ISBN: 978-972-9171-86-4

INDUSTRIALIZAÇÃO DO CO2 PRODUZIDO EM DORNAS DE FERMENTAÇÃO,

ATRAVÉS DA REAÇÃO DE CONVERSÃO DOS AÇÚCARES EM ETANOL:

AVALIAÇÃO DA VIABILIDADE ECONÔMICO-FINANCEIRA DO

INVESTIMENTO

Daniela da Silva Gumieiro1

Ângelo Alves da Silva 2

Área Temática: A2| Contabilidade de Gestão/Planejamento e Controle da Gestão

Palavras chave: CO2; Destilaria; Viabilidade Econômico-Financeira; Etanol; Investimento.

Metodologia: M2| Caso/Estudo de Caso

1 E-mail: danygumieiro@yahoo.com.br. Autor Correspondente.

2 E-mail: angelo@gestaoalpha.com.br.

1

INDUSTRIALIZAÇÃO DO CO2 PRODUZIDO EM DORNAS DE FERMENTAÇÃO,

ATRAVÉS DA REAÇÃO DE CONVERSÃO DOS AÇÚCARES EM ETANOL:

AVALIAÇÃO DA VIABILIDADE ECONÔMICO-FINANCEIRA DO

INVESTIMENTO

Resumo

O presente trabalho tem a finalidade de analisar a viabilidade econômico-financeira em uma

destilaria autônoma localizada no noroeste do Paraná para o investimento em uma planta de

capturação de CO2 em dornas de fermentação. A comercialização deste produto tem foco no

mercado de refrigerantes, uma vez observada à potencialidade do Brasil na produção deste

produto que utiliza como insumo o CO2 em grau alimentício para a carbonatação na bebida. A

obtenção de resultados na tomada de decisão se deu através de indicadores financeiros, dentre

eles Taxa Mínima de Atratividade (TMA), Valor Presente Líquido (VPL), Taxa de Retorno

(TIR), Índice de Beneficio Custo Descontado (IBCD) e o Pay-Back Descontado (PBD). Os

valores se mostraram satisfatórios, pois o VPL foi de R$ 5.819.160, 04 superior a R$ 0,00, a

TIR ficou em 21,14% maior que a TMA de 8%, o IBCD obteve 1,83 superior a 1 e o PBD

resultou em 5 anos, 7 meses e 2,1 dias para empatar com o investimento, tempo este bem

menor que o estipulado de 12 anos para análise. Dessa forma, conclui-se que o projeto se

torna viável atingindo retornos significativos, além de proporcionar uma otimização do

subproduto gerado na empresa e auxiliar em um processo sustentável de fonte de créditos de

carbono no mercado.

Palavras chave: CO2; Destilaria; Viabilidade Econômico-Financeira; Etanol; Investimento.

CO2 OF INDUSTRIALIZATION PRODUCED IN FERMENTATION REACTORS,

THROUGH THE REACTION CONVERSION OF SUGAR IN ETHANOL:

EVALUATION OF INVESTMENT ECONOMIC AND FINANCIAL VIABILITY

Abstract

This study aims to analyze the economic and financial viability in an autonomous distillery

located in northwestern Paraná for investment in plant capture CO2 in the fermentation

reactors. The marketing of this product is focused in the soft drinks market since seen the

potential of Brazil in the production of this product is used as raw material in food grade CO2

for carbonation in the drink. The achievement of results in decision-making was through

financial indicators, including Minimum Rate Attractiveness (TMA), Net Present Value

(VPL), Rate of Return (TIR), Discounted Cost Benefit Index (IBCD ) and the Discounted Pay

Back (PBD). Values were satisfactory, because the VPL was R$ 5.819.160, 04 exceeding R $

00.00, the TIR was 21.14% higher than in the TMA of 8%, the IBCD obtained 1,84 exceeding

1 and PBD resulted in 5 years, 7 months and 2,1 days to break even on the investment, this

time much smaller than the stipulated 12 years for analysis. Thus, it is concluded that the

project becomes viable reaching significant returns, and provides an optimization of a

byproduct generated in the company and assists in a sustainable process source of carbon

credits in the market.

Key words: CO2; Distillery; Economic and Financial Viability Investments; Ethanol

Investment.

