentos que operam em ciclos ou processos produzirem os resultados
esperados. Na visão da física, o conceito de “eficiência” limita-se aos processos em
que ocorrem conversões de energia e em que a forma inicial e final, são visíveis e
perceptíveis através da – energia cinética, potencial, elétrica (EPE, 2010).
A International Energy agency (IEA, 2007), apresenta o conceito de que a
eficiência energética é a obtenção de serviços energéticos, como produção,
transporte e calor, por unidade de energia utilizada, como gás natural, carvão ou
eletricidade.
Aqui, será adotada uma definição onde a “eficiência energética é a relação
entre a energia contida na produção e a energia desprendida no processo produtivo”
(BEBER, 1989).
A partir dessa conceituação, a eficiência esta associada à quantidade efetiva
da de energia produzida e consumida no decorrer de um processo produtivo. E não
a quantidade mínima teoricamente necessária a realizar um serviço, conceito que se
aproximaria do potencial de eficiência definido pela física23.
23
Para Petterson, 1996 apud EPE, 2010) o entendimento de “eficiência energética” como um processo associado a um menor uso de energia por cada unidade de produção. Assim, mais relevante é a apuração de indicadores que expressem a variação na eficiência energética. Esses indicadores são em geral agrupados em quatro categorias principais, a saber: Termodinâmicos; Físicos-termodinâmicos; Econômicos-termodinâmicos e Econômicos. PATTERSON, M. What is Energy Efficiency? - Concepts, Indicators and Methodological Issues. Energy Policy v. 24, n.5, p. 377-390, 1996.
46
O método eficiência energética pode ser definida através da relação
produção/consumo de energia nas atividades agrícolas e pecuárias. A partir da
energia contida nos produtos e das relações adicionadas pelo homem desprezando
a energia solar (BEBER, 1989).
Desse modo, a energia é um insumo a ser utilizada nos sistemas de
produção, paralelamente a energia contida na produção agrícola pode ser
classificada em três categorias: aproveitada na alimentação de homens e animais,
para fins industriais e a energia reciclada ou perdida.
47
2. SISTEMAS PRODUTIVOS DE BASE ENERGÉTICA
A energia é o insumo presente nos diversos sistemas produtivos, como
produtos denominados de insumos energéticos. Ao serem utilizados na produção
agrícola tem como função melhorar os índices de produtividade e rentabilidades das
culturas cultivadas.
Com o avanço dos modos de se produzir, os novos modelos produtivos à
medida que foram re-criando e re-inventados novas formas de se produzir, iam se
descobrindo novos insumos este de base energética e introduzindo nos sistemas
produtivos, com o claro propósitos de aumentar sua produtividade. Assim têm-se
então nos dias atuais sistemas produtivos de base energética, por terem uma forte
dependência de insumos produtivos que são oriundos de derivados de petróleo, de
minerais, de biomassa entre outros.
A partir do momento que os processos produtivos introduziram em seu
sistema produtivos insumos oriundos de formas de energia, à medida que aumenta
a produção relativamente eleva-se a demanda por maiores quantidade de energia.
Portanto, denominam-se sistemas produtivos de base energética por serem
dependentes de formas de energia no decorrer da produção.
2.1 O ser humano e os sistemas
A relação do ser humano com os sistemas produtivos conhecimento como
agropecuário que consiste na produção de culturas e criação de animais, depende
da articulação de técnicas produtivas elaboradas para garantir êxito nos sistemas
produtivos. As técnicas que o ser humano dispõe para manipular esses
agrossistemas agropecuários são dependentes de alguma forma de energia natural
ou transformada.
O desenvolvimento de ferramentas, máquinas-técnicas intensivas em energia,
associado a descobertas de novas fontes, como a energia fóssil e a energia atômica,
permitiram ao ser humano exercer um domínio extremo sobre o seu ambiente e
semelhante. Nesta visão perspectiva com relação ao domínio do ser humano frente
48
as suas invenções, Forbes (1968) ressalta que a ciência e a tecnologia são produto
da “interação entre homem e ambiente, baseada na ampla série de necessidades
reais ou imaginárias que guiou o homem na sua conquista a natureza”. Em última
analise um produto social, criado e moldado pelos seres humanos conforme suas
necessidades (Pimentel, et al., 1990).
Essa conquista da natureza pelo ser humano implicou num processo de
alteração do ecossistema natural, por meio da utilização irrestrita de energia da
terra, da água e de outros recursos vitais. Este processo de transformação que o ser
humano submete os ecossistemas naturais esta diretamente relacionada com sua
necessidade de produzir mais alimentos e atender a demanda da sobrepopulação
que espalhou pelo planeta. Todavia, um ecossistema é definido por Hart (1980) com
as seguintes características.
Um ecossistema é um sistema de organismos vivos e do meio com o qual trocam matéria e energia. Um ecossistema contém componentes bióticos (plantas, animais, microorganismos) e abióticos (água, solo, etc.) que interagem para formar uma estrutura com uma função. Os limites de um ecossistema são mais comumente difusos e, portanto arbitrariamente definidos, como uma área de floresta ou de campo. Estrutura é definida pela interação e arranjo dos componentes do sistema. Função é definida pelo processo de receber entradas e produzir saídas. As entradas e saídas de um sistema são os fluxos que entram e saem do sistema. (HART, 1980, 20p.).
Portanto, à medida que o ser humano interfere no ecossistema, de acordo
com Pimentel (1990), esse processo de alteração na qual acontecem mudanças via
introdução de um sistema produtivo, vai aos poucos acumulando espécies adicionais
e evoluindo para um novo ecossistema produtivo.
As intervenções humanas caracterizam uma mudança do ecossistema de
simples para um ecossistema complexo. Pimentel (1990) aborda essa transição
baseado na comparação da quantidade de energia solar a ser captada e que vai se
fluindo através do sistema produtivo. Diferentemente de um ecossistema simples,
as alterações necessárias em um ecossistema complexo consome mais energia, do
que para alterar um ecossistema simples. Porém o gasto de energia na alteração de
um ecossistema está relacionado à dimensão das alterações a serem feitas.
49
Na produção agrícola, por exemplo, a entrada de energia necessária para a
manipulação do sistema depende do grau de alteração do ecossistema em que vai
produzir. E assim utilizado em diferentes etapas formas de energia para a correção
do solo, semeadura, máquinas agrícolas consomem combustíveis na contenção de
ervas daninha, pragas e fungos (doenças que atacam a plantação).
O controle das ervas daninhas, insetos e fungos que atacam a monocultura
exige a entrada de alguma forma de energia para controlá-los, seja por métodos
culturais, ambientais ou químicos. Em geral, o método empregado nas contenções
dessas anomalias é por meio químico, via agrotóxicos, aplicada com uso de
implementos agrícola, que podem:
Alterar ou mudar a estrutura das espécies de um ecossistema especialmente se com o fito de transformá-lo em monocultura, requer dispêndios energéticos relativamente grandes. O montante do investimento energético depende da cultura, do período cultural e da situação ambiental. (PIMENTEL, 1990, 51p.)
O uso dos insumos energéticos tem seus reflexos no que diz respeito à
segunda lei da termodinâmica, conhecida como a lei da entropia que revela que a
passagem de energia de uma forma a outra implica em perdas colaterais,
justificando-se pelo fato de que parte da energia empregada no processo produtivo
sempre se transforma em energia térmica não-renovavel.
Contudo, a viabilidade da agricultura industrial24 é necessárias quantidades
crescentes de insumos de origem fóssil e químicos. Entretanto, as entradas desses
insumos nos sistemas produtivos assim como sua fabricação geram desordem ou
entropia a partir da dispersão, paralelamente causam impactos no entorno ou em
ecossistemas distantes, que participam do processo produtivo ao subsidiar a
necessária tentativa de ordem do agroecossistema artificial da agricultura industrial
(CAPORAL et al., 2006).
24
Denominada por algum estudioso como agricultura “moderna”, em alguns estudos voltadas para analise da revolução agrícola ocorrida após a 2ª Guerra Mundial é chamada de Agricultura “Industrial”. (CAPORAL et al., 2006, MENDES, 2002).
50
Segundos Mendes (2002) agricultura “industrial” foi à resposta que as
sociedades denominadas “desenvolvidas” construíram para responder as seguintes
questões:
Para utilizar mais intensivamente a terra disponível inventaram os
fertilizantes químicos; buscando aumentar a produtividade animal inventaram os
alimentos compostos a base de cereais forrageiros (milho principalmente), de
proteaginosas (bagaço de soja principalmente) e até de produtos animais; para
aumentar a produtividade do material biológico selecionaram sementes e animais
reprodutores; reduzir os riscos de perdas de produção por problemas sanitários
inventaram-se produtos de tratamento agroquímicos; aumentar a produtividade do
trabalho inventaram-se equipamentos mecânicos e motorizados.
E a 2ª Revolução Industrial forneceu a ciência e a capacidade tecnológica
necessária para a produção, baseado nos nestes novos fatores de produção
agrícola. O novo modo de produzir baseando na produção agrícola intensiva é
resultado da busca da acumulação de capital, de acordo Bresser-Pereira (1991) é
“comandado por administradores profissionais, que usam cada vez mais o
conhecimento técnico de especialista para aumentar a produtividade e a
competitividade”.
Deste modo, o sistema produtivo capitalista preza a acumulação de capital e
o lucro, organizam-se em um processo continuo e circular de auto-esforço, onde o
objetivo principal é acumular capital e assim aumentar o volume de lucros e
reinvestindo-os, para aumentar a acumulação25.
25
Essa definição feita por Bresser-Pereira, de modo que o considera possível distinguir acumulação de capital de investimento, limitando-se este ao aumento do capital reprodutível; neste caso, o autor considera os dois termos como sinônimos.
51
Toda a dinâmica do sistema capitalista está na dependência do volume e direção dos investimentos realizados cada ano. O aumento da produtividade, ou seja, o aumento da produção por homem empregado depende fundamentalmente da acumulação de capital. Se temos três fatores de produção - capital, trabalho e recursos naturais -, para que aumente a produtividade do segundo, considerando-se a qualidade dos fatores constante, o único meio de que dispomos é aumentar a quantidade de capital. Se permitimos que a qualidade dos fatores, ou seja, a tecnologia latu senso, incluindo-se a educação e capacidade empresarial varie, então teremos também o desenvolvimento tecnológico como fator essencial para o desenvolvimento. Entretanto, se, por sua vez, considerarmos o desenvolvimento tecnológico como fundamentalmente dependente da acumulação de capital, na medida em que quase todo progresso técnico vem incorporado em novas máquinas e edifícios, e que as próprias descobertas científicas estão na dependência de grandes investimentos em capital fixo - neste caso a acumulação de capital volta a ter sua posição central e única dentro do processo de desenvolvimento. (BRESSER-PEREIRA, 1991, 02p.).
Assim tem-se um processo de desenvolvimento capitalista baseado na
acumulação de capital, que direcionam os investimentos de acordo com as
perspectivas de mercado, portanto, o papel da acumulação no desenvolvimento e no
aumento da produtividade, isto em função do uso da tecnologia difundida,
especificamente para atender as necessidades produtivas dos sistemas produtivos.
Deste modo, o conhecimento técnico e a tecnologia produtiva que são meios de
produção atuam como insumos que auxiliam no processo de acumulação de capital,
e que também são introduzidas nos sistemas produtivos por meio de investimento
de capital.
2.2 Saída e entrada de energia nos sistemas
A avaliação do sistema no qual ocorrem as relações de saída e entrada de
energia, geralmente contém informações sobre todas as fontes de energia
disponível aos seres humanos para transformá-la. Estão incluídas: a energia do
petróleo, hidráulica, eólica, nuclear, química entre outras que necessitam ser
equalizadas. E o balanço energético tem como objetivo estabelecer os fluxos de
52
energia, identificando a demanda total e a eficiência, representada pelo ganho
líquido e através da relação saída/entrada (ALBURQUERQUE, et al, 2007).
O balanço energético mede a eficiência do uso da energia nos sistemas
produtivos seja: agrícola, pecuário, industrial, comercial avaliando as relações de
saída e entrada de energia, na qual é conduzida, determinando-se a quantidade de
energia obtida na forma de produto em relação à energia utilizada no sistema para
produzi-la (HEITSCHIMDT, et al, 1996).
Devido às variações da quantidade de energia que entra e sai de um
determinado processo, o output é a energia contida no produto final e nos co-
produtos ou resíduos do processo, sendo calculada com base no seu uso final -
alimentação, adubo e combustível (ALMEIDA NETO et al., 2004).
A conversão direta do rendimento de produtos seja em quilograma de grãos,
carne, leite, óleo entre outros na forma de quilocaloria, kilojoule ou tonelada
equivalente de petróleo, essas medidas de conversões são baseadas no conteúdo
de energia bruta de cada unidade de produto.
O input de energia é mais complexo porque requer mais entradas de
energias, nessa etapa do processo diversos tipos de energias inseridas na
produção: a mão de obra, transporte dos produtos, assim como a energia consumida
na manufatura das máquinas, implementos agrícolas, armazenagem,
industrialização dos produtos, entre outros (ALBURQUERQUE, et al, 2007).
A produção agrícola nesse sentido configura como grande consumidora de
diversas formas de energia que são introduzidas no processo de produção para
adequá-la aos padrões produtivos desejados, para isso a entrada de insumos
energéticos torna-se indispensável.
BOWMAN (198026 apud Kozioski 2000) realizou estudo que apresentou
dados relativos ao output e input em sistemas de produção agrícolas, e esses
resultados mostraram que nos sistemas produtivos de subsistência o balanço de
energia apresentou valores positivo superiores de eficiência quando comparação
com os sistemas de padrão de produção intensivo, voltados para produção
comercial, a diferencia entre os sistemas de cerca de 14 versus 1,5. Demonstrando
26
BOWMAN, J.C. Animais úteis ao homem (Trad. VEIGA, M.F.S.). São Paulo : Universidade de São
Paulo, 1980. V. 20, 74p. Coleção Temas de Biologia
53
que o sistema de produção de subsistência é 14 vezes mais eficiente em termos do
quanto de energia utiliza para produzi-lo em relação a energia obtida após a
produção, enquanto essa relação nos sistemas intensivos de energia apontou um
total de 1,5, que em comparação é muito menor, devido ao alto consumo de energia.
Outros estudos feitos com objetivo de avaliar a eficiência dos sistemas.
Neste sentido, uma comparação feita com diferentes sistemas de produção: arroz e
milho demonstraram que sistemas onde o input é maior, o rendimento de grãos por
área também era maior, entretanto ao avaliar o balanço energético, apresentam
valores positivos baixos quando comparado com os sistemas com menor input
(FAO, 1980; HEITSCHMIDT et al., 1996).
Na década de 1970, um balanço energético elaborado para avaliar a cultura
de milho pela Universidade de Cornell nos Estados Unidos com o objetivo de
verificar a quantidade de energia consumida durante a produção dessa cultura
(ALIER, 1996), mostrou que os avanços tecnológicos culminaram na Revolução
Verde, trouxe um aumento na produtividade de 2,4 vezes no período entre 1945 a
1970. No entanto, em contrapartida, o gasto de combustíveis fósseis necessário
aumentou 3,1 vezes nesse período de registro do aumento da produtividade.
Logicamente, o uso intensivo de combustíveis fósseis na produção, levou a uma
redução na eficiência energética ao considerar que a relação output/input de energia
reduziu de 3,7 em 1945 para 2,82 em 1970 PIMENTEL et al., (197327 apud
KOZIOSKI & CIOCCA, 2000).
Os resultados apurados de 1945 a 1970 apontaram que o input de energia
despendida para obter uma caloria na forma de alimento humano aumentou
consideravelmente, e que, em 1970, a energia gasta na produção, representava
somente cerca de ¼ do total de energia consumida em todo sistema. STEINHART &
STEINHART( 197428 apud KOZIOSKI & CIOCCA, 2000 ).
Na produção animal o dispêndio energético começa com o tipo de
alimentação consumida pelos animais. E neste caso dos animais criado em sistema
27
PIMENTEL, D., HURD, L.E., BELLOTTI, A.C., et al.. Food production and me energy crisis. Science, Stanford, v. 182, p. 443-449, 1973. 28
STEINHART, J.S., STEINHART, C.E. Energy use in me U.S. food systems. Science, Stanford, v. 184, p. 307-316, 1974.
54
produtivo intensivos, mede-se a eficiência que podem variar de acordo com que
convertem e a energia e a proteína das plantas em alimentos protéicos.
Estima-se que 1/6 da energia consumida pelas criações animais do mundo,
provém dos grãos e grande parte desses grãos é consumida por aves e suínos após
serem processados (KOZIOSKI & CIOCCA, 2000).
A alimentação animal é um setor que depende da indústria processadora de
grãos. O setor de produção de ração animal consome aproximadamente 65% da
produção de milho e 45% da oferta de farelo de soja, sendo este os principais
consumidores da produção agrícola nacional (BUTOLO, 2002).
Desta forma, as principais entradas de energia em sistema de produção
intensivo de animais, para produzir carne destinado ao consumo humano ocorrem
via dieta alimentar baseada em proteína vegetal e a participação de outras fontes de
energia que participaram de processos anteriores e somam na contabilização final
da energia consumida versus a energia produzida ao avaliar todo sistema produtivo.
2.3 Uma visão dos sistemas da fase agrícola a industrial: o caso da soja
Historicamente, o grande desenvolvimento da cultura da soja no Brasil se
deu inicialmente nos Estados do Sul a partir de 1900, em função das condições
climáticas se assemelharam com as do Sul do EUA de onde vieram as sementes.
Segundo Miyasaka & Medina (1981), no ano de 1914 o estado do Rio Grande do Sul
já exportava cerca de 18 mil toneladas de oleaginosa. Entretanto desde 1892,
realizavam pesquisas com o produto no Instituto Agronômico de Campinas (IAC)
sendo o Estado de São Paulo o pioneiro ao desenvolver experimentos com a
espécie.
As melhoras no rendimento produtivo relacionado ao cultivo da soja:
A partir de 1908, melhores resultados técnicos de produção vieram através dos imigrantes japoneses, agricultores mais experientes no trato dessa cultura. Mais tarde, em 1923 com a introdução de variedades trazidas dos EUA, foi possível melhorar seu cultivo e aumentar sua produtividade (COMITRE, 1993, p.23).
55
À medida que o cultivo desta cultura foi desenvolvendo sua produção na
região sul do país, e na década de 1950 com o estabelecimento de incentivos fiscais
à produção do trigo no Rio Grande do Sul, a soja foi implantada para fins comerciais
passando a ser cultivado em regime de rotação sazonal de cultura (EMBRAPA
SOJA, 2004).
Em 1958 a soja passou a integrar o Plano Nacional de Abastecimento, uma
medida importante que deu a inicio à consolidação do cultivo, passando a receber
incentivos financeiros e tecnológicos, tornando-a uma importante cultura
economicamente para o Brasil, a julgar pelos expressivos índices relacionados ao
aumento da área plantada, paralelo a elevação da produtividade já na metade da
década de 1960. Segundo Brum (1988) na década seguinte de 1970 a soja atingiu
maiores cifras de produção e se consolidou como a principal lavoura do agronegócio
brasileiro.
Comitre (1993) ressalta que nesse período entre (1970-78), a produção de
soja chegou a uma taxa de crescimento anual de 30%, esse aumento expressivo
transcorreu em função de diversos fatores estruturais e conjecturais. Um dos
principais fatores que incentivaram a produção foi o cultivo sucessivo ao trigo,
utilizando o mesmo capital fixo (terra e maquinário), o produtor podia produzir duas
safras anuais ao intercalá-las.