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1 INTRODUÇÃO

A rentabilidade do negócio depende da forma como se aplica os recursos e extrai os

resultados de forma segura, confiável, com qualidade e principalmente com custos adequados.

As maneiras que essas operações se comportam variam de acordo com a flexibilidade que as

empresas possuem em se adaptar a mudanças, agindo de acordo com a estabilidade e desvios

dos ambientes de interferência. Dentre esses, pode-se mencionar: governo, economia, cultura,

concorrência e os recursos tais quais: matéria prima, capital, tecnologia e humanos.

Quando se fala em otimização de todas as atividades existentes dentro de uma

organização, pode-se citar o cenário sucroalcooleiro. Este setor, a partir da matéria prima cana

de açúcar e seu processo de produção de etanol e açúcar geram vários subprodutos

reaproveitáveis e de lucratividade. Pontua-se: bagaço (geração de energia elétrica, térmica,

álcool de segunda geração entre outras), vinhaça (fertirrigação nas lavouras e produção de

biogás), torta de filtro (aplicada na lavoura), levedura (secagem para nutrição animal), óleo

fúsel (indústrias químicas e de cosméticos) e o gás carbônico (CO2). Este último é formado

nas reações químicas, pela ação de microorganismos (leveduras) sobre os açúcares, contidos

no caldo de cana, produzindo etanol e gás carbônico.

De acordo com a Agência Efe (2011 apud KNOWTEC, 2013, p. 5)

O Brasil é o segundo maior produtor de etanol no mundo, atrás dos Estados Unidos.

Na América Latina, Brasil, Argentina e Colômbia são os únicos países a constarem

entre os principais produtores de etanol e de biodiesel no mundo.

A Companhia Nacional de Abastecimento (CONAB, 2013 apud BRASIL, 2005)

contabiliza um processamento total de 649,3 milhões de toneladas e um volume de 27,7

bilhões de litros de etanol produzido até o final de dezembro. O montante se divide em 11,7

bilhões ao etanol anidro e 15,9 bilhões em etanol hidratado.

Apesar dos dados apresentados para o ramo serem bons, observa-se uma vasta crise

no ano de 2013. Assim a União de Produtores de Bioenergia (2014) pontua:

[...] que o problema do setor não é a dificuldade de produzir, mas a falta de

competitividade. O atual governo excluiu o setor de etanol da sua política

energética. As intervenções do governo na Petrobrás, que subsidiou o preço da

gasolina e o manteve artificialmente baixo, impediram que o etanol conquistasse

mercado.

Identifica-se e justifica-se com esse conjunto de informações, ao pensar em otimização

de processos versus lucratividade versus gerenciamento de riscos, uma nova oportunidade de

negócio. Sendo o Brasil o segundo maior produtor de etanol, considera-se o país também

como o segundo maior em liberar o CO2 proveniente do processo fermentativo. Percebe-se

3

que seria uma forma de ter ganhos significativos em meio a crises dos principais produtos do

setor, além de “fatiar” um outro nicho de mercado.

A aplicação do gás carbônico (CO2) é descrita por Silva (2012, p. 38), tal como:

efervescência de refrigerantes, cervejas e vinho, bem como para proteção contra o

crescimento microbiológico e processo de congelamento de alimentos. Na área medicinal em

cirurgias videolaparoscopia e misturas gasosas para laboratórios, clínicas, cultivos de culturas

anaeróbicas, na produção de carbonatos de suplementos e medicamentos para consumo

humano. Nos processos industriais de solda mig e mag. Santos (2012, p. 67) ainda acrescenta

a utilidade no estado gasoso na carbonatação em água, no estado líquido para cilindros de

extintores de incêndio ou de propulsão nas armas de paintball. No estado sólido para a

produção de pellets de gelo seco, no processo de jateamento de peças metálicas. Cita-se

também no tratamento de efluentes líquidos, para rebarbação de artefatos de borracha,

expansão de poliuretano na indústria de refrigeradores, na produção de fertilizantes, na

pigmentação de peças plásticas e na produção de algas.