A expansão da produção da cultura da soja ocorreu em detrimento dos
fatores que possibilitaram esse processo, estão:
Possibilidade de mecanização em todas as fases da produção; a disponibilidade de tecnologias desenvolvidas pela pesquisa; políticas de assistência técnica e extensão rural; programa de credito rural à produção e comercialização, com a participação ativa das cooperativas; crescimento da demanda nacional e mundial de subprodutos; aumento do parque moageiro do Brasil; e o aproveitamento de áreas do cerrado. (COMITRE, 1993, p.28).
A disseminação e o desenvolvimento da cultura de soja no Estado de Mato
Grosso29, assim como nas demais regiões brasileiras, foram protagonizados,
predominantemente, por agricultores que migraram da região Sul do país
29
Estabeleceu inicialmente, apoiada por um forte aparato estatal. Pois antes mesmo da implantação
de um programa de apoio da soja, desenvolveu-se na região de Rondonópolis e Diamantino o Polocentro, criado em 1974, cujo objetivo era implementar ações de modernização do campo.
56
(principalmente dos estados do Rio Grande do Sul e Paraná). O deslocamento
dessas famílias para outras regiões do Brasil, como o Estado de Mato Grosso na
década de 1970, apoiado por programas oficiais de colonização a lugares
despovoados, seguiu nos anos de 1980 em projetos de colonizações privadas, nos
últimos anos a migração se deram atraídos pela rentabilidade da lavoura
(FERNÁNDES, 2007).
Entretanto a cultura da soja em Mato Grosso tornou-se rentável, á medida
que a Embrapa Soja desenvolveu sementes, que foram alteradas para adaptarem as
características físicas do solo e do clima do cerrado. Os investimentos realizados no
sentido de incentivar e desenvolver tecnologias que adaptassem as características
da produção agrícola da soja no centro-oeste favoreceu aos Estados situados nessa
região e, principalmente o Estado de Mato Grosso ser um dos grandes produtores
do grão de soja30 no panorama nacional quanto internacional (MARTA &
FIGUEIREDO, 2009)
Mundialmente, a soja é o principal grão oleaginoso cultivado e um dos
parâmetros que demonstra isso foi sua participação em 2006/07, com cerca de 60%
do total de 385 milhões de toneladas de grãos produzidos em nível global frente aos
principais grãos oleaginosos cultivados: soja, girassol, amendoim, algodão e
mamona (DALL’AGNOL, et al 2007)
O grande destaque recebido pela soja refere ao volume produtivo na
respectiva safra, e projeções futuras esta aliada ao seu elevado teor em proteínas
cerca de 40%, isto a torna a principal matéria prima utilizada na produção de rações
para alimentação de animais (aves, suínos e bovinos entre outros) e apesar do baixo
teor de óleo com cerca de 19% sendo uma das principais matéria-prima utilizada na
produção de óleo vegetal.
O uso de derivados de soja ocorre principalmente para suprir a necessidade
de farelo protéico, utilizado como principal fonte calórica na composição das rações
de animais, para produzir carne um produto cada vez mais consumido, em função
do crescimento da renda per capita dessas populações. Paralelo a essa demanda
por alimentos, há também uma demanda por óleos vegetais, crescente
30
Anexo A, Tabela 1, mostra a distribuição da produção de soja no estado, e uma série histórica da produção em Mato Grosso até o ano de 2010.
57
principalmente em função do crescimento per capita dos países emergente, como
biocombustível (DALL’AGNOL, et al, 2007)
Na produção de biocombustíveis, a soja tem-se destacado como uma das
matérias prima mais utilizada na produção de biodiesel. Entretanto, trata-se de
oleaginosa com menor rendimento de óleo cuja produtividade é de
aproximadamente 400 litros/ha se comparado com outras oleaginosas31.
Dados da Agencia Nacional de Petróleo – ANP (2010) apontam a soja como
a principal matéria-prima da produção nacional de biodiesel, chegando a um
percentual de 78%, enquanto o sebo bovino participa como insumo em apenas 16%
da produção total, o algodão 4% e outras materiais graxos representam 2%, ou seja,
as duas ultimas materiais primas utilizada não apresenta valores representativo
quando comparado a soja. A figura 5 mostra um gráfico com as principais
oleaginosas utilizadas na produção de biodiesel no Brasil.
Figura 3: Gráfico com as principais materias-primas utilizadas na produção do biodiesel Fonte: Agencia Nacional de Petróleo (2010)
31 Como babaçu que rende 1.600 l/ha, o dendê, 5.950 l/ha, o pequi, 3.100 l/ha e a macaúba 4.000 l/há. Certamente a razão é a soja ser produzida em grande escala e a preferência pela extração de seu óleo esta relacionada ao valor de seus subprodutos que lhe agregam valor. Assim, o quilo do farelo de soja é mais caro que o próprio grão da soja, assim como as proteínas do óleo que tem um alto valor no mercado (PETROBIO, 2003).
58
Deste modo, a soja representa para o setor agroindustrial uma matéria-prima
de natureza energética, pois ao ser processada dela originam o farelo e o óleo
vegetal que pode ser transformado em biodiesel ou óleo comestível e outros co-
produtos, a partir do processo de transformação e beneficiamento, como: a lecitina,
glicerina entre outros (CARVALHO, et al., 2007)
Considerando o processo de desenvolvimento regional do médio Norte de
Mato Grosso pode ser considerada a cultura da soja como parte do desenvolvimento
exógeno “decorrente de iniciativa e atuações propostas a partir do exterior para
conseguir um desenvolvimento interior”. Assim, tal modelo observado, depende de
investimentos realizados por empresas instaladas na região em função da grande
oferta de grãos (DALL’ACQUIA, 2003).
Além, dos investimentos, ocorre uma produção dependente da importação
de tecnologias (máquinas e equipamentos), mão de obra qualificada e não-
qualificada e insumos utilizados desde o processo agrícola, passando pela logística
e depois, pela industrialização dos produtos do setor primário.
2.4 A diversificação da produção da região do médio norte do estado de Mato
Grosso
A diversificação da produção na região Médio Norte do estado de Mato
Grosso, esta aliada a consolidação da agricultura moderna que se destaca pela
produção concentrada de soja e milho nos municípios de Lucas do Rio Verde, Nova
Mutum, Sorriso, Tapurah, Nova Ubiratã e Diamantino, conforme Bernardes (2005).
Entretanto neste estudo concentrara-se nas atividades produtivas dos municípios de
Lucas do Rio Verde, Nova Mutum e Sorriso, especificamente considerando as
instalações das principais e grandes industriais da região, em função da abundância
de matérias-primas.
A principal atividade da região – a agricultura de grãos - estabelecida no
Médio norte do Estado, cujos produtores eram oriundos da região sul do Brasil,
buscaram investimentos que pudessem diversificar, verticalizar e agregar valor a
59
produção agrícola da região, sobretudo com a crise ocorrida no ano de 1989
(Frigorífico Excelência, 2011).
A atividade que viria a propiciar a diversificação da produção na região
iniciou-se com a criação de animais em sistemas de confinamentos, inicialmente a
diversificação produtiva começou com a suinocultura, atividade esta a qual os
produtores contavam com conhecimentos específicos sobre as etapas produtivas
dessa atividade ao praticaram no sul do país.
A partir da necessidade vista pelos produtores da região em diversificar e
agregar valor a sua produção agrícola começa na região a atividade produtiva de
criação de suínos; a suinocultura. Norteados, principalmente pela abundância de
matéria prima com baixos preços, as boas condições climáticas que reduziram os
investimentos em instalações, tradição dos agricultores em suinocultura e ser uma
região livre de doenças (FRIGORÍFICO EXCELÊNCIA, 2011).
A atividade da criação de suínos desenvolveu a partir de uma organização
dos produtores em sistema integrados, em cooperativas nos municípios de Lucas do
Rio Verde de Nova Mutum. Mas, em 1990 foi fundado no município de Lucas do Rio
Verde a Cooperativa Agropecuária e Industrial Luverdense – COOAGRIL, cujos
cooperados participavam da cooperativa com objetivo implantar no Centro Oeste
uma atividade até então somente desenvolvida no sul e sudeste do Brasil: o
programa integrado de criação de suínos (suinocultura).
A partir dessa estruturação, criava-se no município de Nova Mutum no ano
de 1991, a Cooperativa Agropecuária Mista Nova Mutum LTDA - COPERMUTUM
que também tinha como objetivo participar do sistema integrado regional da
suinocultura.
Os desafios inerentes ao desenvolvimento da suinocultura em Mato Grosso,
estava relacionado ao clima quente e seco e em alguns meses do ano de que seria
impossível criar suínos nesta região, porém as dificuldades referentes à questão
climática foram superadas pelas modernas técnicas de alojamento dos animais.
Entretanto com investimentos efetuados pelos produtores associados às
cooperativas que participavam do projeto, as dificuldades inerentes ao
desenvolvimento da pecuária suína, foram amenizadas, sobretudo, pela intensidade
de capital aplicada em tecnologia produtiva, gestão, insumos, assim investiu-se em
60
da genética à nutrição; do manejo à sanidade; das instalações aos equipamentos
utilizados, estabeleceu-se parcerias com especialista em Nutrição: a Vitagri,
empresa associada à Cooperativa Européia INVIVO e a Genetiporc – empresa
canadense especializada em genética de suínos que trouxe para a suinocultura dos
cooperados COOAGRIL e COOPERMUTUM grande avanços na atividade.
Tornava-se possível aumentar o rendimento das carcaças, aliado a melhor
conversão alimentar, possibilitando aperfeiçoamento genético e ganhos aos
produtores cooperados (COOAGRIL, 2011)
Entretanto a logística mantinha-se como grande obstáculo imposto ao abate
e industrialização da carne de suíno. No primeiro momento a atividade desenvolveu-
se com o abate dos animais sendo levados vivos para serem abatidos em Santa
Catarina e principalmente em Minas Gerais, devido à ausência de frigoríficos
disponíveis para o abate dos animais na região.
Do ponto de vista logístico, o transporte de animais a longa distância para
serem abatidos, representava ônus à produção. Com o objetivo de reduzir essa
deficiência do sistema produtivo e encontrar uma alternativa que viabilizasse a
continuidade da criação de suínos na região as cooperativas COOAGRIL E
COOPERMUTUM juntaram-se no ano de 1997 e criaram a Integração das
Cooperativas do Médio Norte do Estado de Mato Grosso Ltda – INTERCOOP,
construindo no município de Nova Mutum o Frigorífico “Excelência”. Nele iria-se
abater os suínos produzidos pelos Integrados das cooperativas COOAGRIL e
COOPERMUTUM nos municípios de Lucas do Rio Verde, Nova Mutum, Tapurah e
Diamantino (COOAGRIL, 2011).
Posteriormente, quando com a instalação do abatedouro Mary Loise no
município de Nova Mutum com capacidade de abater 40 mil aves/dia, ampliando-se
as oportunidades dos produtores e demais empresários da região em diversificar
sua produção e não somente ater-se a atividade de produção agrícola (FRANCO,
2007).
Esses investimentos de pequeno e médio porte demonstraram o potencial
produtivo à região quanto à diversificação de sua produção. Assim os animais
criados no cerrado com clima mais quente, comparado à região sudeste, ampliavam
a produtividade considerando os avanços tecnológicos relacionados à genética, as
61
instalações de abrigo dos animais e comprovaram que era possível produzir animais
no norte do estado de Mato Grosso.
Diante do cenário que se mostrava desfavorável aos agricultores em
consequências das quedas do preço domésticos da saca de soja, em 2005 chegou a
registrar um preço médio de R$ 30,00 a saca depois de ter atingindo R$ 42,00 em
meados de 2004. A queda dos preços fora acarretada pela forte retração das taxas
de câmbio, e também pela perda de produtividade, ocasionando uma redução na
oferta do grão no mercado após consecutivas safras de crescimento da produção
(ROCHA, 2010 apud IMEA, FAMATO).
No entanto, no mercado internacional não estava diferente, o preço da saca
de soja havia caído de US$ 14, 42 em 2004 para US$ 12,28 em meados de 2005.
Além disso, nesse período foi registrado um aumento nos custos de produção em
38% quando seus valores são comparados com os anos de 2003-2004 e 2004–
2005.
Diante da crise que se anunciava com a desvalorização do preço da saca de
soja, o cenário econômico desfavorável que tendia a acentuar-se de modo a limitar
os ganhos dos agricultores, os levaram a buscar uma solução, que nesse caso,
apontava para a verticalização de suas principais produções agrícola.
A esse processo de verticalização que pode ser denominado 2º ciclo
econômico, se constituiu em ações encadeadas voltadas, como um plano regional
de natureza privada, para verticalização da economia. Mesmo com todos os
estímulos fiscais. Tinha o intuito de transformar os municípios considerados grandes
produtores da região do médio norte do Estado de Mato Grosso em produtores de
bens primários para exportador de bens industrializados (ROCHA, 2010)
Para a produção agrícola dos municípios a verticalização caracteriza-se
pelas formas com a qual os agentes econômicos envolvidos nas atividades de
processamento da matéria- prima para transformá-la em diversos produtos. Isto
colaborou para incrementar, valorizar e melhorar vários aspectos socioeconômicos
no meio rural, sobretudo pelos benéficos que isto acarreta, tais como, a geração de
emprego e renda, agregação de valor à produção, diversificação do sistema
produtivo, assim como a redução de perdas, etc. (Lazzarini e Machado Filho, 1997).
62
Desta forma, agroindústria instalada na propicia agregação de valor aos
produtos primários, com base nas atividades desenvolvidas na região que se
complementam para o desenvolvimento que segue através: da “produção da matéria
prima + o processamento e/ou industrialização + comercialização” (ROCHA, 2010).
Segundo Bernardes (2010), os primeiros investimentos na região feitos a
partir da criação de empresas cooperativas em conjunto seus cooperados – os
integrados (produção suína) atraíram o interesse de empresas com capacidade de
escala em produção pela proximidade de matéria-prima: soja e milho, ingredientes
essenciais para produzir ração a baixo custo. A partir dos investimentos efetuados
na região, mostrando que era possível a produção de suínos e aves nessa parte de
Mato Grosso, juntamente com as vantagens e benefícios para atrair empresas de
grande porte do ramo de produção agroindustrial a instalarem na região do médio
norte do Estado.
Outras condições atraentes se expressavam na existência de um substancial
nível de concentração técnica já existente, na concessão de substanciais vantagens,
como oferta de grandes áreas para as novas futuras instalações, infra-estrutura e
isenção de impostos durantes alguns anos. Além disso, as novas estruturas
estariam favorecidas por determinadas condições naturais da região, como
temperatura e a altitude (Bernardes, 2010 p.16 e 17).
Neste sentido, grandes empresas do ramo agroindustrial foram atraídas a
região, sobretudo pela oportunidade de ampliação de seus negócios instalando em
território cuja dinâmica regional é cercada de certas vantagens competitivas, que
lhes possibilita um aprofundamento das especializações produtivas. Este novo
processo mostra a nova realidade desta parte do cerrado que emerge ao
desenvolvimento regional aliado a interação das novas tecnologias dinamizadas pela
flexibilização da economia, que permite a troca de informações entre os agentes que
participam dos processos produtivos dos setores de produção agrícola, industrial e
distribuição.
De maneira, que esses agentes pudessem trabalhar em diferentes
atividades, a partir da apropriação e incorporação de modernas tecnologias que
tornassem possíveis a introdução de mudanças fundamentais, em amplos setores
do processo e como resultando atingindo ao um desenvolvimento da região. Ao
63
considerar as importantes mudanças sustentadas pelo processo de transformação
da produção no interesse de atender as demandas nacionais e principalmente
internacionais este último caracterizado “como mercados segmentados,
diferenciados e altamente exigentes em qualidade, com ênfase especial na
segurança alimentar” (MAZZALI, 2000, p.72).
Diante do cenário promissor relegado ao setor industrial, a região do médio
norte do Estado de Mato Grosso tornou-se atrativa as grandes empresas nacionais e
as transnacionais do setor, conseqüentemente a região foi dotada de novas funções
e associada a novas estruturas, demonstrando desta forma mudanças na divisão do
trabalho no setor de transformação dos produtos denominados agrícolas.
Bernardes (2010) define que a divisão do trabalho introduzida em diferentes
unidades produtivas, de maneira que o produto final de cada unidade produtora é a
mercadoria para a seguinte: deste modo, a soja constitui a matéria-prima para a
esmagadora, e o farelo juntamente com o milho para as fábricas de rações, que
alimentara as criações de suínos e aves para os abatedouros, enquanto o óleo será
utilizado como matéria prima para a indústria do biodiesel.
São várias as atividades econômicas que fazem parte da industrial da soja
juntamente com a matéria prima milho, com destaque ao complexo agroalimentar
que recebeu grandes investimentos na região. Atualmente o complexo da soja,
compreende em: grão, farelo e óleo sendo estas as mais importantes commodities
nacionais. Paralelo, a esse processo de industrialização do grão, diversos
empreendimentos de grandes empresas nacionais do ramo de produção de carne
estão presentes nos municípios Lucas do Rio Verde, Sorriso e Nova Mutum como: a
Sadia S.A produz de carne de aves e suínos industrializada, Excelência carne
suínos e industrializada e Anhambi Alimentos e Perdigão ambas na produção de
carne de aves.
Ressaltando no texto, estes empreendimentos se devem a competitividade
final da soja, do milho e seus respectivos derivados, elementos essenciais no
desenvolvimento de determinadas atividades econômicas nos diversos setores da
agroindústria, desde o esmagamento dos grãos, extração de óleo, produção de
farelo, ração animal e produção de carne de suínos e aves e a produção do
biodiesel.
64
Essa diversificação ocorrida em função da abundância do grão de soja e do
baixo preço do milho em comparação aos preços da região Sul formado pelos
estados de Rio Grande do Sul, Santa Catarina e o Paraná, grandes produtores de
carne suína no Brasil, conforme apontam os dados da tabela 01.
Tabela 01: Produção de carne de suínos nos principais estados produtores do Brasil, 2004 – 2010 em toneladas
ESTADOS/ANO 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010
Produção Industrial (Mil toneladas)
Rio Grande do Sul 383,3 416,7 465,6 481,4 528,4 585,9 588,7
Santa Catarina 586,9 619 732,6 754,3 724,3 751,7 746,9
Paraná 376,1 389,6 430,8 437,2 444,3 487,9 478,4
São Paulo 171,2 168,1 170 176,6 147 147,4 156
Minas Gerais 213,1 251,8 314,9 335,5 348,1 375 397,1
Mato Grosso do Sul
67,4 71,7 68,5 70,2 70,9 80,5 102,1
Mato Grosso 79,1 104,7 111,5 116,2 140 152,3 156,1
Goiás 97,2 108,7 115,1 121,1 127 137,6 147,7
SUBTOTAL 1.974,30 2.130,40 2.408,80 2.492,40 2.529,90 2.718,30 2.772,90
Fonte: Abipecs, Sips, Sindicatos RS e PR, Embrapa (2010).
Evidentemente, como mostra a tabela 1, os estados de Rio Grande do Sul,
Santa Catarina e Paraná dominaram a produção de carne suína, em 2004 a soma
de sua produção foram 1346,3 mil toneladas correspondendo a 68,18% da produção
nacional considerando os principais produtores, em 2010 foram 1,814 mil toneladas
correspondendo a 65,44% da produção nacional.
Apesar, produção ter aumentado e a haver uma pequena redução na
participação total, justificado pelo considerável aumento da produção de carne suína
nas demais regiões do país, como por exemplo, na região do Centro que nos últimos
anos elevou-se sua produção em 66%, com destaque ao Estado de Mato Grosso
que elevou sua produção em 97% entre os anos de 2004 a 2010.
Aliado a produção da carne suína tem-se o aproveitamento dos dejetos dos
suínos, na região do Médio Norte do Estado de Mato Grosso, há um programa que
visa o aproveitamento dos efluentes (dejetos) de suínos para a produção de biogás
e biofertilizantes, como verifica no município de Nova Mutum, onde a
COOPERMUTUM e frigorífico associado a (INTERCOOP), que atuam na produção
65
de carnes suínas da marca “Excelência” estão transformando dejetos considerados
potencialmente poluidores ambientais em energia limpa e renovável (GONCALVES,
2010).
A transformação dos efluentes através de sua captação das polcigas e
conduzindo-os a um sistema de biodigestores, de onde produzira o gás metano,
principal o composto do biogás, posteriormente os efluentes tratados saem do
sistema em forma de biofertilizantes podendo ser utilizando para fertilizar
plantações. Esse processo de aproveitamento dos dejetos reduz a emissão de
gases do efeito estuda e propicia a comercialização de credito de carbono, através
do Mecanismo de Desenvolvimento limpo (MDL) previsto no protocolo de Kyoto.
O aproveitamento dos dejetos gerando-se outros produtos: biogás e
biofertilizantes, assim como benefícios comerciais ao serem comercializados como
credito de carbono, condizem com a afirmação de Santos & Lucas Júnior (2004),
que todo processo de produção gera resíduos e todo resíduo armazena alguma
forma de energia, e esse processo pode ser revertido ao transformar esse resíduo
em energia, barateando seu cisto de produção e ainda funcionar de forma
energeticamente equilibrada.
2.4.1 Principais empreendimentos industriais da região do Médio Norte do
estado de Mato Grosso
A produção de carne suína é um exemplo do crescimento da atividade
agroindustrial no Estado de Mato Grosso, principalmente onde as condições
econômicas, estruturais são favoráveis ao desempenho desta atividade. Alguns
destes empreendimentos merecem destaque na região, sobretudo porque estão
diretamente relacionados com a produção crescente situado na região do médio
norte do Estado.
No caso do processamento de soja, atualmente a região conta com três
importantes esmagadoras, que são Amaggi, Bunge e Aprosoja que aumentou a
capacidade de esmagamento de 3300 ton. em 2008, para 6700 ton. ao dia para os
anos 2009/10 estimaram que a capacidade instalada de esmagamento de soja ao
66
dia. A tabela 02 esta especificando as regiões, assim como os municípios onde
ocorrem o esmagamento da soja e a produção de farelo.
Tabela 02: Capacidade de esmagamento de soja no Estado de Mato Grosso por região (toneladas/dia)
Região Unidades Municípios Quant. de Unidades
Capacidade instalada
2008 2009/2010*
Sudeste 5
Rondonópolis 2
17.900 20.900 Alto Araguaia 2
Primavera do Leste
1
Médio-Norte 3
Lucas do Rio Verde
1
3.300 6.700 Nova Mutum 1
Sorriso 1
Centro-Sul 4 Cuiabá 4 6.370 6.370
Fonte: IMEA (2009) Unidades/toneladas dia / *Previsão IMEA
Regionalmente, observa-se que essa industrialização dos grãos de soja, da
origem a dois produtos o óleo degomado que representa 18% dos grãos esmagado
e destinado as industriais de biodiesel e o farelo que representa 82% e é destinado
composição das rações para produção de carnes, tendo seu excedente exportado
para Europa. O óleo degomado por sua vez permite produzir outros produtos:
biodiesel e óleo alimentar (comestível).
A produção de biodiesel conta as diversas planta industriais na região fazem
o processo de transesterificação do óleo degomado após recebê-lo da indústria
esmagadora: Cooperativa Agroindustrial dos Produtores Luverdenses - Cooperbio
Verde e Fiagril em Lucas do Rio Verde, Agrosoja, Grupal Agroindustrial S/A e
Cooperativa Mercantil e Industrial dos Produtores de Sorriso – COOAMI no
município de Sorriso, Tauá Biodiesel e mais recentemente a Bunge consegui
autorização da Agencia Nacional de Petróleo para construir uma planta industrial
destinada a produzir biodiesel no município de Nova Mutum .
Na tabela 03, estão às industriais de biodiesel e sua capacidade de produção
de em m3 de biodiesel, enfatizando que foram relacionadas apenas as tem
autorização da Agencia Nacional de Petróleo para produzir e comercializar com a
Petrobrás.
67
Tabela 03: Usinas de biodiesel instaladas na região médio norte do Estado de Mato Grosso
Unidade produtora Município Capacidade Nominal de
biodiesel em (m3/ano)
Agrosoja Sorriso 28.800
Cooami Sorriso 3.600
Cooperbio Verde Lucas do Rio Verde 1.440
Fiagril Lucas do Rio Verde 147.586
Grupal Agroindustrial Sorriso 65.000
Tauá Biodiesel Nova Mutum 36.000
Fonte: ANP (2010).
Apesar das plantas produtivas dessas usinas processarem diversas fontes de
matéria prima como: óleo de caroço de algodão, girassol, sebo bovino e óleo de soja
este último é a principal matéria-prima usada na produção do biodiesel, pela
abundância do grão de soja na região. Conforme mostra a tabela 04, a produção das
safras 2008/09 a 2010/11 indica o potencial produtivo da região do médio norte do
Estado de Mato Grosso que detêm maior e crescente em volume de produção do
grão de soja dentre as demais regiões do estado.
Tabela 04: Produção de soja por região e safras no Estado de Mato Grosso
Regiões 2007/2008 2008/2009 2009/2010 2010/2011
Noroeste 800.866 712.500 757.070 806.328
Norte 96.996 96.642 131.614 124.062
Nordeste 1.352.508 1.322.349 1.901.640 2.225.445
Médio Norte 7.346.670 6.962.370 7.714.740 8.584.226
Oeste 2.714.522 2.669.880 2.711.064 2.808.546
Centro-Sul 1.279.635 1.116.600 1.178.119 1.305.906
Sudeste 4.070.626 4.013.871 4.420.446 4.712.268
Mato Grosso 17.661.823 16.894.212 18.814.693 20.566.781
Fonte: Adaptado de Famato (2009) e Imea (2011) Unidade: produção em toneladas
Os dados da tabela 04 mostram a capacidade de produção da região Médio
Norte, e a estabilidade de sua produção no decorrer dos anos em suas respectivas
safras, aponta uma tendência de aumento na produção. Isto colabora como uma
garantia para a expansão de empreendimentos relacionados ao complexo soja: grão
68
– farelo - óleo, que tem estimulado a economia regional a diversificar-se. Sobretudo,
porque a produção da região é responsável por cerca de 41% da soja produzida no
Estado de Mato Grosso nos decorrer dos anos.
Além da soja, outra importante commodity produzida na região, denominado
de produção de 2ª safra, o milho safrinha é cultivado após a colheita dos grãos de
soja em sistema de plantio direto, isto significa que os produtores colhem duas
safras no decorrer do período de um ano, sendo a primeira de soja e a segunda de
milho. Ampliando-se a renda em função dos resultados.
Ambas as culturas tornam Mato Grosso um grande produtor nacional destes
grãos. A tabela 05 mostra a produção estadual das safras de 2007/08 a 2010/11,
com destaque a região do médio norte do Estado de Mato Grosso que detém maior
volume de produção de milho safrinha dentre as demais regiões do estado.
Tabela 05: Produção de milho por região no Estado de Mato Grosso por safras 2007 a 2011.
Regiões 2007/08 2008/09 2009/10 2010/11¨*
Noroeste 210.690 285.732 268.230 221.238
Norte 27.714 21.000 54.968 47.180
Nordeste 125.820 173.136 264.340 303.111
Médio-Norte 3.708.270 4.126.920 4.333.140 3.287.799
Oeste 1.330.725 1.526.370 1.210.498 852.723
Centro-Sul 457.239 455.568 419.774 376.023
Sudeste 1.896.924 1.918.572 1.863.671 1.650.312
Mato Grosso 7.757.382 8.507.298 8.414.621 6.738.385
Fonte: Adaptado de Imea (2011)
*Estimativa Imea
A produção de milho da região do Médio Norte é responsável por cerca de
48% da produção estadual do Estado, a abundância desses grãos garante preços
bastante competitivos em relação às demais regiões do país. Principalmente por ser
um importante insumo para as agroindustriais que produzem carnes de aves e
suínos, além de ser um insumo que participam ativamente da pauta de exportação
do Estado de Mato Grosso, juntamente com o complexo da soja.
O potencial produtivo de grãos aliado as características dos produtores
locais experientes na produção pecuária de aves e suínos, experiência adquirida nos
estados da região sul do país. A disponibilidade dos produtores em produzir carnes
69
atraiu empresas de grande porte para região: a Sadia S/A no município de Lucas do
Rio Verde atuando na produção de carne de aves e suínos, a Perdigão S/A na
produção de carne de aves e a Excelência Ltda, atuam na produção de carne suína
no município de Nova Mutum, Anhambi Agroindústria Oeste Ltda, no município de
Sorriso, além das espécies animais criadas em larga escala para atender ao
mercado interno e externo.
A criação de peixes tem no município de Sorriso duas grandes empresas
Nativ Pescados e a Delicious Fish, ambas com frigorifico próprio e industrialização
de pescados é mais um segmento da produção de potencialidades na região.
Entretanto a atividade de piscicultura não será trabalhada nesta pesquisa, mas
apenas citada como um exemplo da diversificação em face às vantagens produtivas
que a região oferece.
Empresas como Sadia e Perdigão instalaram-se na região com a
incorporação de empresas de porte médio que até então existiam na região. O caso
da Sadia, no ano de 2005, comprou a COOAGRIL suínos, incluindo as granjas
produtoras de leitões com 7,5 mil matrizes, a central de inseminação, produção de
matrizes, creches, unidades produtoras de leitores e de terminação de suínos. A
compra fez parte das estratégias da Sadia para instalar-se na região e construir seu
maior parque industrial de abate de aves, suínos e embutidos da America Latina em
sistema integrado, com capacidade para abater 500 mil aves e 5000 suínos/dia
(COOAGRIL, 2011).
A Perdigão comprou por aproximadamente R$ 40 milhões o frigorifico de
aves Mary Loise Indústria de Alimentos, a Mary Loise Indústria e o Comércio de
Rações Ltda, sendo este o primeiro investimento de implantação de avicultura na
região. O frigorifico tinha capacidade instalada para abater 120 mil aves/dia, sendo
composto de granja de matrizes, incubatório, fábrica de ração, armazém de grãos e
unidade desativadora de soja (UDHE, 2005).
O interesse da Perdigão em adquirir o frigorífico de aves em Mato Grosso,
esta relacionado à localização regional, além disso, essa aquisição elevou em 6% a
capacidade de abate da empresa, posteriormente a planta industrial foi ampliada
para 230 mil aves/dia, com a produção de frangos inteiros e cortes destinados ao
mercado interno e externo (FOGAÇA, 2005).
70
Todos esses investimentos efetuados na região contaram com o incentivo
fiscal do Programa de Desenvolvimento da Indústria - PRODEI e do Programa de
Desenvolvimento Industrial e Comercial – PRODEIC, ambos com objetivo:
PRODEIC [...] contribuir para a expansão, modernização e diversificação das
atividades econômicas, estimulando a realização de investimentos, a inovação
tecnológica das estruturas produtivas e o aumento da competitividade estadual, com
ênfase na geração de emprego e renda e na redução das desigualdades sociais e
regionais, através da redução do ICMS. Os benefícios fiscais variam de 50% a 100%
do montante do ICMS devido, por um período de 10 anos.
PRODEI [...] o programa contempla projetos industriais de implantação de
capacidade produtiva ou reativação de empreendimentos paralisados há mais de
dois anos, com prazo de ate 10 anos de incentivo, nas seguintes condições
especiais: o limite aplicável será de até 70% no período de 10 anos,
independentemente do valor do investimento, com um prazo de mais 10 anos para
carência. (DIÁRIO DE CUIABÁ, 2011).
Esses dois dos programas de incentivos fiscais, consolidados por meio do
decreto 7.119/06, que permite a concessão de regime especial para apuração
mensal do Imposto sobre Circulação de Mercadorias e Serviços (ICMS) às empresas
enquadradas na legislação que vigora no Estado de Mato Grosso.
Esses programas representam um incentivam empresas a instalarem-se em
nas regiões produtoras de grãos, transformando-as em principais pólos produtivos
do estado agro - industriais do estado.
Contando com os incentivos dos programas governamentais, os
empreendimentos que relacionado à produção agrícola da cultura de soja e milho
que são processados e transformados em diversos subprodutos, esse processo de
industrialização dos produtos primários, desse modo, vem ocorrendo o processo de
verticalização do agronegócio na região. A Figura 4 mostra através do fluxograma a
cadeia agroindustrial da soja e do milho.
71
Figura 4: Fluxograma da cadeia agroindustrial da soja e milho
Fonte: Elaboração da autora.
A figura do fluxograma permite uma visualização da diversificação produtiva
que tem ocorrido na região do médio norte após o estabelecimento de diversas
plantas industriais, dando origem ao inicio de um complexo agroindustrial em
sistemas organizados através da integração lavoura - pecuária – agroindústria, por
meio dos grãos produzidos e seus subprodutos.
As variáveis que impulsionaram o planejamento das industriais a se
instalarem e assim estabelecer um novo espaço econômico, advém da produção da
matéria-prima, infraestrutura e da proximidade com os produtores, com os armazéns
de grãos que garantem a entrega dessa matéria-prima a um custo menor de
transporte, para fomentar a produção das empresas instaladas nos municípios. Além
destas vantagens, a produção em larga escala de carnes de aves e suínos, ração,
esmagamento de soja, biodiesel, óleo vegetal comestível, estão baseados na forma
de produção empresarial, o que impulsionara a diversificação e integração de um
complexo industrial.
72
Esses fatores permitem a expansão da produção e a decisão no momento
da ampliação dos negócios, está fortemente relacionada em função da natureza
locacional e não somente do investimento.
2.5 Produção do biodiesel da soja: uma breve descrição do processo
Em geral o processo de industrialização da soja para obtenção do óleo
bruto, ocorreu através de processo mecânicos com a prensagem contínua,
hidráulica e/ou a extração por meio de solventes. A prensagem geralmente é
utilizada para matérias-primas com mais de 30% de óleo. Para matérias-primas com
menor teor de óleo, então, utiliza-se a extração por solvente. Segundo Mourad
(2008), quando a extração é feita em “processo industriais, com matérias-primas
ricas em óleo são prensadas ate o teor residual de óleo de ordem de 20% sendo o
restante extraído por meio do uso de solvente.” Por isso, as esmagadoras adotam
na pratica a extração do óleo de soja somente por meio de solventes.
2.5.1 Extração do óleo
Antes a extração do óleo a soja passa por varias etapas que se inicia na
limpeza para retirar as impurezas do grão. Após a limpeza ocorre o processo de
descascamento, onde a casca32 deve ser retirada antes do processo de extração do
óleo, isto porque possui baixo teor de óleo e alto de teor de fibra, mas também por
ser abrasiva e causar danos aos equipamentos.
Decorrido o processo de descascamento, ou decortificação, procedimento
que quebra as sementes e as separa o grão da casca. O processo seguinte é a
extração do óleo presente nas células das sementes é feita por meio de moinhos
desintregadores, as sementes são umidificadas e aquecidas para serem
esmagadas.
32
A casca representa cerca de 7 e 8% do peso do grão.
73
Durante o processamento da semente já laminada, esta pode ser extrudada
ou expandida, e depois resfriada, ou pode ir direto para o extrato em forma de
lamina. Para diminuir a viscosidade do óleo e principalmente eliminar fatores anti-
nutricionais do material, é feita o cozimento etapa que visa o rompimento das
paredes celulares para facilitar a saída do óleo. Deste modo, se completa as etapas
necessárias para a extrusão33, e extrai o óleo com solvente, sendo este um processo
que garante maior eficácia no momento da extração do material. Que a ser
comprimido e aquecido libera água existente na massa, devido à umidade das
sementes evaporadas, rompendo as células que contém o óleo. (MOURAD, 2008).
Após a obtenção do óleo, o subproduto da semente esmagada é a torta,
esta após deixar a prensa é submetida à ação do solvente orgânico34, que terá a
função de dissolver o óleo residual da torta e extraí-lo, deixando a praticamente sem
óleo. O solvente utilizado para extração do óleo que havia na torta é recuperado ao
ser separado do óleo. E o óleo livre do solvente será misturado ao óleo bruto que foi
retirado na prensagem35 (EMBRAPA, 2001).
A torta ou farelo extraído contém menos de 1% de óleo, após a extração de
todo resíduo é submetido a uma moagem e em seguida armazenado em silos. De
acordo com informações da Embrapa, nos processo mais moderno a extração do
óleo ocorre por meio de um processo em que os flocos são inseridos diretamente
nos extratores e o óleo é extraído diretamente com auxilio do solvente orgânico.
Para extração do óleo, o solvente utilizado geralmente é o hexano, e seu uso
se disseminou em razão de sua alta estabilidade, das baixas perdas na evaporação,
da baixa corrosão de equipamentos, dos baixos resíduos graxos e melhores sabor e
aroma nos produtos (CUSTÓDIO, 2003). E a mistura liquida de solvente hexano
com o óleo de soja é denominada de “miscela”, que contém uma concentração de
33
A extrusadora é formada por cilindros de aço e quando o material é empurrado e durante o trajeto em que o material passa pelo cilindro de diâmetros crescentes, esse material é comprimido e aquecido pelo atrito com as paredes do cilindro, chegando a atingir altas temperaturas e pressões. No processo final na saída do material, as sementes passam um ambiente de alta pressão para pressão atmosférica. 34
Hexano é um líquido altamente inflamável destinado à remoção de óleos vegetais. É um hidrocarboneto alcano com a fórmula química CH3(CH2)4CH3. O prefixo "hex" refere-se aos seus seis atómos de carbono, ao passo que a terminação "ano" indica que os seus carbonos estão conectados por ligações simples. Os isómeros de hexano são altamente irreativos, e são freqüentemente usados como solvente inerte em reações orgânicas. São também componentes comuns da gasolina. http://www.aboissa.com.br/produtos/view/121/hexano. 35
Após a mistura o óleo bruto será filtrado para retirar as impurezas.
74
20 a 30% de óleo, segundo Zanetti (198136 apud Paraíso, 2001). É também durante
esse processo que a torta ou farelo é separado do óleo.
A destilação da miscela envolve um conjunto de operações para a
separação do solvente do óleo através do aquecimento da mistura, sendo separado
e parcialmente recuperado. O farelo é a parte solida do processo de extração do
óleo bruto de soja é aquecido e tostado para retirado do solvente
(dessolventização) desencadeando em mais uma etapa de cozimento para a
inativação de fatores antinutricionais, principalmente porque o farelo é nutritivo e
utilizado na produção de rações destinadas à alimentação de animais (aves, suínos
e gado de corte).
O processo de industrialização da soja, de maneira geral, divide-se em duas
etapas principais: a produção de óleo bruto, tendo como resíduo o farelo, e o refino
do óleo bruto produzido (EMBRAPA, 2001). De acordo com Mourad (2008) baseada
em informações da Associação Brasileira das Industriais de Óleos Vegetais
(ABIOVE), o principal destino de 77,5% de toda soja comercializada é a obtenção de
farelo/óleo e 13,0% é utilizada como alimento e sementes. Em geral da soja
processada obtém-se em média 77% de farelo comum e 20% de óleo (AMAGGI,
2010). A figura 7 mostra o esquema geral da preparação dos grãos para a extração
do óleo de soja.
36
ZANETTI, E. L. S. Industrialização da Soja. In: MIYASAKA, S. & MEDINA, C., ed. A Soja no Brasil. Campinas, ITAL, 1981.