A Associação dos Fabricantes de Refrigerantes no Brasil registrou a produção de 15,6

bilhões de litros de refrigerantes em 2013. E Godinho et al. (2008) aponta o país como o

terceiro maior produtor. UOL Economia (2013) diz que “O Brasil é o terceiro maior produtor

de cerveja do mundo, atrás apenas de China e EUA. A produção nacional é de cerca de 13

bilhões de litros por ano, segundo a Associação Brasileira da Indústria da Cerveja”. Assim,

em relação a todos os rankings apresentados, pode-se considerar a implantação de uma planta

de beneficiamento de CO2 um projeto viável. Santos e Zotes, 2012 apud Santos, 2012

abordam a literatura financeira como uníssona em assegurar que o propósito de todo

investimento é agregar valor ao detentor do capital. Com isso, essa avaliação só se torna

atrativa se os números se mostrarem rentáveis através de indicadores concretos.

Portanto, objetiva-se com o estudo diagnosticar a viabilidade econômica da construção

de uma planta de recuperação de CO2 em uma destilaria autônoma. A empresa em questão

está localizada no noroeste do Estado do Paraná. Pontua-se que essa unidade produtiva, faz

parte de um grupo cuja representação no Brasil em 2013 foi de aproximadamente 2,5% em

relação à moagem e 1,5% em etanol. Dentro do grupo, em que está inserida, possui uma

representatividade de 21,5% do etanol produzido.

O estudo analisará o produto obtido nessa unidade fabril, com visão nos clientes para

os efervescentes não alcoólicos já que sua demanda é de 100% no processo. O fluxograma

dessa atividade possui as seguintes etapas: captação nas dornas de fermentação, lavagem com

água, lavagem com permanganato, desodorização, secagem e liquefação. Chama-se a atenção

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para o mercado cervejeiro, pois em suas etapas de fabricação também há formação de CO2, e

apesar da autossuficiência, pode-se necessitar da compra devido ao limite gerado/consumido.

Dessa forma essa atividade pode ser vista como uma alternativa no processo de

industrialização desta bebida. Os indicadores a serem analisados para a tomada de decisão

será realizado através de números que consideram o valor do dinheiro no tempo, ou seja, a

Taxa Mínima de Atratividade (TMA) juntamente ao Valor Presente Líquido (VPL), a Taxa de

Retorno (TIR), índice de Beneficio Custo Descontado (IBCD) e o Pay-Back Descontado

(PBD).

2 REVISÃO DE LITERATURA

O setor sucroenergético passou por grandes mudanças nos últimos anos, de acordo

com o Ministério da Agricultura Pecuária e Abastecimento (MAPA), o Brasil registrava 440

unidades de Usinas em operação no ano 2010, número este que caiu para 388 em 2013,

ocasionados devidos às reestruturações com fusões, aquisições e redução de investimentos em

novas unidades e encerramentos de outras. A produção da safra 2014/15 será igual ou

levemente inferior a de 2013/2014, não só pela redução da sacarose total, mas também pelo

excedente de açúcar no mercado mundial. Assim o direcionamento do mix do ATR (Açúcar

Total Recuperado) será voltado para o etanol (BRASIL, 2014).

Nos últimos três anos, a frota de carros subiu 20%, sendo quase todos com motor flex.

E o que aconteceu? O consumo de gasolina cresceu 50% e o do álcool caiu 50%

(VERSIGNASSI e RESENDE, 2013). “A crise da indústria de etanol é resultado da

combinação de preço baixo, em grande medida provocado pelo controle do preço”

(FRANCO, 2014).

Com a previsão do novo etanol chegar ao mercado já no ano que vem, o consultor

internacional da União da Indústria de Cana-de-Açúcar (Única), Alfred Szwarc, diz

que, pelo menos a curto prazo, o produto não deve refrescar a crise do setor. Porém,

ressalta, deve abrir novas portas para o mercado. “Existe interesse no produto.

Quando lidamos com novas tecnologias existe um misto de curiosidade, ceticismo,

otimismo e alguém que puxa a fila. A largada foi dada, agora precisamos de

apostadores. (FRANCO, 2014)

O Grupo Exal (2008) relata que diariamente as usinas, lançam uma grande quantidade

de dióxido de carbono para a atmosfera. No entanto, isso faz com que pelos ares também

sejam desperdiçados uma possibilidade de faturamento, além de contribuir com o meio

ambiente, pois o CO2 em excesso colabora com a mudança do planeta. Com isso, os

investidores do setor poderão produzir, servir e atuar de maneira mais sustentável e expandir

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seus negócios tanto na venda de CO2, quanto na comercialização dos créditos de carbono, um

mercado com grande potencial, mas pouco explorado pelo setor.