75
Figura 05: Fluxograma geral do processo de extração do óleo de soja Fonte: Mourad (2008)
Estas são as etapas de processamento necessário para esmagamento da
soja e extração do óleo bruto de soja que podem ser destinados tanto a produção de
biodiesel quanto de óleo comestível, assim como a obtenção do farelo destinado a
alimentação animal. Uma esmagadora com capacidade de processar 3.000
toneladas de soja/dia. Tem como resultado desse processamento de 464 a 480
toneladas de óleo 2.100 toneladas de farelo hipro ou 2.400 de farelo comum. A
figura 8 mostra o esquema de obtenção desses produtos da soja – farelo/óleo.
76
Figura 06: Capacidade de produção de oleo de soja e farelo dia Fonte: Amaggi – (2010)
Em Lucas do Rio Verde, assim como em grande parte das usinas de
biodiesel instalada na região do Médio Norte do Estado de Mato Grosso o processo
de degomagem da soja ocorre em plantas industriais diferentes, de modo que a
indústria que esmaga a soja, não é a mesma que produz o biodiesel. Um exemplo é
o que ocorre no município de Lucas do Rio Verde onde esta instalada a maior usina
de biodiesel da região, a produção do biodiesel é feita a partir do óleo degomado
fornecido por uma indústria esmagadora instalada próxima a usina de
beneficiamento do óleo bruto.
Após a extração do óleo bruto, faz-se necessário que o material passe por
um tratamento de refinamento que deve incluir a degomagem, a neutralização, o
branqueamento e a desodorização, nesse processo é preciso à remoção dos ácidos
graxos37 livres e fosfatídios, ambos afetam a estabilidade do produto (CUSTÓDIO,
37
São os glicerídeos que compõem a maior parte do óleo bruto, cujo valor percentual esta na faixa de 95 a 97% em peso do óleo.
77
2003). Ácidos graxos livres são formas de hidrolisadas de gorduras que não
convertem em biodiesel no processo de transesterificação e por isso devem ser
removidos antes da produção do biodiesel. Nesta etapa do processo o rendimento
mais importante é dos glicerídeos, a partir deste material produzirá o biocombustível.
De acordo com Mourad (2008) o processo de degomagem consiste em
remover os fosfatídeos (gomas) e as matérias não saponificáveis do óleo, esta etapa
é realizada através da adição de água quente sob agitação. Desse processo obtém-
se a lecitina de soja, produto utilizado principalmente na indústria alimentícia.
A neutralização na interfase do óleo e da solução alcalina de hidróxido de
sódio. Este processo é semelhante à degomagem com a diferença sendo que o óleo
condicionado com ácido é tratado com soda cáustica para neutralizar
completamente (saponificar) os ácidos graxos livres no óleo, assim como remover as
gomas e outras impurezas. A figura 8 mostra o fluxograma do processo de
degomagem e neutralização do óleo de soja.
Figura 07: Fluxograma do processo de degomagem e neutralização do óleo de soja Fonte: Mourad (2008)
78
2.5.2 Esmagamento da soja
Neste estudo optou-se por utilizar dados de fontes secundários referentes à
etapa de esmagamento do grão de soja e dados primários e secundários para o
processo de transesterificação do biodiesel, estas informações são importantes para
determinar o resultado do balanço energético. A escolha de usar dados primários e
secundários e para elaborar o balanço energético do biodiesel, justifica-se
primeiramente pela dificuldade de acessar aos dados diretamente junto às empresas
que processam a soja e seus subprodutos; e segundo porque “os dados que serão
usados são de uma pesquisa recente, feita a partir de dados de instituições e
estudos sobre o assunto” (MOURAD, 2008).
Parte dos dados relativos aos insumos sobre a produção do biodiesel dados
foram levantados por Mourad (2008) a partir de estimativas setoriais da ABIOVE, de
empresas fabricante dos equipamentos utilizados nas plantas industriais, do estudo
feito pelo National Renewable Energy Laboratory, nos EUA, publicado em 1998 e de
dados de estudos elaborados por pesquisadores. A tabela 6, onde estão descritos
os principais insumos de entradas (input) e saída (outup) referentes ao
processamento por toneladas de grão de soja, quantidade necessária para se
produzir uma tonelada de óleo degomado.
79
Tabela 06: Resumo dos principais insumos/produtos estimados para produção do óleo de soja degomado por tonelada de soja
Parâmetro Unidades Entradas Saídas
Grãos de soja secos (13% umidade) kg 1000 -
Óleo de soja degomado kg - 190
Farelo de soja kg - 771
Cascas kg - 34,3 (e)
Hexano kg 0,7 (e) -
Energia Elétrica MJ 250 (d) -
Óleo combustível kg 51 (d,e) -
Lenha - 64,68 (f) -
Vapor kg 264 (g) -
(a) - Abiove, 2008 (média entre 2000 e 2007), (b) HAMMOND et al, 2005, (c) empresa fabricante de equipamentos de extração,(d) SHEEHAN et al,1998 (e) estimado por balanço de massa, (f) LACERDA, E. (2008); (g) JONGENEELEN
38(1976 apud LUZ et al, 2006);
Fonte: Mourad (2008) e dados de pesquisa (2011)
2.5.3 Processo de conversão do óleo degomado em biodiesel
O processo que transformação em que o óleo bruto é convertido para a
forma de éster é realizada para reduzir a viscosidade do óleo e eliminar os
problemas que afetam os motores a diesel, após o refinamento torna-se uma fonte
de energia, destinado a ser misturado no óleo Diesel ou combustível substituto de
óleo Diesel.
O craqueamento térmico ou pirólise é uma parte do processo que ajuda a
melhorar as propriedades dos óleos vegetais brutos. Durante essa etapa do
processamento do óleo a pirólise é realizada com o uso do calor para provocar o
quebra de moléculas através do aquecimento a altas temperaturas. O aquecimento
da substancia na ausência de ar ou oxigênio, a temperatura superiores a 450º graus
centigrados, formando uma mistura de composto químico que tem propriedades
parecidas com as do diesel de petróleo.
38 JONGENEELEN, H. P. J. Energy Conservation in Solvent Extration Plants, JAOCS Journal of
the American Oil Chemists Society, vol.53, p. 291, June, 1976.
80
A Transesterificação é a etapa do processo de conversão do óleo vegetal ou
gordura animal, em ésteres metílicos ou etílicos de ácidos graxos, que constitui o
biodiesel. De acordo com Khalil (2006) após a transesterificação ocorrera à
conversão da matéria graxa em ésteres (biodiesel), a massa reacional final é
formada por duas fases chamadas de separáveis pelo processo de decantação e ou
por centrifugação. O resultado desse processo tem na fase mais pesada a glicerina
bruta, obtida a partir do álcool, da água e das impurezas da matéria prima utilizada.
A fase menos densa é composta de uma mistura de ésteres metílicos ou etílicos,
dependendo do material utilizado.
Mourad (2008), os principais alcoóis utilizados durante o processo de
transesterificação são os alcoóis etílico e metílico. Ressaltando um grande interesse
nacional em se produzir biodiesel pela rota etílica pelo fato do etanol ser produzido
no país e ser um insumo renovável. Mas, a utilização do etanol para o processo de
separação da glicerina é mais difícil, implicando em maiores custo ao processo de
purificação do biodiesel. Por isso, a rota metílica, tem sido a mais utilizada, por
permitir melhor separação da glicerina. Entretanto, optando-se por esta técnica de
purificação utiliza-se um produto toxico e que necessita ser importado.
No decorrer do processo de transesterificação usa-se também a soda
cáustica como catalisador, assim ocorrera à separação da glicerina do biodiesel e
também a remoção do álcool (matéria prima do processo). E as etapas seguintes
serão de finalização do processo de produção do biodiesel, a figura 7 um fluxograma
do processo de transesterificação do óleo degomado da soja.
81
Figura 08: Fluxograma do processo de transesterificação do óleo degomado de soja. Fonte: Mourad (2008)
O processamento do óleo degomado exige a entradas de alguns insumos
para o processo de transesterificação, além dos que já foram descritos na figura 4.3,
como: o metanol e água. Fontes de energia como a energia elétrica, a lenha e o
óleo combustível são fundamentais para movimentação das máquinas que farão
processo de separação da glicerina, à remoção do álcool e destilação. A lavagem do
biodiesel além de neutralizar o catalisador alcalino tem o objetivo de remover sais,
sabões, metanol ou glicerina livre.
Após a lavagem procede-se à secagem do produto para retirar o excesso de
água. Todos esses processos demonstram o quanto o processamento do óleo
82
degomado é dependente de fontes de energia durante sua produção. A tabela 07
mostra, quais foram os insumos necessários para a produção por ton. de biodiesel,
assim como as saídas oriundas do processo.
Tabela 07: Resumo dos principais insumos/produtos para a transesterificação do óleo degomado de soja pela rota metílica, para a produção de 1 tonelada de biodiesel
Parâmetro Unidade Entradas Saídas
Óleo de soja degomado Kg 1080 (b) -
Ésteres metílicos do óleo de soja Kg - 1000
Metanol Kg 140 (a) -
Energia elétrica KW/h 35 (a) -
Óleo combustível kg 1,5 (b) -
Lenha kg 135 (a) -
Vapor Kg/h 450 (a) -
Fonte: (a) Dados de pesquisa de campo (2011); (b) Mourad (2008)
Como mostra as tabela 06 e 07 o processamento da soja, que consiste no
esmagamento da semente para a extração do óleo degomado e obtenção do farelo,
essa etapa da produção é dependente de formas de energia, assim como as demais
etapas do processamento como o refinamento do óleo (transesterificação) que
resultara em biodiesel e subproduto como a glicerina. As fontes de energia
consumida nesse processo de transformação da semente são: metanol, hexano,
lenha, energia elétrica, e óleo combustível.
2.6 Produção da ração animal destinada à alimentação animal
No Brasil, a base da produção de rações é cereal e as principais matérias
primas são milho, soja, sorgo e seus subprodutos. O farelo de soja e o milho são as
principais fontes de proteínas na composição da ração animal sendo o fator
83
determinante na competitividade de aves e suínos confinados no Brasil. Dados
disponibilizados pelo Sindicato Nacional da Indústria de Alimentação Animal -
Sindirações mostram a participação da soja e do milho e seus derivados na figura
09.
Figura 09: Participação das matérias-primas Fonte: Sindirações (2010)
A produção nacional de ração consumiu 27% de soja e derivados e 41% de
milho e derivados, sendo estas as principais matérias primas utilizada na
composição da ração destinada à dieta nutricional dos animais como aves e suínos
porque são os grãos que produzem mais calorias do que a maioria das plantas; são
resistentes ao transporte e a anos de estocagem, entre outras vantagens
competitivas (CARMELLO, 2010).
O modo de criação em forma de confinamento torna as duas espécies
consumidoras de ração conforme demonstra a figura 10 a seguir.
84
Figura 10: Consumo de ração por espécie em 2010 Fonte: Sindirações (2010)
A demanda por farelo de soja e derivados de milho tem elevado isto porque
os países membros da União Européia, não aprovam o uso de proteínas e de
gorduras oriundos de animais na produção da ração para alimentar os animais
domésticos, em função de possíveis doenças que possam ser transmitidas por meio
da alimentação (GOLDFLUS, 2001).
Devido às exigências sanitárias, o farelo de soja tem sido demandado como
ingrediente que compõe a formulação da ração de animais que fazem parte da
pecuária industrial de suínos e aves. O farelo de soja representa mais de 80% do
total de energia das fontes proteicas na fabricação de ração para avicultura e
suinocultura. É subproduto que contém de 42 a 48% de proteína bruta e 2% de óleo.
O grande volume de produção desse subproduto ocorre principalmente
devido ao esmagamento da soja para a produção de óleo, gerando então o farelo
que é demandado principalmente pela avicultura que chega a consumir cerca de
50% do total produzido. Nas rações especifica para aves, sua composição tem em
média 60% a 70% de milho e 25 a 35% do volume total da ração, contribuindo com
60 a 70% de proteína e responsável por 15% da energia metabolizável39 das rações
de frango de corte (KATO, 2005).
39
A energia metabolizável (EM) é a forma mais utilizada para expressar o valor energético dos ingredientes para aves e suínos. Os ingredientes utilizados nas formulações de rações possuem
85
E os principais ingredientes energéticos da ração são: o milho, o farelo de
soja e o óleo de soja, contribuindo com um percentual total de proteína
aproximadamente entre 20% e 21,89 e (BELLAVER et al, 2003).
Pesquisas de campo apontaram que a quantidade de cada um desses
insumos presente nas raçoes tem quantidades de cada um dos insumos milho e
farelo de soja é semelhante em sua composição conforme está demonstrado na
tabela 08, onde está presentes o percentual dos insumos para cada espécie animal.
Tabela 08: Principais componentes da ração para o processo de crescimento e terminação de animais
Composição Aves (%) Suínos (%)
Milho 74,13 74
Farelo de soja 23,26 21
Óleo ácido de soja 2,16 -
Energia metabolizável kcal/kg 3100* 3.300
Fonte: Dados de pesquisa de campo (2011) *Varia de acordo com o sexo dos animais.
A ração é a principal fonte de alimento durante o processo de criação
intensiva de suínos e aves, por isso os ingredientes que a compõe precisam ter boa
energia para suprir a exigência animal, apesar de que frequentemente, “busca-se
diminuir a energia da dieta para diminuir o custo da mesma, claro sem prejuízo no
desempenho dos animais” (BELLAVER et. al, 2003).
2.6.1 Energia Consumida na Nutrição de Aves e Suínos
Geralmente a energia presente nos principais ingredientes da ração dos
animais (farelo de soja e milho) tem sido expressa em quilocalorias (kcal) ou Joules
(J) ou seus múltiplos de 1000 que são a kcal e o kJ. Assim, cada quilograma (kg) de
valores de EM e as exigências expressas da mesma forma em kcal/kg de ingrediente. Estes valores, basicamente, representam a diferença entre a energia ingerida por meio das rações e a energia excretada nas fezes e urina, sendo que, para aves, a energia perdida na forma de gases durante o processo de digestão pode ser ignorada (KATO, 2005).
86
milho contém aproximadamente 3300 kcal de energia metabolizável (EM) e o farelo
de soja 2400 kcal de EM/kg, essa composição de fonte de energia é a utilizada na
dieta das aves e suínos.
A dieta à base de ração produzida a partir de alimentos vegetais oportuniza a
conversão de proteína vegetal em animal. Segundo demonstram estudos realizados
pela Embrapa suínos e aves durante o processo de cria desses animais, a
quantidade de energia exigida varia em quantidade diferente de acordo com o sexo
do animal, a fase produtiva, a condição ambiental a capacidade digestiva e a
quantidade de ração consumida por dia, de acordo com as necessidades de energia
em seu metabolismo.
A avaliação do desempenho da quantidade de energia consumida pelo animal
para a produção de um quilograma de carne calcula-se a taxa de conversão
alimentar, que considera a quantidade de ração ingerida em uma determinada
quantidade de dias pelo ganho de peso. Este indicador permite avaliar se o índice de
conversão alimentar esta ou não sendo eficiente no decorrer de um determinado
período de tempo. O quanto de ração fora consumida para que o animal ganhasse o
peso considerado o ideal para o abate.
Dentre os ingredientes que compõe a dieta nutricional dos suínos estão o
farelo de soja que contém em média de 42% a 48% de proteína bruta e o milho
moído que tem grande participação na composição da ração e seu valor de energia
metabolizável esta acima de 3.000 kcal/kg do alimento, pela quantidade com que
podem ser incluídos nas dietas, são também importantes fornecedores de proteína
(LUDKE et. al, 2003).
2.7 Distribuição da Produção via transporte rodoviário
A região do Médio Norte do Estado de Mato Grosso esta localizado a 2.200
quilômetros de distancia do Porto de Paranaguá - Paraná e 1971 quilômetros do
Porto de Santos – São Paulo. Em termos de localização, os principais municípios
87
onde estão distante dos principais pólos industriais, distribuição e consumo do país,
este concentrados nas regiões sul e sudeste40.
Devido a suas localizações esses municípios são dependentes de um
sistema logístico para escoar suas produções e também para trazer os insumos,
maquinas equipamentos, e diversos produtos. Neste sentido, a logística é:
O processo de gestão de fluxos de produtos, de serviços e da informação associada, entre fornecedores e clientes (finais ou intermediários) ou vice-versa, levando aos clientes, onde quer que estejam, os produtos e serviços de que necessitam, nas melhores condições (Moura, 2006, 15p.).
No caso de Mato Grosso e dos municípios estudados, a maior parte da
produção regional é escoada in natura, e são destinado para indústrias em outros
estados do país e principalmente para outros países.
Porém com a instalação de indústrias de transformação da produção
agrícola da região, logisticamente ocorrem mudanças no perfil de produção a ser
escoado da região que passa a transportar produtos acabados como: o biodiesel,
carnes, presunto, lingüiça, farelo, agregando valor à produção de grãos e ampliando
a produção industrial na região do Médio Norte do Estado de Mato Grosso.
A instalação de industriais, especialmente as agro-alimentares estão aliado à
localização das matérias-primas que são constante e abundante, assim tem-se uma
mudanças no sistema logístico que até então se encarregava de transportar grãos,
passa agora a transportar produtos industrializados para abastecer o mercado
nacional e internacional, para que isso ocorra o “transporte é um componente
essencial de todos os sistemas alimentares” (PIMENTEL et al, 1990)
Richardson (1981) aponta que o custo dos transportes como uma
característica fundamental para determinar a escolha da localização entre a fonte de
matéria-prima e o mercado, assim decide-se que a combinação particular de
40
Nessas regiões estão os principais portos que viabilizam a logística de importação e exportação de insumos e diversos produtos demandados. Assim como estão presente as principais industriais que produzem e vendem insumos utilizados na produção agrícola e industrial, além possuírem pólos de distribuição das mercadorias produzidas para a população concentradas nessas regiões.
88
quantidades de insumo de transportes despendidas com a matéria-prima e com o
produto.
Enfatizando que essa combinação, poderá permitir um custo nulo ao
transporte de insumo, sobretudo, orientando as indústrias a se estabelecerem
próximas as matérias-primas que ao serem industrializadas perdem peso durante a
transformação em produtos acabados; e a tarifa de transporte sobre matérias-primas
excede ou iguala a tarifa sobre o produto final. (RICHARDSON, p.55, 1981)
Principalmente ao considerar que determinada produção não depende
apenas de um insumo, mas de vários, podendo assim elevar ainda mais o custo do
transporte. Nos casos em que o potencial mercado consumidor esta distante da
produção, a tarifa de transporte é cobrada por quilômetros, implicando em menor
custo para trajetos maiores.
Na teoria de localização de Weber a distância da produção do mercado
consumidor, será lucrativa, quando a perca de peso da matéria-prima, é igual ao
peso do produto mais o peso de todas as transformações. É necessário destacar
que em todo esse sistema capitalista, de produção, distribuição de bens, Weber foca
sua analise, na localização da matéria-prima e os ganhos que possam ser colhidos
se bem aproveitado essa vantagem. Para, Hemery, Debier e Deleage (1993), sua
analise sobre as relações do modo de produção capitalista, é dependente do insumo
energia, pois:
A energia desempenha um papel fundamental nas atividades de troca, porque o modo de produção capitalista (e antes dele o setor mercantil do modo de produção feudal, do qual se originou), fundou toda atividade social que organizava, não sobre um valor de uso intrinsecamente determinado, mas sobre um valor de troca destinado ao mercado. Ora, o comercio, por usa própria natureza, movimenta especialmente os produtos, transporta-os a distâncias maiores ou menores, e a transformação do excedente em mercadoria, que realiza, só é possível através de uma mobilização crescente da energia sob forma de albarda, de rodagem ou de transporte por navios. (HÉMERY, DEBIER e DELEAGE, 1993).
A transformação da estrutura social, baseado no modo de produção
capitalista está diretamente ligada à disponibilidade de recursos energéticos,
influenciando também o desempenho de economias regionais que especializaram
no setor agroindustrial, como no caso de Mato Grosso.
89
Dessa maneira foi construído um processo produtivo cujo investimento foca
a produção de carnes de aves, suínos, óleo vegetal para consumo e biodiesel, além
da ração animal. A industrialização agrega valor aos produtos e consequentemente
uma nova logística produtiva do município. Porque a soja in natura passou a ser
beneficiada e industrializada. Parte de sua produção – combustível - farelo, gera
condições de (re)incorporação ao processo produtivo, com integração e
diversificação da produção.
Nesse contexto, vão se estabelecendo circuitos produtivos decorrente da
implantação e articulação de atividades modernas, com destaque a industrialização
de grãos. Isso dinamiza a reprodução do capital, sobretudo, pela nova logística, que
intercala o transporte rodovia, e futuramente ferrovia e hidrovia, aliado a sistemas de
energia e comunicação. Levando a uma nova estruturação do espaço voltando para
o escoamento de produtos e commodities produzidas na região (BERNARDES,
2005).
Há nesse percurso um longo trajeto de mudanças que ocorreram para
atender aos agricultores e suas propriedades agrícolas produtoras de soja que na
busca de alternativa que pudessem diversificar suas atividades econômicas, assim
como suas margens de lucro. Por outro lado, foi necessário criar condições para a
produção de agricultura de subsistência, na atividade agrícola predominante. Porque
o modelo agrícola predominante tem como essência uma operação comercial, na
maioria das vezes com produção voltada para atender o mercado e consumindo
cada vez menos, aquilo que produzem.
E as demais atividades relativo à produção como “armazenagem,
processamento e distribuição de alimentos e fibra esta funções vão se transferindo,
em larga escala, para organizações fora da fazenda” (ARAÚJO, WEDEKIN,
PINAZZA,1990).
Todavia, o agricultor é um especialista em produção agrícola, mas,
dependem de insumos que são derivados de fontes de energia. Determinando que
todo processo produtivo faz-se necessário consumir energia de diversos tipos,
fontes e formas nas etapas de adubação, semeadura, na aplicação de fungicida,
herbicida e inseticida, colheita e transporte.
90
A fim de conhecer a energia despedida no transporte de materiais-primas e
produto industrializado, a outras regiões atendendo assim as demandas dos
mercados: nacional e internacional.
Portanto, buscando determinar o consumo energético quantificaram-se
todos os insumos utilizados na respectiva produção agrícola, para análise energética
dos insumos utilizados enquanto fonte de energia, considerando, as exigências
físicas dos fatores de produção, insumos e dos grãos produzido e posteriormente
transformando-os em unidades de medidas estabelecidas para avaliar a eficiência
energética dos respectivos sistemas.
91
3. METODOLOGIA
As relações sobre o comportamento da energia no processo de produção
pode ser feita através dos fluxos de energia que participam do sistema produtivo
como saída/entrada. Geralmente apresentadas em formas de balanços energéticos,
ou matriz energética, tornando possível desta forma uma avaliação da energia de
uma determinada cultura e a energia dos insumos presente em um determinado
sistema produtivo.
O balanço energético permite uma avaliação dos processos de produção de
energia considerando os insumos utilizados e a energia gerada através da avaliação
das cadeias produtivas. Desse modo, a produtividade e a evolução da sociedade
podem ser avaliadas a partir de métodos de tecnologia e de conversão, tornando-se
necessário que esse processo identifique gargalos e necessidades humanas de
fontes e uso de energia.
A obtenção dos dados para o cálculo da energia consumida nos sistemas de
produção estudados foi obtida da seguinte forma: primeiramente via aplicação de
questionários a empresas e produtor de aves e suínos, motoristas que se
prontificaram a respondê-las41. Segundo através de dados secundários, encontrados
em bibliografias cientificas que abordaram o assunto em questão e citados em cada
tópico, em função da negativa de algumas empresas a informarem seus dados.
Com relação aos dados dos insumos energéticos da produção agrícola, o
questionário foi aplicado a uma empresa que possui mais de 10 fazendas na região
estudada, os dados obtidos foram uma média do consumo dos insumos no ano de
2010 para produção de cada hectare de soja e milho. Com relação às fontes dos
dados estes não serão divulgados em razão do pedido de sigilos por parte das
empresas que os forneceram.
41
Os questionários aplicados estão presentes nos apêndices A, B, C.
92
3.1 Balanço Energético
De acordo com Campos & Campos (2004), o balanço energético é um
importante instrumento para tomada de decisões relacionadas a adoção de novas
técnicas e manejos agropecuários, em particular, aos sistemas produtivos onde há
potencial para economizar energia e aumentar a eficiência de insumos, reduzindo
custos em sistemas de produção que apresentam uso energético intensivo em suas
várias formas.
O conhecimento do balanço energético permite a analise energética dos
agrossistemas, que tem por objetivo descrever os fluxos de energia, seu
funcionamento e determinar o grau de eficiência energética, através de medidas
parciais, relacionado apenas a fatores como a terra, o trabalho ou o capital (DE
MORI, 1998 apud Santos et al., 2010). Para Comitre (1995), análise do fluxo
energético requer a unificação do produto de diferentes fontes e conversores de
energia dos diversos insumos, assim como máquinas, equipamentos, trabalho
humano e combustível, em uma mesma unidade calórica.
Assim, define-se o balanço de energia como atividade ou instrumento a
contabilizar a energia disponível e a consumida em determinado sistema de
produção (SANTOS et al., 2010). Visando estabelecer os fluxos de energia,
podendo identificar sua demanda total, estabelecendo assim, a eficiência energética
refletida pelo ganho liquido de energia e pela relação de saída/entrada (energia
produzida/energia consumida) determinando consecutivamente a energia necessária
para produzir ou processar um quilograma de determinado produto (SIQUEIRA et
al., 1999).
Em busca de resultado, sua finalidade é traduzir em unidade ou equivalentes
energéticos os fatores de produção e os intermediários, permitindo a construção de
indicadores comparáveis entre si, que possibilitam a intervenção no sistema
produtivo com objetivo de melhorar a eficiência (BUENO et al., 2000).
Pois esta forma de analise sobre os modos que os sistemas de produção
utilizam técnicas e insumos para produzir são viáveis do ponto de vista de uma
avaliação energética, econômica quanto ambiental.
93
Avaliação realizada com sistemas intensivos de produção agrícola
considera-os causadores de sérios danos ambientais, o rápido esgotamento de
recursos naturais, pela poluição, contaminação do meio ambiente devido à
excessiva liberação de componentes residuais (ROMERO et al., 2008; KOSIOSKI &
CIOCCA, 2000). Assim, as analises fornecem informações que agregam um
referencial ecológico, principalmente em relação aos sistemas que são intensivos
em insumos derivados de fontes de energia não-renováveis.
Para realizar o balanço energético utilizaram as entradas de insumos, mão-
de-obra, máquinas utilizados nos sistemas de produção e saídas através dos
produtos finais produzido ao final de cada processo produtivo. A eficiência
energética da produção foi calculada através da utilização da seguinte equação 1:
E =
consumidaE
produzidaE, (Eq. 1)
Na qual,
produzidaE = estimativa de energia produzida no processo de produção;
consumidaE = estimativa de energia consumida no processo de produção;
De acordo com Castanho Filho; Chabaribery (1983), a eficiência determinara
se o sistema produtivo esta contribuindo com aquilo que é preconizado para um
sistema produtivo, considerando que é a energia contida no produto final deverá ser
maior que a quantidade de energia que entra para produzi-lo.
Neste estudo, o balanço energético será um instrumento analítico que
permitira analisar as saídas e entradas de energia nos sistemas produtivos
estudados: produção da soja, do milho, do biodiesel, do farelo e das carnes.
Com o objetivo computar o consumo e a produção energética dos respectivos
sistemas produtivos. Os insumos necessários para determinar o consumo energético
nas safras agrícola e na produção de biodiesel e demais produtos como ração,
produção de aves, suínos e transporte foram os seguintes:
Entradas de energia da produção agrícola - input: mão de obra, sementes
(origem biológica); óleo diesel, lubrificante e graxa (origem fóssil). As fontes
94
de origens: biológica e fóssil serão consideradas energia de entrada do tipo
direta. As máquinas e equipamentos (na produção agrícola), corretivos de
solo, fertilizantes químicos e agrotóxicos serão considerados formas de
entrada de energia de origem industrial do tipo indireta.
Entradas de energia na produção industrial – input: energia elétrica, lenha,
vapor, combustíveis fósseis e demais produtos industrializados como
(metanol, hexano e etc) essenciais ao fluxo do sistema a partir de seu poder
calorífico. Além de contabilizar os insumos necessários nos sistema de
produção da ração, aves, suínos e logística.
Nesta parte não serão contabilizadas as entradas de energia relativa às
máquinas e equipamentos das industriais, apenas as fontes de energia direta
que participaram do processo produtivo.
Saídas de energia – energia produzida (output): as energias produzidas
através dos grãos de soja colhidos, o biodiesel e demais subprodutos, como
ração e carnes.
Os cálculos foram realizados com a utilização de coeficientes energéticos
que serão apresentados nos tópicos referentes a cada insumo utilizados no
processo produtivo referente à fase agrícola e industrial. O método de conversão
energética utilizado neste estudo para a conversão energética dos insumos
envolvidos na produção foi realizado com bases nas bibliografias cientificas
referente ao tema estudado por Campos (2001); Comitre (1993), Pimentel et
al.(1973, 1990, 2005); a partir de dados e informações contidas nesses estudos
adequará cada fator as características especifica do situação estudada.
De acordo com Comitre (1993) “a conversão dessas entradas e saídas de
energia em um equivalente energético, seja joule ou calorias, permite o cálculo da
eficiência energética do sistema de produção”. Permitindo, a busca de um
denominador comum que possibilite comparações entre sistemas, isto torna a
conversão de diferentes medida, na mesma unidade calórica de instrumentos e
materiais, mesmo sendo diferente entre si como são: as máquinas, os combustíveis,
mão de obra, as sementes, os fertilizantes, os agrotóxicos entre outros, podem ser
calculados por uma única unidade de medida no processo de conversão energética.
95
Portanto, a quantificação energética dos insumos ocorreu através da
multiplicação do produto físico pelos respectivos índices de conversão, computados
em MegaJoule (MJ). Para converter quilocarias (kcal) em MJ, considera-se um 1 MJ
em 239 kcal.
A seguir se determinara os valores dos coeficientes energéticos de cada
insumo que participa do processo produtivo do sistema agrícola. E posteriormente
se determinara a quantidade de insumos e seus coeficientes energéticos para o
sistema de produção industrial.
3.1.2 Coeficientes energéticos da produção agrícola
A produção agrícola demanda insumos energéticos, e para calcular o quanto
de energia esta presente em cada insumo requerido para se produzir um hectare
das culturas de soja e milho, é necessários multiplicar a quantidade de insumo pelo
coeficiente energético, então obterá a energia demanda. A seguir os valores dos
coeficientes de cada insumo utilizado na produção agrícola.
3.1.3 Fatores de produção agrícola
a) Mão de obra
O dispêndio de energia no decorrer do trabalho humano nas produções
agrícolas tem sido discutido e apresentado valores em diversas pesquisas referentes
ao assunto. Mello (1986) cita diversos autores, segundo os quais a energia gasta em
trabalhos na agricultura varia de 19 a 1000 Kcal/hora.
Revisão a respeito do valor energético da mão de obra adotado por diversos
autores, segundo PRACUCHO ( 2006), é possível verificar uma grande variação
oscilando entre 0,08 MJ.h-1 (PYKE, 1970) e 2,70 MJ.h-1 citado por (PIMENTEL et al,
1990), estes valores decorre da aplicação de distintas metodologias e analises na
sua quantificação.
96
Ainda de acordo com Pracucho (2006) as variações entre as diferentes
medidas citadas, ocorrem porque as análises consideram desde a transformação do
salário do trabalhador em unidades energéticas, comparando ao dispêndio
energético de uma maquina e equipamentos agrícolas substituto do trabalho
humano, inclusive atividade agrícolas classificadas como trabalho muito pesados.
Apesar de o trabalho utilizar coeficientes secundários para avaliar o valor
energético da mão de obra na produção de soja, é importante destacar que os
valores referentes ao consumo calórico e os gastos energéticos podem variar desde
o mesmo grupo de trabalhadores de uma mesma atividade, como também em
diferentes culturas e localidades.
Considerando que um trabalhador agrícola consome em media 516, 24 kcal
por hora trabalhada segundo metodologia adotada por Serrão (2007). Assim,
dividindo o total de kcal consumida por hora trabalhada pelo valor de um MJ em
kcal, obter-se-á o coeficiente energético em MJ.h-1 conforme a equação 2.
Temo= (VE(Kcal) /EMJ) (Eq. 2)
Na qual:
Temo= Consumo total de energia por hora trabalhada em MJ.h-1;
VE (Kcal) = Valor do energético consumido por hora trabalhada de kcal-h;
EMJ= Energia equivalente em kcal presente em MJ;
O valor do coeficiente energético será aplicado ao trabalhador rural,
computando assim, a quantidade de horas trabalhadas em MJ, empregadas nas
culturas de soja e milho.
b) Semente da Soja
A energia das sementes refere-se à equivalência energética da semente de
soja. Considerando os seguintes fatores: proteína, carboidrato e gordura contido na
semente, estimam-se que soja contenha 16,8 MJ/kg, isto determinado pelo
97
Departamento de estudos de energia renovável dos Estados Unidos – National
Renewable Energy Laboratory - NREL.
Em estudos elaborados por Pimentel e Patzek (2005), determinou que a
exigência de energia para a semente da soja é o dobro, determinando o coeficiente
energético de 33,44 MJ.kg-1, como valor calórico da soja. Este valor será o mesmo
adotado para este estudo.
c) Semente do Milho
Sendo utilizada a semente de milho híbrido na quantidade de 20 kg x ha-1.
Para contabilizar o valor energético de semente da semente de milho, adotou-se os
coeficientes energéticos do índice proposto por Pimentel et al (1973), este é
referência mundial e corresponde ao valor energético de 7.936,65 kcal x kg-1, para
semente de milho hibrido, esse cálculo embora equivale as condições do EUA,
aproxima do valor de Beber (1989), de 7.750 kcal por quilograma de semente de
milho híbrido, levando em consideração uma série de publicações de dados
nacionais (BUENO, 2002).
Para esta pesquisa o coeficiente energético para a semente, adotou-se o
índice de 33,23 MJ.kg-1 utilizado por Bueno (2002), Pimentel et al. (1973) e Beber
(1989), correspondendo a 598,1 MJ ha-1.
c) Insumos: Corretivo de Solo e Fertilizante químico
No Brasil o principal produto utilizado para corrigir o solo é o calcário,
principalmente nas regiões como o centro-oeste que possui um solo com alto teor de
acidez, a aplicação de calcário ocorre em média de três em três anos. A quantidade
de calcário aplicado em cada cultura varia, para cultura da soja aplica-se de 1.5 a
2,0 toneladas por hectare. Essa variação depende das condições de teor de acidez
do solo, apontado por teste de analise do solo. Na produção de milho safrinha,
devido ao fato de uma correção anterior do solo para produção de soja, a
quantidade de calcário demandada por hectare é de 1,0 toneladas por hectare. O
98
índice energético adotado para o calcário é de 0,17 MJ.kg-1 sendo o mesmo aplicado
por Comitre (1993), a este insumo.
Adubação do solo é um dos elementos essencial para garantir uma boa
produtividade. A fórmula do adubo químico contendo nitrogênio (N), fosfato (P2O5) e
potássio (K2O) denominado de NPK geralmente utilizado juntamente com a
semeadura. Para produção da soja considerou nesta pesquisa o adubo com a
seguinte fórmula 00-30-10 na quantidade de 400 kg.ha-1 conforme experimentos
conduzidos no CEFET de Lucas do Rio Verde (2010), que confere ao valor fornecido
pela fazenda pesquisada.
Esses são os principais nutrientes aplicados na produção agrícola, seguindo
os valores adotados por Bueno (2002), os coeficientes energéticos são: 62,51 MJ.kg-
1 para nitrogênio; 9,63 MJ.kg-1 para Fósforo (P2O5); e 9,21 MJ.kg1, para Potássio
(K2O). Para determinar estes coeficientes os autores acrescentaram 0,50 MJ.kg-1 em
63,45% do fertilizante químico que corresponde ao transporte marítimo da
importação (ANDA, 2009).
d) Insumos: Agrotóxicos, herbicidas, fungicidas e inseticidas
Para determinar às energias dos inseticidas, herbicidas e fungicidas
aplicados na produção agrícola da cultura optou-se pelos valores definidos do
consumo em litros (L) por Pimentel (1980), comentados por Comitre (1993), de
147,01 MJ.L-1 para herbicidas, 271,70 MJ.L-1 para fungicida e 184,46 MJ.L-1 para
inseticidas.
e) Insumos: Máquinas e equipamentos
Para determinar os coeficientes energéticos das máquinas e equipamentos
utilizados nos sistemas de produção agrícola, adotou o mesmo método de Comitre
(1993), computou, de acordo com Doering III (1980), para as entradas de energia
indireta de origem industrial para maquinas, colheitadeira e implementos agrícola
relativo o valor adicionado na fabricação, onde será considerado o valor adicionado
de 5% referente aos reparos e mais um acréscimo de 12% para a manutenção. Para
99
trator e colheitadeira utilizou os seguintes coeficientes energéticos 14.628,68 MJ.t-1 e
13.012,57 MJ.t-1 respectivamente, e 85.829,40 MJ.t-1 para pneus.
Também se utilizou coeficientes energéticos para implementos e
equipamentos agrícolas necessários nas operações de plantio ou semeadura, de
acordo com Comitre (1993) adotou o seguinte coeficiente 8.628,99 MJ.t-1 para as
demais operações pós-plantio o valor determinado de 8.352,67 MJ.t-1.
Para determinar o consumo energético das maquinas utilizadas no sistema de
produção de soja e milho, seguiu a metodologia utilizada por Comitre (1993),
calculada a partir da equação 3.
DE= (a + b + c + d) / vida útil (h) (Eq. 3)
Na qual,
DE= Depreciação Energética
a = peso das máquinas e implementos x coeficientes energéticos correspondentes
b = 5% de ‘a’
c = número de pneus x peso x coeficiente energético de referência;
d = 12% de (a + b + c).
f) Insumos: Combustíveis: óleo diesel, óleo lubrificante e graxa.
O combustível é utilizado como fonte de energia para mover as máquinas
agrícolas, em mato grosso levantamentos feitos pelo Instituto Mato-grossense de
Economia Agropecuária - IMEA, os gastos com óleo diesel por hectare é de cerca 50
a 55 litros/hectare para produção de soja.
Para quantificar a energia fóssil optou-se pelos coeficientes energéticos que
correspondem aos valores de poder calorífico sugerido por Comitre (1993) para o
óleo diesel: 43,93 MJ.L-1, lubrificantes 35,94 MJ.L-1 e graxa 49,22 MJ.kg-1. Esses
valores serão considerados na produção da cultura de soja.
100
3.2 Coeficientes energéticos de produção da etapa industrial
Neste item estão detalhados os coeficientes energéticos usados nos
computo da fase industrial dos sistemas produtivos analisados. Deve ressaltar que o
resultado de um balanço energético depende dos fatores considerados pelos
autores que o elaboram, para as analises que serão feitas, considerando apenas os
insumos que estão diretamente ligados ao processo de produção, portanto no caso
do biodiesel e demais atividades produtivas não serão analisadas.