Os créditos de carbono ou Redução Certificada de Emissões (RCE) são emitidos

quando ocorre a redução de emissão de gases do efeito estufa (GEE), como: dióxido de

carbono, óxido nitroso, metano, enxofre, hidrofluorcarbonetos, perfluorcabonetos,

hexafluoreto de enxofre (MAIA e BOZZO, 2007). Uma tonelada de CO2 equivale a um

crédito de carbono. A ideia do mercado é que cada tonelada emitida por um país desenvolvido

na atmosfera pode ser negociada no mercado mundial (PORTAL BRASIL, 2012). O

protocolo de Kyoto, em 1997, estabeleceu metas de redução dessas emissões para os países

mais industrializados. E para alcançar essas metas este protocolo permite comprar os créditos

de carbono de outras nações, como o Brasil, que também é signatário, de acordo com o

SEBRAE (2012) apud Silva, (2012).

Silva (2012, p. 13) aponta que em 2009 os créditos eram negociados na faixa de

US$20,00 e desde então sofreram uma redução em seu valor de venda chegando a serem

leiloados por US$ 3,30, pela Caixa Econômica Federal em 2012.

No mundo, o dióxido de carbono gerado é obtido como subproduto, ou seja, não

existem processos de produção nem matérias primas, mas sim fontes de recuperação e

posterior purificação. Esta atividade é realizada principalmente em fabris de amoníaco e

hidrogênio (ALEXANDRE, 2011). Outras fontes importantes são: gases de escape emitidos

de centrais termoelétricas (sendo a matéria prima carvão ou gás natural), unidades de

fermentação de açúcares, poços que devido atividade vulcânica armazena CO2 gasoso (origem

natural), poços de gás natural e fornos de cal (TOPHAM, 2005 apud ALEXANDRE, 2011).

No processo de fermentação, as quantidades são apreciáveis de CO2, podendo chegar a

80% de recuperação (ALEXANDRE, 2011, p. 6). O CO2 de alta pureza (99%) emitido pelas

usinas de produção de etanol tornou-se uma opção atrativa para a indústria de CO2. Nos EUA

houve um salto de 20% para 33% entre 1990 e 2007. Assim espera-se contínuo incremento

desse mercado na medida em que novos projetos de CO2 provenientes do etanol estão em

curso (XU et al., 2010 apud LOPES, 2012).

Silva (2012) aborda o processamento da cana de açúcar até a conversão dos açúcares

contidos nessa matéria prima em etanol e gás carbônico:

a) Recebimento e Extração: Nesta etapa a matéria prima passa por uma mesa

alimentadora, onde é lavada, visando à remoção de impurezas vegetais e minerais. O sistema

de preparo consiste em um conjunto com facas, cortando a cana em pedaços menores e em

seguida é enviado ao desfibrador (martelos) que irá promover o rompimento da célula. A

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extração do caldo se dá por sucessivos esmagamentos da camada de cana. É importante a

adição de água em torno de 30% para embeber o interior das células. Este procedimento conta

com uma eficiência na ordem de 96%.

b) Tratamento do caldo: visando eliminar impurezas grosseiras e minimizar

contaminantes microbianos. Este fluxo segue passando por uma peneira rotativa, adição de

produtos químicos (cal e polímero) para promover a floculação. Há o processo de

aquecimento em torno de 105ºC para acelerar as reações. Vale salientar que essas reações

ocorrem dentro do decantador, o qual por ação gravitacional separa as impurezas. É

importante concentrar o caldo, ou seja, elevar o teor de açúcar e em consequência o teor

alcoólico.

c) Fermentação: descrita por CRISPIM et. al., 2004 apud SILVA, 2012 é como a “ [...]

oxidação anaeróbia parcial da glicose e frutose, por ação de leveduras (Saccharomyces

cerevisiae), com a produção final de álcool etílico e gás carbônico. As reações envolvidas

segue abaixo, de acordo com Savato et. al (2008):

C12H22O11 → C6H12O6 + C6H12O6 (1)

C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2 (2)

Na reação 01, a sacarose, através da invertase se transforma em glicose e frutose,

enquanto que na reação 02 a zimase faz a função da conversão em etanol e gás carbônico.