3.2.1 Fatores de produção da etapa industrial
a) Metanol:
O metanol ou álcool metílico é um insumo essencial no processo de
transesterificaçao, obtendo-se assim, os ésteres metílicos que constituem o
biodiesel e a glicerina. Este produto juntamente com a matéria prima é um dos
principais insumos e, em plantas comerciais pode ser parcialmente recuperado. E
sua contribuição energética é de 19,7 MJ.kg-1, e será utilizado nesta pesquisa, este
foi o coeficiente de um estudo realizado por (ALMEIDA NETO et al, 2004).
b) Hexano:
Denominado de n-hexano, o “hexano” é um produto químico fabricado a
partir de óleo cru (petróleo). É um solvente usado na extração de óleos vegetais a
partir da cultura da soja. E sua contribuição energética foi de 44,5 MJ.kg-1, e será
utilizado nesta pesquisa, este foi o coeficiente de um estudo realizado nos EUA por
(SHEEHAN et al., 1998).
c) Lenha:
Este é um insumo geralmente utilizado para secagem dos grãos42 e
aquecimento de caldeiras para produção de vapor. Á lenha associou-se uma
42
No estado do Mato Grosso, 100% dos grãos de soja sofrem secagem, devido à elevada incidência
de chuvas na época de colheita. Igualmente os grãos de milho sofrem secagem para diminuir a umidade, pelo fato de que a colheita é mecanizada, logo para que isto ocorra os pés de milho devem estar em pé. Como o mês de agosto e setembro venta muito se antecipa a colheita para evitar
101
participação de apenas 2%, como sugeriu Mourad (2008), devido ao pequeno gasto
energético na colheita e no transporte relativamente ao poder calorífico da biomassa
(13,0 MJ.kg).
d) Vapor:
O valor a ser considerado é de que para cada tonelada estima-se um que o
consumo pode chegar até a 80 kg de vapor no decorrer do processo de secagem do
farelo de soja conforme estabeleceu Jongeneelen (1976 apud LUZ et al. 2006). O
coeficiente energético que se determina para o vapor é de 2,33 MJ.kg conforme
estabelece (ALBÉ, 2001).
e) Energia Elétrica:
Em geral, o valor do coeficiente energético da energia elétrica de origem
hídrica é igual a 3,6 MJ.kWh-1. Para o processo produtivo foram calculados os
valores consumidos no decorrer de toda produção do biodiesel que envolve desde o
esmagamento da semente de soja à purificação do óleo degomado.
f) Óleo combustível:
É utilizado na geração de vapor necessário para os processos de
esmagamento/extração do óleo e no processo de transesterificação do óleo. Além
deste insumo para a geração de vapor, outros combustíveis podem ser empregados
no processo como o sebo e outras gorduras animais, a lenha e o carvão, etc. O
poder calorífico inferior é de 9.590 kcal.kg, ou 40,15 MJ.kg determinado pelo BEN(
2007 apud MOURAD 2008). No entanto, a contribuição energética de 47,8 MJ.kg, a
ser utilizada neste estudo é o mesmo do estudo de clico de vida realizado para
diesel no EUA (SHEEHAN et al., 1998, MOURAD, 2008).
prejuízos, mas ao final da colheita geral do grão a umidade relativa do grão do milho já diminuiu consideravelmente, mas mesmo assim ainda precisa passar por secagem industrial, para garantir a conservação do produto a ser comercializado.
102
3.2.3 Saídas energéticas / energia produzida
A entrada de energia para o processamento da soja resultou em produtos e
co-produtos com teor energético, em que se determinaram coeficientes energéticos
que medem o poder calorífico de cada um, os valores atribuídos a esses
coeficientes inicialmente estão em unidade de medida MegaJoule (MJ).
Dentre os principais derivados da soja que se destacam na produção mato-
grossense do médio norte do estado estão:
a) Biodiesel:
A matéria prima em analise é o óleo de soja. Para a produção do biodiesel
utilizou 1080 kg de óleo de soja degomado. Após o processo químico denominando
de transesterificação em que ocorre a transformação do óleo degomado em
biodiesel, que depois pode ser utilizado como combustível alternativo ao óleo diesel,
misturado ao diesel para motores a diesel, sendo este o método de utilização
convencional no Brasil atualmente.
O poder calorífico Superior (PCS) teórico do biodiesel calculado a partir da
composição do produto é de 39,9 MJ.kg (PERES et al, 2007).
b) Glicerina:
Este subproduto tem um poder calorifico inferior. Geralmente é refinado, e
isto permite ao produto ter outro destino principalmente sendo utilizado no campo
quimico, na elaboração de produtos farmaceutico, cosmeticos. E o valor energetico
estimado e atribuido a glicerina será 18,05 MJ.kg-1 (ALMEIDA NETO, 2004) e
representa geralmente 10% do produto gerado do processo de transesterificação.
c) Farelo:
Com relação à energia contida no farelo, a informação refere ao poder
proteico que contém, por isso é utilizada como alimento de animais. Sendo o
principal destino deste subproduto derivado da soja. Neste caso especifico, é
interessante saber quanta energia é consumida para produzir alimento com as
mesmas características que as proteínas da farinha obtida no processo industrial.
103
Dados da pesquisa de Mourad (2008) e Mendes et al, (2004), apontam que a
contribuição energética, a partir da energia digestível como estimativa determinar o
poder calorífico inferior em 15,0 MJ.kg-1.
O farelo tem uma função importante na produção de carne de suínos e aves
por ser um insumo de alto valor proteico, contribuindo como um dos insumos
principais na composição da ração da dieta animal. O farelo ou torta de soja tem
cerca de 12 MJ/kg-1 de energia metabolizável de massa seca43 conforme estudo
elaborado por Cardoso (1996).
3.2.4 Coeficiente energético da atividade pecuária
Neste item estão descritos os coeficientes energéticos utilizados no calculo da
energia consumida no decorrer da atividade pecuária que inclui a criação de aves e
suínos, assim como o valor energético que participam da alimentação diária desses
animais: milho moído e farelo de soja. Ressalto que o balanço energético dos
sistemas produtivos da pecuária não considerara estrutura como: galpão, máquinas,
equipamentos.
As determinações de alguns coeficientes energéticos foram feitos a partir
valores energéticos determinado em calorias e posteriormente transformados em
megajoule, conforme será descrito em cada item. Alguns coeficientes foram
calculados primeiramente multiplicando-se as quantidades expressas em unidades
de medidas (quilogramas,) versus o valor em kcal e dividido por 1 MJ equivale a 239
kcal, assim obteve o coeficiente energético em MJ.
A seguir encontram-se os coeficientes energéticos de cada tipo de energia
utilizados nos cálculos para definir a quantidade de energia produzida e consumida
na produção de ração, aves e suínos.
43
Matéria Seca – MS refere-se à fração do alimento excluída a umidade natural do grão, ou seja, o grão já fora seco para retirar a umidade após a colheita deixando aos níveis de cerca de 13%.
104
3.2.4.1 Fatores de produção da ração
a) Milho:
O grão de milho é um dos insumos mais importantes na produção de ração
destinados a alimentação de suínos e aves, devido ao alto teor de carboidratos. E o
valor energético milho é cerca de 13 MJ/kg de energia metabolizável da matéria
seca do de MS, conforme estudo elaborado por Cardoso (1996).
É importante ressaltar que o ganho em peso dos animais criados em sistema
intensivo se deve a alta concentração energética dos alimentos ingeridos.
b) Farelo:
O segundo insumo que compõe a ração, seu coeficiente energético foi
definido no tópico 3.2.3 com poder calorífico inferior em 15,0 MJ/kg-1.
3.2.4.2 Coeficiente energético dos fatores de produção de aves
O sistema produtivo de aves para a indústria de carnes demanda insumos
energético tais como: ração, energia elétrica, gás liquefeito GLP e mão de obra. Em
pesquisa realizada por Franco (2009), os índices de conversão alimentar para aves
variaram de 1,5 a 1,6 kg de ração para indicadores máxima eficiência, enquanto a
mínima varia de 1,7 a 1,8 a conversão alimentar por quilograma de carne de frango,
isto considerando como alto o fator conversão alimentar.
Os dados obtidos em pesquisa de campo (2010) referente ao consumo de
ração por aves, mostrou que são necessários 1.560 quilogramas de ração ingeridas
por aves para se obter 1 quilograma de carne. De modo que uma ave com peso
médio de 2,500 Kg em um período de 45 a 50 dias consumiu em média 2500
quilogramas de ração.
a) Ração:
O coeficiente energético calculou-se a partir do percentual de cada insumo
que compõe um kg de ração para aves, e depois se somou os valores obtidos em
MJ, definindo-se assim o coeficiente energético de 17,57 MJ.kg-1.
105
b) Energia elétrica:
O consumo de energia elétrica para produzir um determinado lote contendo
em média 25.000 aves dentro de uma granja, o consumo médio de energia é de
5.189,19 kWh. Esse consumo é relativo a um sistema climatizado e automatizado de
ventilação. E o coeficiente energético para energia elétrica é de 3,6 MJ/kWh-1
(NOGUEIRA, 1987).
c) Gás liquefeito:
O consumo de gás liquefeito de petróleo (GLP) para aquecimento é cerca um
botijão e meio por lote de aves. Em levantamento abordado por Brasil (200344 apud
Santos & Lucas Júnior, 2004) o valor energético do gás é de 11.100 kcal kg-1.
Convertendo esse valor em MJ, o valor será de 46,44 MJ.kg-1.
d) Energia contida na carne de frango
Para obtenção do coeficiente energético da ave calculou-se a quantidade de
calorias de um frango inteiro, com pele e cru, onde 100 gramas equivalente a 226
calorias, valor este definido pela tabela brasileira de composição de alimentos
elaborados pela NEPA – UNICAMP (2006). O coeficiente energético para cada
quilograma de carne de aves fora obtido a partir da equação, 4.
Tef (kg)= ∑ [( KG.G(kcal))/EMJ] (Eq. 4)
Na qual,
Tef (Kg)= Total de energia presente em um quilograma de frango;
KG= valor total de grama presente em um quilograma;
G= a quantidade de kcal presente em 100 gramas de frango;
EMJ= Energia equivalente em kcal presente em MJ;
44
BRASIL. Ministério de Minas e Energia. Balanço energético nacional. Brasília, 2007. 192 p.
106
Para transformar esse valor calórico em MJ calculou a valor calórico
presente em quilograma de frango e dividiu por um MJ que é igual a 239 calorias,
conforme valor definido pela tabela de composição de alimentos do IBGE (1999).
Obtendo desta forma o coeficiente energético de 9,45 MJ.kg, equivalente ao valor
calórico presente em quilograma de frango inteiro com pele e cru.
3.2.4.3 Coeficientes energéticos dos fatores de produção dos suínos
No caso dos suínos, a relação entre dieta alimentar e ganho de peso, os
dados obtidos mostraram que são consumidos cerca de 2,400 kg para se obter 1 kg
de carne45. No processo de cria, inicia-se com leitos com peso de 24 a 26 kg, que
terão um período de engorda de 110 a 120 dias com ganho de peso total de 121,41
kg.
Os dados de pesquisa de campo encontraram dois valores diferentes para o
consumo de ração para obter-se um quilograma de carne suína. O valor a ser
considerado para o consumo de ração varia de 2,190 a 2,170 kg, o ganho diário de
peso fica em torno de 0,860 a 0,900 gramas ao dia. Chegando ao consumo médio
final de 238 kg de ração por suínos, para um lote contendo 4.371 animais.
a) Ração:
O coeficiente energético calculou-se a partir do percentual de cada insumo
que compõe um kg de ração para aves, multiplicando pelo coeficiente energético em
MJ de cada insumo e depois se somou os valores obtidos em MJ, definindo-se
assim o coeficiente energético de 15,10 MJ.kg-1.
b) Energia Elétrica:
Na suinocultura o consumo de energia elétrica em um módulo com 4.500
animais gira em torno de 5.043 kWh, conforme apontou pesquisa de campo46
(2011). E o coeficiente energético para energia elétrica é de 3,6 MJ/kWh-1
(NOGUEIRA, 1987).
45
Pesquisa de campo (2011). 46
Questionário no Apêndice B.
107
c) Energia contida na carne do suíno:
Para obtenção do valor energético da carne suína, considerou-se a
quantidade de energia contida em 100 gramas de carne suína gorda, que são de
276 calorias conforme pela tabela de composição de alimentos do IBGE (1999). O
coeficiente energético para cada quilograma de carne de aves foi obtido a partir da
equação, 5.
Tes (kg)= ∑[(KG.G(kcal))/EMJ] (Eq. 5)
Na qual,
Tes (Kg)= Total de energia presente em um quilograma de suíno;
KG= Valor total de grama presente em um quilograma;
G(kcal) = A quantidade de kcal presente em 100 gramas de suíno;
EMJ= Energia equivalente em kcal presente em MJ;
A conversão do valor calórico em MJ considerou-se que um MJ é igual a 239
calorias, conforme valor definido pela tabela de composição de alimentos do IBGE
(1999). A partir do calculo da energia presente em um quilograma de carne suína
gorda, o coeficiente energético é de 11,54 MJ/kg-1.
d) Mao de obra:
A carga horária de trabalho empregada por lote de suínos e aves foi
multiplicado pelo coeficiente energético de 4,39 MJ hora-1 homem-1 PIMENTEL
(198047 apud Souza, 2009).
47
PIMENTEL, D. Handbook of energy utilization in agriculture. Boca Raton: CRC Press, 1980. 475 p.
108
3.3.5 Transportes rodoviário
A energia despendida nos transporte é de 0,83 kcal kg-1 km-1 valor definido
por Pimentel (1990) outros autores consideraram este indicador para calcular o
gasto energético do transporte como Moreira (2004); Andreoli &Souza (2007), para
este trabalho, multiplicando-se a energia especifica, pela distancia percorrida, que
para escoamento dessa produção foi de 2.200 km, obteve-se o coeficiente
energético para o transporte do composto, de 7,64 MJ.kg-1.
Este valor foi utilizado como coeficiente energético para todos os transportes
isto incluindo os grãos de soja e milho, produto industrializado como as carnes de
frango e suínos, em função da distancia percorrida ser a mesma. Assim, o consumo
de energia no transporte dos insumos, foi definido pela Equação 6:
Tetra = ∑ (CEt x C) (Eq. 6)
Na qual,
Tetra = total energia com transporte (MJ ha-1);
CEt = coeficiente energético de transporte (MJ ton-1);
C = quantidade de produto transportado (ton ha-1).
A distância calculada corresponde ao trecho rodoviário de Lucas do Rio
Verde – MT ao Porto de Paranaguá – PR, que corresponde a um percurso de 2.200
quilômetros (km), sendo este o destino escolhido para calculo do escoamento dos
produtos grãos de soja e milho e carnes industrializadas. A seguir a descrição a
cada tipo de transporte conforme a carga48.
a) Transporte de grãos: soja e milho
Para o transporte dos grãos, foi utilizado como referencia para o transporte
de grãos um bitrem graneleiro tracionado por um cavalo mecânico, 6x2, com dois
semi-reboque, com tara total de 19,80 metros. Com vida útil de 10 anos, com
consumo médio de 2,00 km.L-1 na rodovia. Utilizando 26 pneus e dois de reservas
48
Dados obtidos a partir de pesquisa com caminhoneiro que fazem o transporte das respectivas cargas, questionário em Apêndice C.
109
com massa aproximada de 58 quilogramas por pneus. Com capacidade de peso
bruto total combinado de 57 toneladas, e 37 toneladas de carga liquida.
b) Transportes de carnes congeladas
Para o transporte dos produtos congelados em geral utiliza-se um caminhão
Volvo FH 440 tracionado, com tara total de 18 metros. A vida útil de 10 anos, com
consumo médio de 2,30 km.L-1 na rodovia. Utilizando 22 pneus e dois de reservas
com massa de aproximadamente 58 quilogramas por pneus. Com capacidade de
peso total combinado de 45 toneladas, e 30 toneladas de carga liquida.
Para refrigeração o consumo médio de diesel é 2,6 litros por hora de
funcionamento, resfriando a -18 graus negativos. E troca de óleo do motor a cada
1.000 horas de funcionamento.
Esses dados referentes ao consumo de cada tipo de transporte foram
utilizados para o calculo do consumo energético do escoamento das respectivas
cargas transportadas.
c) Mão de obra: motorista
O trabalho de motorista em termos de gasto energético é considerado leve,
portanto o calculo baseou-se nas horas trabalhadas, no peso do motorista, gasto
energético total por atividade física, sendo de 0,043 kcal/kg minutos para atividade
de dirigir, segundo Chamorro (2004). Para obter o valor do dispêndio energético de
um motorista em MJ.h-1, a seguir na equação 7.
Tect= [(Th.h.P.Geat)/EMJ] (Eq.7)
Na qual,
Tect= Total de energia consumida por horas trabalhadas em (MJ.h-1);
Th: Total de horas trabalhadas;
P= Peso total do motorista;
h= Horas expressas em minutos;
Geat= Gasto energético por atividade física de dirigir (0.043 kcal.min)
110
EMJ = Equivalente a valor de kcal presente em 1 MJ;
111
4 ANÁLISES DOS RESULTADOS
Neste capitulo, apresentam-se os balanços de energia via relação de
produção/consumo. Assim, a energia produzida e consumida pode ser estimada em
cada sistema produtivo, identificando seus respectivos valores. As análises foram
divididas em duas fases: agrícola e industrial.
Primeiramente serão apresentadas as matrizes relativas à fase agrícola dos
sistemas de produção das culturas de soja e milho, contendo os resultados
referentes à relação entre a energia produzida e a consumida.
Posteriormente serão analisados os fluxos energéticos de processamento
dos grãos; sua industrialização e seus gastos energéticos na produção de biodiesel,
ração, aves, suínos e transporte, assim como a energia produzida em cada sistema
produtivo. Desta maneira, se analisarão os índices de eficiência energética dos
processos produtivos: agrícola e industrial da região Médio Norte do Estado de Mato
Grosso.
4.1 Fase Agrícola
4.1.1 Indicadores Eficiência Energética
A análise energética quantificou a energia diretamente consumida utilizada
para obter indicadores que sirvam de referência para o estudo que busca determinar
a relação entre a energia produzida e consumida nos sistemas de produção.
Os sistemas produtivos de soja e milho ambos classificados como produção
agrícola, nas tabelas 09 e 10 apresentam os gastos energéticos para o cultivo de um
hectare de cada uma das culturas. E os resultados apresentados nas matrizes
representam a energia produzida – saída (output) e energia consumida - entradas
(input) nos sistemas produtivos.
Na fase industrial do processo produtivo buscou analisar a energia
demandada nos processos produtivos. Porém não considerando as máquinas e
equipamentos e instalações na contabilização da energia consumida, para analisar e
determinar os indicadores de eficiência.
112
A eficiência energética avaliada através dos indicadores, segundo BEBER
(1989) e QUESADA et al. (1987) com eles afirmam que quando um coeficiente de
eficiência energética (n) são menores que 1, isto significa que o sistema importa
grande quantidade a ser consumida no sistema produtivo. Característica essa
encontrada principalmente nos sistemas pecuários altamente tecnificados. Sendo
este um importante indicador para as análises sobre as saídas e entradas de
energia nesses sistemas produtivos.
4.2 Entrada e saída de energia na produção de soja
A soja cultivada na região Médio Norte do Estado de Mato Grosso, exige no
decorrer de seu processo produtivo diverso tipos de energia para garantir a
produtividade desejada.
Primeiramente conforme demonstra a tabela 09, estão à energia direta, que
corresponde à energia biológica e fóssil com participação de 50,22% do total de
energia direta despendida no decorrer do processo agrícola. Desse total, 28,82%
refere-se às fontes de origem fóssil: lubrificantes, graxa e óleo diesel, este último
combustível utilizado nas máquinas e implementos agrícolas (trator, colheitadeira,
pulverizador).
Considerando o dispêndio total de energia fóssil, o óleo diesel destaca–se
com elevada participação na energia direta com 28,76% enquanto que os
lubrificantes e graxas apresentam participação insignificante correspondente à
energia fóssil 0.06%.
Os gastos com a energia biológica, principalmente as provenientes da
semente representa 21,39% dos dispêndios totais. Enquanto o trabalho humano,
frente aos valores totais elevados, não apresentou valor significativo com uma
participação de 0,26%. Esse resultado é decorrente do alto grau de mecanização e
automatização da agricultura de precisão onde o trabalhador apenas controla as
máquinas, pois são dotadas de sistema “geo-posicionamento por satélite” que
garantem maior eficiência ao trabalho das máquinas direcionando o trabalho e o
percurso a serem efetuados, garantindo assim melhor aproveitamento dos insumos.
113
A energia indireta teve uma participação de 49,36% nos gastos totais da
energia consumida, apresentando uma distribuição mais equilibrada entre os itens
que compõem este tipo de energia. Desse total 45,71% está relacionado aos
produtos formulados para melhorar a eficiência produtiva, onde 4,05% referem ao
corretivo de solo (calcário), 13,76% ao fósforo, 4,39% ao potássio, os três últimos
insumos compõem o fertilizante denominado de (NPK). Para os insumos
classificados como agrotóxicos 9,63% refere herbicidas, 5,66% ao inseticida e
8,23% para fungicidas.
Com relação às máquinas, implementos agrícolas a participação foi de
3,65% no se refere ao percentual de utilização em um hectare produzido.
Saídas Energéticas
Considerando a energia consumida para se produzir um hectare de soja,
onde se colheu em média 55 sacas equivalente a 3300 quilogramas de grãos, a
eficiência energética encontrada foi de 13,18. Isto significa que para cada unidade
de energia aplicada na produção desse grão, conseguiu-se um retorno de 12,18
unidades, isto é, deduzindo a unidade investida.
A elevada eficiência se justifica pelo alto valor calórico da soja, de modo a
contribuir para a elevada taxa de conversão liquida, demonstrando que a diferença
entre a quantidade de energia produzida por cada hectare de soja cultivado e a
energia consumida em um hectare, é elevada. Entretanto este valor pode ser maior,
variando conforme a quantidade de sacas de soja produzidas por hectare cultivado.
Tabela 09: Matriz de entradas e saídas de energia na produção de soja, por tipo,
fonte e forma, em MJ.ha-1.
Entradas
TIPO, fonte e forma Unid.
Total de energia
consumida em MJ
Part. dos
insumos (%)
114
Fonte: Elaboração autora com dados da pesquisa de campo (2011).
Notas: *O calcário é insumo que tem sua aplicação intercalada, conforme a necessidade do solo, após analise para verificar a acidez do mesmo, em geral, a aplicação média é realizada de 3 em 3 anos. **tep: tonelada equivalente de petróleo e equivale a 41,868 MJ por ton.
4.3 Entrada e saída de energia na produção de milho
Energia direta 4.253,8 50,22
Biológica - 1.832,8 21,39
Sementes kg 1811,2 21,14
Mão de obra h 21,6 0,26
Fóssil - 2.421 28,82
Óleo L 2.416,2 28,76
Lubrificante L 1,4 0,02
Graxa kg 3,4 0,04
Energia indireta - 4.146,50 49,36
Industrial - 3.839,8 45,71
Calcário * kg 340,0 4,05
Nitrogênio kg - -
P(P2O5) kg 1.155,6 13,76
K(K2O) kg 368,4 4,39
Herbicida L 808,6 9,63
Inseticida L 475,5 5,66
Fungicida L 691,7 8,23
Maquinas e
equipamentos 306,7 3,65
Trator h 119,2 1,42
Semeadora h 40,3 0,48
Pulverizador h 20,1 0,24
Colheitadeira h 127,1 1,51
Total de entrada de Energia (a) 8.567 100
Total de saída de Energia (b) 110.682 -
Eficiência energética (b/a) 13,18 -
tep consumida por ha-1** - 0,20 -
tep produzida por ha-1 - 2,64 -
115
A cultura do milho assim como a soja depende de diversos tipos, fonte e
forma de energia a ser empregado em seu sistema produtivo para garantir um bom
desempenho da plantação.
Na tabela 10 estão descritos os dispêndios energéticos com a cultura, de
modos que esses gastos variam conforme os tipos empregados na produção
agrícola, no caso da energia direta que inclui as fontes biológicas e fósseis
representam 39,51% dos gastos totais. Em relação aos combustíveis fosseis
representados pelo lubrificante, graxa e óleo diesel este com maior participação
entre as fontes de energia com 30,12%, sendo o óleo diesel com uma participação
de 30,05% dos gastos em energia fóssil, enquanto lubrificantes e graxas obtiveram
valores insignificante quando comparados, com a participação de 0,07%.
As formas de energia biológica apresentaram participação pequena com
9,39% do total dos dispêndios, neste caso as entradas das sementes representam
dispêndios de 9,09% dos gastos totais de energia biológica consumida. O gasto
energético referente à mão de obra foi de apenas 0,30% relativamente baixo,
justificado pelo alto grau de mecanização e automização nas lavouras de milho,
assim como no sistema produtivo da soja e com pouca utilização da mão de obra.
A energia indireta detém a maior participação na lavoura do milho com
60,49% dos gastos totais. Para analise da participação da energia indireta no
sistema de produção dividiu-a entre insumos industriais e máquinas e implementos.
Neste sistema de produção os insumos industriais estão distribuídos de maneira
mais uniforme se comparado com demais as formas de energia direta participante.
Assim, os gastos dos insumos industriais ocorreram da seguinte forma,
2,33% relativo ao corretivo de solo (calcário), em relação aos fertilizantes com
12,83% referem ao nitrogênio, 6,59% ao fósforo, 9,45% ao potássio, os três últimos
insumos compõe o fertilizantes denominado de (NPK).
Com relação aos insumos classificados como agrotóxicos 11,06% refere aos
herbicidas principalmente pelo fato de dominar o sistema de plantio direto, 10,22%
aos inseticidas e 1,51% para os fungicidas. Analisando os insumos juntos os
fertilizantes representam 28,86% do total e os agrotóxicos correspondem a 22,80%
do total. Com relação às maquinas, implementos agrícolas a participação foi de
6,51% dos gastos totais.
116
Saídas Energéticas
O coeficiente de eficiência energética encontrada na produção do milho foi
de 20,46%, este índice demonstra que para uma unidade de energia aplicada na
produção de milho, obtiveram-se um retorno de 19,46 unidades, deduzindo a
unidade investida.
É importante ressaltar que a elevada eficiência, ocorre devido ao elevado
poder calórico do milho, assim como na soja. Entretanto, o resultado pode variar
conforme a quantidade produzida por hectare cultivado.
Conclui-se então que ambos os sistema de produção agrícola é apesar do
intenso uso de fontes de energia fóssil não-renovável. São capazes de serem
eficientes ao produzir mais energia do que consumiu, por serem produto muito
utilizado na alimentação humana e animal, o teor energético é importante ao
fornecer a energia necessária ao metabolismo que os ingere como alimentos, seja
humano ou animal.
Tabela 10: Matriz de entradas e Saídas de energia na produção de milho por tipo, fonte e forma, em MJ.ha-1.
Insumos TIPO, fonte e forma
Unidade Total em MJ Part. dos insumos
(%)
117
Energia direta 2887,6 40,42
Biológica 686,2 9,61
Sementes kg 664,6 9,30
Mão de obra h 22 0,31
Fóssil 2201 30,81
Óleo (1) L 2197 30,75
Lubrificante L 1 0,01
Graxa kg 3 0,04
Energia indireta 4.256 59,58
Industrial 3946 55,27
Calcário* kg 170 2,38
Nitrogênio kg 938 13,13
P(P2O5) kg 482 6,75
K(K2O) kg 691 9,67
Herbicida L 809 11,32
Inseticida L 747 10,46
Fungicida L 111 1,55 Máquinas e equipamentos 308 4,31
Trator h 119 1,67
Semeadora h 32 0,45
Pulverizador h 23 0,32
Espalhador de Uréia h 1 0,01
Colheitadeira h 133 1,86 Total de entrada de Energia (a) 7.143,60 100 Total de saída de Energia (b) 149.535 Eficiência energética (b/a) 20,46 tep consumido por ha-1 ** 0,17 tep produzida por ha-1 3,57
Fonte: Elaboração da autora com dados pesquisa de campo (2010),
Notas: *O calcário é insumo que tem sua aplicação intercalada, conforme a necessidade do solo, após analise para verificar a acidez do mesmo, em geral, a aplicação média é realizada de 3 em 3 anos. **Tep: tonelada equivalente de petróleo e equivale a 41,868 MJ;
118
4.4 Fase industrial
Neste item serão mostrados os resultados referentes à energia produzida e
consumida em cada sistema produtivo. Contemplando os insumos que entraram nos
sistema e a energia obtida pela produção final. Podendo, assim analisar a eficiência
energética dos sistemas da produção de biodiesel, ração, aves, suínos e do
transporte de distribuição que faz o escoamento da produção.
4.5 Entrada e saída de energia na produção do biodiesel
A primeira fase industrial do processamento da soja, logo após a colheita é
o processo de secagem dos grãos para reduzir sua umidade de 18% para 13%. O
processo seguinte à secagem é o processamento, onde a soja entra como matéria-
prima e sai como farelo e óleo degomado.
Para se produzir uma tonelada de biodiesel, são necessárias cinco
toneladas de grãos, isto considerando que se extrairá desse total 20% resultara em
óleo, 78% em farelo e 2% em casca.
Como se pode notar na tabela 13, contabilizam-se os dispêndios energéticos
consumidos na produção de uma tonelada de biodiesel, incluindo os processos
desde a secagem dos grãos, a extração do óleo e o processo de transesterificação.
A soma de todos dos insumos energéticos incluídos nessas fases produtivas
demonstraram que para se produzir uma tonelada de biodiesel, o dispêndio
energético total foi de 18.880,88 MJ/t. Deste total de gastos energéticos somente a
fase agrícola para produzir um hectare de soja que equivale a 3.300 kg de grãos
requer um dispêndio energéticos de 8.400 MJ/t, gasto energético referente à fase
agrícola, incluindo todas as formas de energia empregadas na produção dos grãos.
A fase industrial pode ser dividida em duas, a primeira fase é a de secagem
e extração dos grãos para obtenção do óleo degomado, para esta fase os gastos
energéticos contabilizados foram de 7.052 MJ/t. E a segunda fase do
processamento industrial, em que ocorre a transesterificação do óleo degomado
para transformá-lo em biodiesel os dispêndios energéticos foram de 3.378,4 MJ/t-1.
119
Saídas Energéticas
A produção de biodiesel a partir do grão de soja deve ser compreendida
dentro de uma cadeia produtiva, vistos que são gerados outros produtos como: o
farelo, a glicerina e as cascas, apesar de não serem usados como combustíveis.
Participam como insumo em outros sistemas produtivos como, por exemplo, o farelo
e as cascas na alimentação animal, portanto, deve ser avaliado sob outros aspectos,
e não somente como fonte de energia.
O sistema de produção de biodiesel requer energia para o processo de
esmagamento e obtenção do óleo, depois o óleo degomado segue para o processo
de transesterificação, onde novamente será fará o uso de insumo energético.
A energia produzida pelo biodiesel é de 21.972,5 MJ/t, considerando
somente a produção do óleo, tem-se que para cada unidade de energia que entra no
sistema de produção da soja nas condições que foram descritas, são produzidas
1,17 unidades de energia de biodiesel.
Este resultado indica que produção de biocombustível a partir da soja é
favorável: pois para cada unidade de energia total de energia consumida, gera-se
1,17 MJ unidades de biodiesel. Somando-se com a energia contida nos produtos e
co-produtos são: biodiesel, farelo, casca de soja e glicerina para cada unidade de
energia consumida, gera-se 3,37 MJ unidades de energia.
Em comparação com outros estudos abordando a eficiência energética da
produção de biodiesel a partir da soja, incluído o ciclo completo do processo de
produção, por Hill et al (2006), foi encontrado o seguinte resultado de 1,93 para o
sistema produtivo convencional em que avalia apenas o biodiesel como fonte de
energia e outro considerando os co-produtos49 com índice de 2,46.
Em estudo de Pimentel & Patzer (2005) os resultados encontrados foi de
0,98 no balanço convencional e com os co-produtos foi de 1,32; Andreoli & Souza o
resultado foi de 1,32 no sistema convencional e com co-produtos 1,8650. Essa
comparação entre os diferentes índices permite concluir que a produção de biodiesel
analisada apresentou resultados dentro dos parâmetros comparados, assim como
49
Os valores aqui estão considerando as instalações da fabrica e o transporte de grãos e biodiesel. 50
Valores expressos em MJ por litro de biodiesel de soja (MJ/I).
120
os demais estudos, exceto o balanço convencional elaborado por Pimentel & Patzer
(2005), que foi e 0,98, abaixo de 1.
O resultado positivo da energia contida nos co-produtos mostrou que além
de ser favorável a produção de biodiesel em termos energéticos, apesar do baixo
teor de óleo nos grãos que proporciona uma baixa produtividade de óleo, entre 18%
a 20%. Obtêm desse processo outros produtos que energeticamente são destinados
a outros sistemas produtivos, como por exemplo: o farelo, produto não toxico, e
muito utilizado na alimentação animal. Além, é claro do aproveitamento da casca
tanto na alimentação animal (bovinos) ou como combustível em fornalhas e a
glicerina utilizada em produtos farmacêuticos e cosméticos.
Tabela 11: Matriz de entradas e saídas de energia na produção de biodiesel por hectare de soja produzido
Insumos Unid. Quantidade Total em
MJ*.t-1
Part. (%)
Produção agrícola soja MJ.ha-1 kg - 8.400 44,61
121
Secagem e extração de óleo - -
Lenha kg 473,88 6.160 32,71
Hexano kg 0,21 9,34 0,05
Energia elétrica Kwh 74,25 267 1,42
Vapor kg 264 615,12 3,27
Subtotal - - 7.052 -
Transesterificacão - - - -
Metanol Kg 83,16 1.638,3 8,70
Lenha Kg 80,19 1.042 5,54
Eletricidade Kw/h 20,79 74,8 0,40
Vapor Kg/h 267,3 622,8 3,31
Subtotal - - 3.378,4 100
Dispêndios totais - - 18.830,88 -
Biodiesel kg 550 21.972,5 -
Eficiência energética - - 1,17 -
Total de saídas energética de produtos e co-produtos **
Biodiesel kg 550 21.972,5 34,66
Farelo de soja kg 2583,8 38.757 61,14
Glicerina kg 59,4 1.072,17 1,69
Cascas kg 122,2 1.588,6 2,51
Subtotal - - 100
Eficiência energética total - - 3,37 -
tep Consumida no ciclo produtivo do biodiesel por ha-1 ** 0,45 -
tep produzida pelo biodiesel por ha-1 0,52
tep Produzida no ciclo produtivo do biodiesel por ha-1 1,51 -
Fonte: Elaboração da autora
Notas: *MJ: Megajoule;’ **Considera-se a energia presente nos produtos principais: biodiesel e farelo e co-produtos produzido paralelo ao esmagamento da soja e transesterificação do óleo degomado. **tep: tonelada equivalente de petróleo e equivale a 41,868 MJ;
A avaliação do sistema energético da produção de biodiesel a partir da soja
de acordo, com Soares et. al (2007), deve ir além da analise energética da produção
do combustível. Assim, fazendo uma segunda avaliação a partir de uma análise
ampla de um sistema integrado, incluindo a integração da lavoura e pecuária, que se
deve decompor o sistema em duas etapas: uma primeira fase onde se produz
alimento na forma de carne, e uma segunda onde se produz uma cultura energética.
122
Neste contexto, a região do Médio Norte do Estado de Mato Grosso
trabalha integrando pecuária e lavoura. Produzindo energia em formas de produtos
como os grãos de milho e soja que compõe a ração alimentar destinados
principalmente à criação de aves e suínos em sistema de larga escala, produzido
com a finalidade de alimentar a população, assim atender suas necessidades de
proteínas e energias.
4.6 Energia consumida na produção da ração
A produção de ração animal é essencial no sistema de produção intensivo
da atividade pecuária. A função da ração é alimentar o animal 24 horas, e deve ser
balanceada contendo os nutrientes em quantidades e proporções adequadas às
exigências orgânicas desses animais. Por isso, devem ser compostas por alimentos
concentrados51 (Cardoso, 1996). Assim, fornecendo a energia necessária ao
metabolismo dos animais nas fases de crescimento e ganho de peso.
A produção da ração envolve o consumo de insumos energéticos: o farelo
de soja, milho triturado e o óleo, lenha para secagem do milho e energia elétrica
consumida para mistura da ração. A tabela 12, mostra que na produção da ração a
entrada de energia foi de 13.677,65 MJ por tonelada de ração produzida, desse total
de energia 66,71% foi de milho, 25,48% de farelo de soja, 6,26% de óleo degomado,
com pequenas participações percentuais, 1,38% da lenha e 0,16% de energia
elétrica. A energia produzida foi de 17.510 MJ por tonelada produzida. Neste caso,
para cada unidade de energia que entrou no sistema de produção obteve-se uma
saída de 1,29 unidades de energia contida na ração para aves.
Na produção de ração para alimentação dos suínos a entrada de energia foi
12.460,14 MJ por tonelada processada, com a participação de 73,05% de milho,
25,28% de farelo de soja, 1,49% para lenha e 0,18% de energia elétrica. Para cada
unidade de energia que entrou no sistema de produção da ração, obteve-se uma
saída energética de 1,21 MJ unidades de energia contida na ração de suínos.
51
Alimentos concentrados são aqueles com menos de 18% de fibra bruta na matéria seca e podem ser classificados como protéicos (quando têm mais de 20% de proteína na matéria seca), como é o caso das tortas de algodão, de soja etc., ou energéticos (com menos de 20% de proteína na matéria seca) como é o milho, triguilho, farelo de arroz etc. (Cardoso, 1996).
123
Essas composições alimentares foram elaboradas a partir da mistura do
farelo de soja e milho moído e o óleo de soja, esses insumos ricos em fontes de
energia tem como objetivo atender as necessidades metabólicas dos animais,
garantindo-lhes crescimento e engorda em menor tempo possível. Assim, a proteína
vegetal que compõe ração animal.
Ao ser ingerido pelos animais converteram-se em proteína animal, com o
propósito de produzir grandes quantidades de carne que poderá ser consumida em
diretamente ou como matéria-prima para outros produtos.
Tabela 12: Matriz de entradas e saídas de energia na produção por tonelada de
ração para aves e suínos.
Insumos Quant. de insumos
Total de energia em
MJ/t
Part. dos
insumos (%)
Ração para aves - -
Lenha 14,52 188,76 1,38
Energia Elétrica 6,26 22,54 0,16
Milho 741,3 9.117,99 66,71
Farelo 232,2 3.483 25,48
Óleo 21,6 855,36 6,26
Total - 13.677,65 100
Energia produzida 17.510
Eficiência energética 1,29 -
Ração para suínos - -
Lenha 14,28 185,64 1,49
Energia Elétrica 6,25 22,50 0,18
Milho 740 9102 73,05
Farelo 210 2352 25,28
Total - 12.460,14 100
Energia produzida 15.100
Eficiência energética 1,21 -
Fonte: Elaboração autora com dados de pesquisa (2011).
4.7 Entrada e saída de energia produção de aves
124
A produção de carne requer consumo de insumo energético, listados como
os principais, pois estão diretamente ligados ao processo produtivo, tais como: a
ração, mão de obra, energia elétrica, gás liquefeito. Na tabela 13, onde estão os
valores relativos à energia consumida para se produzir um lote de aves, a atividade
produtiva requer um fluxo com alto consumo energético. De modo que a energia
total envolvida no processo foi de 1.713.099.078 MJ por lote, isto correspondentes
às entradas de energia em forma de insumos.
Desse total de energia que entrou no sistema produtivo a ração consumida
pelas aves responde pela maior participação entre os demais insumos, calculando
sua participação, esta corresponde por 99% das entradas energética no sistema
produtivo. Os demais insumos em termos percentuais têm uma participação
relativamente muito baixa, praticamente nula.
Em relação à energia produzida, presente em cada quilograma de frango
vivo, o total foi de 590.625.000 MJ por lote de aves, resultando em um coeficiente de
eficiência energética de 0,34. Este resultado demonstrou que para cada unidade de
energia importada pelo sistema, obteve 0,34 MJ unidade de energia produzida.
De acordo com QUESADA et.al (1987) e BEBER (1989), quando um
coeficiente de eficiência energética for menor que “um” isto significa que o sistema
produtivo importa praticamente, toda energia consumida no processo produtivo,
característica de sistemas altamente tecnificados, como é o caso da produção de
frangos de corte no médio norte do Estado de Mato Grosso.
Esse resultado mostrou o quanto esse sistema produtivo é dependente da
energia que provém da ração, sendo esta a principal fonte consumida, revelando
assim a importância da participação dos grãos como matéria-prima para a produção
da carne de frango.
Tabela 13: Matriz de entradas e saída de energia na produção de aves por lote
produzido
Insumos
Unidades Quant. de
insumos
Total de energia
em MJ por lote
125
Ração kg 97.500.000 1.713.075.000
Mão de obra h 360 1.536,50
Energia elétrica kwh 5.189,19 18.681
Gás kg 30 1.393
Total de energia consumida - - 1.713.099.078
Total de energia produzida - - -
Aves kg 62.500.000 590.625.000
Eficiência energética - 0,34
Fonte: Elaboração autora com dados de pesquisa (2011).
4.8 Entrada e saída de energia na produção de suínos
A produção de suínos, assim como aves tem como objetivo produzir carne
para atender as necessidades da alimentação humana. Assim, a carne suína pode
ser comercializada in natura e/ou industrializada em forma de produtos como:
linguiças, bacon, presunto, mortadela, salsicha e seus derivados são utilizados
frequentemente na indústria alimentícia.
Os principais insumos energéticos que participam do sistema produtivo
listado na tabela 14, que são: ração, mão de obra, energia elétrica o uso dessas
formas de energia ocorre de maneira direta no decorrer da produção dos suínos em
sistema intensivo.
O sistema de produção de suínos requer alto consumo energético. Assim o
consumo total de formas de energia que participam ativamente foi de
15.557.189,480 MJ por lote de suínos. A principal participação energética nesse
sistema é da ração que semelhantemente ao sistema de produção de aves
corresponde a 99% do consumo de energia na criação dos suínos. Isso se deve ao
fato de que no decorrer do processo de crescimento e engorda dos animais, a
alimentação por alimentos calóricos é de fundamental para o ganho de peso dos
suínos.
Em relação à produção de energia oriunda da carne dos animais, o total foi
de 6.308.452,25 MJ por lote de suínos, tendo como coeficiente de eficiência
126
energética o valor de 0,39, isto significa que a cada 1 unidade de energia importada
pelo sistema, obtêm-se 0,39 MJ de energia produzida.
Assim, seguindo o raciocínio de QUESADA et.al (1987) e BEBER (1989),
em que o coeficiente de eficiência energética for menor que, representa que os
sistema importa grandes quantidade de energia consumida no processo produtivo,
característica comum dos sistemas altamente tecnificados, método produtivo
aplicado a suinocultura moderna da região Médio Norte do Estado de Mato Grosso.
Tabela 14: Matriz de entradas e saída de energia na produção de suínos por lote
Insumos
Unid.
Quant. de
insumos
Total de energia
em MJ/ton.
Participação
(%)
Ração kg 1.028.810 15.535.031 99,85
Mão de obra h 912 4.003,68 0,03
Energia elétrica kwh 5.043 18.154,80 0,12
Total - - 15.557.189,480 100
Energia produzida - - - -
Suíno kg 546.659,640 6.308.452,25 -
Eficiência
energética
- - 0,39
-
Fonte: Elaboração autora com dados de pesquisa (2011)
4.9 Entrada de energia requerida distribuição da produção de grãos e carnes
Em relação ao transporte da usado na distribuição da produção de grãos
(soja e milho) e carnes com destino ao Porto de Paranaguá-PR, o dispêndio
energético relativo a cada tipo de transporte e carga esta descrito na tabela 15.
Deste modo, para o transporte de uma carga através de um bitrem com carga liquida
de 3.700 toneladas, o dispêndio total de energia foi de 331.160 MJ-t, desse total
14,59% é relativo ao óleo diesel, 84,03% é participação da energia indireta do
próprio transporte, em relação à participação energética da mão de obra, lubrificante
e graxa os valores percentuais foram insignificantes, com valores baixos.
127
Para operação de transporte de carga de carnes até ao Porto de Paranaguá-
PR, onde a carga liquida com média de 2.800 toneladas de carga liquida. Consumo
total de energia calculado foi de 264.387 MJ-t. com 15,89% da participação do óleo
diesel para funcionamento da carreta, 3,11% óleo diesel para funcionamento do
motor de refrigeração da câmara frigorífica, 80,91% da energia indireta do próprio
transporte, somando os lubrificantes à participação fora apenas de 0,06% e dos
demais insumos como mão de obra e graxa apresentou participação insignificantes.
Os resultados demonstraram que em termos de dispêndios energéticos, o
transporte de grãos consume 20,16% mais energia para transportar grãos em
relação ao transporte de carnes industrializadas.
É importante destacar, porém, o consumo específico de energia, considera-
se somente à distância percorrida e a carga transportada. Os resultados obtidos
nesta analise, apontaram que o gasto energético efetuado pelo transporte rodoviário
foi de (0,041 MJ.km-1.t-1) para o transporte de grãos (soja e milho) e de (0,043
MJ.km-1.t-1) de carnes congeladas.
As diferenças dos resultados específico em relação ao consumo de energia
MJ.km-1.t-1, são devido a capacidade de carga que cada tipo de transporte tem a
capacidade de transporte, neste caso o bitrem possui uma capacidade de carga
maior em toneladas de produto quando comparado a uma carreta baú frigorifico. Por
isso, o resultado apresentou um consumo menor de energia em relação ao
transporte dos produtos congelados.
Bonovoleta (2007) analisou o consumo especifico de energia no transporte
rodoviário em despende (0,50 MJ.km-1.t-1), para o transporte de grãos. Em
comparação com sistema que combinavam sistema de transporte multimodal. O
transporte multimodal apresentou um consumo maior de energia, principalmente
com relação à capacidade de carga a longas distancias. Enquanto o sistema de
transporte unimodal consumiu mais energia se comparado a sistemas de transporte
combinados este se mostraram mais eficientes.
Tabela 15: Matriz de entradas de energia para o transporte da produção de grãos e carnes de aves e suínos ao Porto de Paranaguá em MJ e participações percentuais.
Carga seca (milho/soja) Carga de carnes congeladas
Insumos Total de energia Part. Total de energia Part.
128
em MJ-t (%) em MJ (%)
Mão de obra 49,22 0,02 37,31 0,03
Óleo Diesel 48.323 14,59 42.019,92 15,89
Lubrificante 100,63 0,03 106,38 0,01
Graxa 13,34 - 31,50 0,01
Motor De Resfriamento - - -
Diesel 0,00 - 8.223,70 3,11
Lubrificante 0,00 - 47,80 0,02
Transporte Kg Km 282.686 85,36 213.920 80,91
Total de Energia em
consumida em MJ-t 331.160
-
264.387
-
Consumo especifico de energia (MJ.km-1.t-1)
0,041 -
0,043 -
Fonte: Elaboração autora com dados de pesquisa (2011)
O consumo específico de energia foi contemplado da seguinte maneira:
considerou-se a demanda de energia consumida pelo trecho, dividida pela distância
percorrida, e depois, este valor foi dividido pela quantidade de carga líquida
transporta no trecho estudado.
CONSIDERAÇÕES FINAIS
129
Diante do objetivo pretendido, pode-se afirmar que se atingiu o objetivo
principal da pesquisa que era analisar via balanço energético à eficiência dos
sistemas produtivos agrícolas e industriais, a partir dos fluxos energéticos de
entradas e saída de energia em cada sistema. Identificando os insumos energéticos
que entraram nos sistemas produtivos e o produto final de cada sistema, avaliando a
energia consumida (entrada) e a produzida (saída).
A análise dos balanços de energia dos sistemas de produção agrícola da
região do Médio Norte do Estado de Mato Grosso revelou eficiente energeticamente.
Apresentou índices de conversão energética superiores a unidade investida, de
modo que na produção da soja o índice foi e 12,18 unidades de energia em MJ.ha-1,
na produção do milho o índice encontrado foi de 19,46 unidades de energia em
MJ.ha-1, demonstrando que a energia gerada nos processos foram superiores a
energia investida por hectare.
Esses resultados provam que apesar das produções agrícolas modernas
serem intensivas no uso de energia de origem fóssil e não-renovável, quando
produzido em um sistema denominado de agricultura de precisão, altamente
tecnificado, em larga escala o retorno energia é consideravelmente superior ao
consumo.
Na análise da fase industrial dos sistemas de produção, os resultados
mostraram que a produção do biodiesel de soja é favorável, apesar do baixo teor de
óleo nos grãos. Principalmente porque no decorrer do processo produtivo não se
produz apenas o combustível denominado de biodiesel, mas também o farelo e
outros co-produtos como cascas e glicerina, este servirão como matéria-prima em
outros processos.
A segunda etapa de analise energética inclui o processo da interação
lavoura-pecuária, onde se a produção agrícola transformou-se em produtos de
fontes calóricas que entram como matéria-prima nas etapas seguintes da produção
de ração, aves e suínos. Os resultados obtidos a partir dos insumos contabilizados
revelaram que para cada unidade de energia que entra no sistema de produção de
ração de aves obteve-se um retorno de 1,29 MJ de energia produzida por tonelada,
e na ração de suínos um retorno de 1,21 MJ de energia produzida por tonelada.
130
Nos sistemas de produção pecuários os resultados mostraram que esses
sistemas importam mais energia do que sua capacidade de produzi-la. Assim,
observou-se que as aves produziram apenas 0,34 unidades de energia em MJ, e os
suínos produziram 0,39 unidades de energia em MJ para cada unidade consumida
no decorrer da fase de crescimento e engorda. Desta forma, conclui-se que são
sistemas que importam grandes quantidades de energia em forma de insumos.
A distribuição da produção da região do Médio Norte do Estado de Mato
Grosso comparando os meios de transporte, observou-se que o transporte de grãos
apresentou índice de consumo de energia de 0,41 MJ.km-1.t-1, enquanto o transporte
de carnes congelada o índice obtido foi de 0,43 MJ.km-1.t-1. Essa diferença decorre
da capacidade de transportar as cargas em toneladas, pois enquanto um bitrem tem
a capacidade máxima de transportar 37 toneladas de grãos, uma carreta frigorifica
conta com a capacidade máxima de 30 toneladas de carnes congeladas. Assim,
conclui-se que para longas distancias a maneira mais eficiente de transportar a
produção da região do Médio Norte do Estado de Mato Grosso, é utilizando
transporte que possua capacidades de carga maiores.
Em suma, identificou-se que alguns sistemas produtivos como os agrícolas
são capazes de produzir energia renovável com índices superiores ao a energia
provinda de derivados fóssil consumida no decorrer do processo produtivo.
Enquanto sistema produtivo pecuários é importador de energia, porque consome
mais energia que sua capacidade de produzi-la, no entanto a energia consumida
nesse sistema é de origem renovável.
Reconhecendo as limitações do presente trabalho, espera-se ter contribuído
com indicadores que demonstram o potencial de produção de energia a partir da
biomassa para diversos sistemas produtivos. E que possam motivar a ampliação de
estudos sobre a energia em diferentes sistemas energéticos, como estudos
detalhados de balanço energéticos incluindo todas as formas de energia direta e
indireta para a produção de frango de corte, suinocultura, aproveitamento dos
resíduos dessas atividades pecuárias para produzir biogás, venda de credito de
carbono e etc. A região apresenta muitos temas a serem estudado.
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APÊNDICE A
143
UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO (UFMT) - MESTRADO EM
AGRONEGÓCIOS E DESENVOLVIMENTO REGIONAL – FACULDADE DE
ECONOMIA (FE) – QUESTIONÁRIOS DE PESQUISA DE CAMPO PARA
DISSERTAÇÃO.
Questionário 1- aplicado a fazenda para obter a quantidade de insumos utilizados por cada hectare de soja e milho cultivado.
Soja Milho
Insumos Unidade Quant. de insumos Quant. de insumos
Óleo L
Lubrificante L
Graxa kg
Mão de obra h
Sementes kg
Nitrogênio kg
P(P2O5) kg
K(K2O) kg
Herbicida kg
Inseticida kg
Fungicida kg
Trator h
Semeadora h
Pulverizador h
Espalhador de
Uréia h
Colheitadeira kg
144
APÊNDICE B
Questionário 2- Aplicado à empresa produtora de biodiesel via e-mail
a) Percentual de óleo obtido a partir de uma tonelada de soja esmagada?
b) Desse total de grão esmagado qual a porcentagem de óleo degomado
obtido?
c) E qual a porcentagem de farelo obtido?
d) Para a produção do biodiesel, de uma determinada quantidade dia de
biodiesel, qual a porcentagem de metanol é acrescentada?
e) Qual o destino do farelo produzido?
f) Há consumo de lenha no processo? Quantidade? Qual o potencial de
energia (calor) gerado para o processo a que se destina a utilização dessa
lenha?
g) Quantidade de glicerina obtida após o processamento de 1 tonelada de
biodiesel?
145
APENDICE C
Questionário 3- Aplicado à empresa produtora de carne de aves e suínos via e-mail.
Composição da ração Percentual de participação de cada insumo para ração de frangos (%)
Percentual de participação de cada insumo para ração de suínos (%)
Milho Soja Óleo de soja Energia metabolizável
a) Quantidade de ração necessária para se obter 1 quilograma de carne frango?
b) Desse total de ração necessária para se obter 1quilograma de carne de frango,
qual a quantidade de farelo e a milho na ração consumida durante esse ganho de
peso?
c) Energia elétrica consumida por tonelada de ração processada?
146
APÊNDICE D
Questionário 4 – aplicado junto a produtor de aves e suínos.
a) Capacidade de alojamento de aves em cada aviário por lote de aves?
b) Média de dias para engorda e abate das aves?
c) Média de peso dos animais encaminhado para abate por lote?
d) Consumo de energia elétrica por lote de aves durante o período de crescimento e
engorda?
e) Consumo total de ração por lote de animais?
f) Qual tipo de sistema utilizado para controle da temperatura do ambiente?
147
APÊNDICE E
Questionário 5 – aplicado junto a caminhoneiros que fazem o transporte logístico da produção
Transportes de carga seca soja ou milho e carnes industrializadas
a) Idade Peso:
b) Características do transporte: Marca:
c) Capacidade em ton.: Pneus:
d) Destinos:
e) De: Para:
f) Distancia percorrida em km:
g) Combustível lubrificante e graxa
h) Consumo de diesel por km:
i) Consumo de graxa na manutenção:
j) Consumo de óleo lubrificante (L):
l) Caminhão Baú Frigorífico
m) Consumo de óleo diesel para refrigerar a câmara fria por horas?
n) Consumo de óleo lubrificante pelo motor que resfria a câmara fria?
148
ANEXO A
Tabela 1: Produção de soja em Mato Grosso, 1970 -2010
Ano Área plantada (hectares)
Produção em tonelada
1970 12 10 1974 50 60 1975 344 660 1976 105 125 1977 1.000 1.260 1978 5.566 7.269
1979 19.130 26.503 1980 56.514 88.852 1981 120.089 224.901 1982 194.331 365.501 1984 538.169 1.050.095 1985 795.438 1.656.039
1986 913.222 1.921.053 1987 1.096.828 2.389.033 1988 1.329.816 2.694.718 1989 1.714.987 3.795.435 1990 1.552.910 3.064.715
1991 1.172.100 2.738.410 1992 1.459.164 3.642.743 1993 1.680.257 4.118.726 1994 2.023.056 5.319.793 1995 2.338.926 5.491.426 1996 1.956.148 5.032.921 1997 2.192.514 6.060.882 1998 2.643.389 7.228.052 1999 2.636.175 7.473.028 2000 2.906.648 8.774.470
2001 3.121.408 9.533.286 2002 3.818.231 11.684.885 2003 4.414.496 12.965.983 2004 5.279.928 14.517.912 2005 6.121.724 17.761.444 2006 5.822.867 15.594.221
2007 5.075.079 15.275.087 2008 5.659.149
17.802.976 2009 5.831.468 17.962.819 2010 6.227.044 18.787.783
Fonte: Fonte: IBGE, Produção Municipal Agrícola, 1989; IBGE Produção Agrícola Municipal, 1990-2010
149
ANEXO B Tabela 2: Capacidade nominal e produção de biodiesel1 (B100), segundo unidades, em 2009
Unidade Produtora2 Município (UF) Capacidade
Nominal3 Produção
m3/ano m3
ADM Rondonópolis (MT) 343.800 165.941,2
Agrenco Alto Araguaia (MT) 235.294 -
Agrosoja Sorriso (MT) 28.800 10.252,0
Araguassu Porto Alegre do Norte (MT) 36.000 691,9
Barralcool Barra do Bugres (MT) 58.824 19.154,5
Beira Rio Terra Nova do Norte (MT) 4.320 -
Bio Óleo Cuiabá (MT) 3.000 1.566,8
Biocamp Campo Verde (MT) 46.200 26.966,9
Biopar Nova Marilândia (MT) 8.400 4.641,0
CLV Colider (MT) 36.000 15.504,3
Comandolli Rondonópolis (MT) 3.600 -
Cooami Sorriso (MT) 3.600 6,2
Coomisa Sapezal (MT) 4.320 188,8
Cooperbio Cuiabá (MT) 122.400 29.876,0
Cooperbio Lucas do Rio Verde (MT) 1.440 -
Cooperfeliz Feliz Natal (MT) 2.400 270,8
Fiagril Lucas do Rio Verde (MT) 147.586 88.923,1
KGB Sinop (MT) 1.800 -
SSIL Rondonópolis (MT) 1.800 312,0
Tauá Biodiesel Nova Mutum (MT) 36.000 -
Transportadora Caibiense Rondonópolis (MT) 36.000 2.713,1
Usibio Sinop (MT) 7.200 -
Vermoehlen Rondonópolis (MT) 1.800 -
Total 1.170.584 367.008,6
Fonte: ANP/SRP, conforme Resolução ANP no 17/2004. 1Biodiesel puro ou B100, conforme Resolução ANP n° 07/2008.
2Unidades produtoras instaladas com autorização da ANP até 31/12/2009.
3Considerados 360 dias de operação, já incluindo as restrições impostas pelos órgãos ambientais
competentes.