Nrigri et al. (2011) cita que a produção de etanol libera aproximadamente 380 litros

CNTP de gás carbônico para cada litro de etanol. Silva (2012, p. 30) demonstra através da

equação de Clapeyron a quantidade em Kg de CO2 produzido por m³ de etanol:

P.V = n RT (3)

1 x 380 = n x 0,082 x 300

n = 15,45 mols de CO2

m = n. MM (4)

m = 15, 45 x 44

m = 679, 8 Kg de CO2

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Santos (2012) diz que o CO2 é perdido pelas usinas alcooleiras na atmosfera,

independente do tipo de dorna, fechada ou aberta. As primeiras correspondem na ordem de 1

a 2%.

O processo de beneficiamento do CO2, ocorrido após essas reações nos fermentadores

também é descrito por Silva (2012):

a) Captação do CO2: Por diferença de pressão, o gás se desloca para um

reservatório, denominado de balão, o qual passa por um lavador de espuma. Este processo

auxilia na minimização de contaminantes.

b) Lavagem com água: é realizada em contra corrente, em forma de “chuveiro”,

para a eliminação de compostos solúveis, tais como: etanol, alcoóis superiores (propanol e

butanol) e dióxido de enxofre.

c) Lavagem com permanganato de potássio (KMnO4): alguns ésteres não são

removidos na lavagem com água. Dessa forma a lavagem com permanganato de potássio se

faz necessário para que se alcance uma pureza de grau alimentício. É realizado por meio de

borbulhamento do CO2 nesta solução, ou passar este gás em um leito impregnado.

d) Secagem: consiste na obsorção da umidade da corrente de alimentação do CO2.

Emprega-se agentes secantes como exemplo: sílica gel, alumina ativa (AL2O3) e peneira

molecular. Esta etapa é importante para aumentar a pressão do fluxo de alimentação e calor.

e) Desodorização: utilizam-se filtros de carvão ativado para adsorção de compostos

insolúveis, como: ésteres, diacetil e álcoois. Os tipos de carvão podem ser: pulverizado,

granulado e o extrudado.

f) Condensação: Nesta etapa removem-se alguns gases incondensáveis, tais quais:

oxigênio, nitrogênio, gás hidrogênio, helio e argônio. Essa retirada se dá através de purgas,

pois o dióxido de carbono ao passar por refrigeração condensa-se.

Freire (2008) menciona que uma planta de beneficiamento do CO2 deve apresentar

boas práticas de laboratório, deve-se atentar para contaminações que prejudicam a segurança

alimentar e problemas sensoriais. Após beneficiamento o produto deve alcançar de 90 à 99%

de pureza, para isso deve-se possuir uma capacidade para remoção dos contaminantes. Dentre

as impurezas podem-se citar: aldeídos, compostos de enxofre e álcoois, além da presença de

água, oxigênio, nitrogênio e compostos orgânicos.

O CO2 é o único gás apropriado para conseguir refrescos espumantes (VARMAM,

1997 apud Pacheco, 2009). O nível de efervescência é provavelmente a propriedade mais

importante das bebidas refrescantes carbonatadas. Uma variação nesse volume afeta o sabor e

aroma do refrigerante (FRACIS et al., 1993; TOCCHINI et al. 1995 apud PACHECO 2009).

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Celestino (2010) ressalta entre as matérias primas dos refrigerantes o anidrido

carbônico (CO2) que é carbonatados nos refrigerantes está ordem de 3,1 a 3,5 volumes de

CO2.

Kramer (2010, p. 28) aponta que a quantidade de CO2 gerada na fermentação do

processo cervejeiro é em torno de 2 Kg/hl e a consumida é de 1,8 à 2 Kg/hl. Já a Companhia

de Tecnologia de Saneamento Ambiental (2005, p. 34) aponta o consumo na ordem de 3 à 4

Kg/hl, ou seja, valor inferior ao gerado pelo processo da cerveja. Lopes (2012, p. 75) diz, com

base em consultas realizadas em 11 empresas consumidoras do produto, que os preços do

quilograma variam de um limite inferior de R$ 0,75 a um limite superior de R$ 5,00, já com o

frete incluso. O autor para ser mais conservador adota R$ 0,60/kg.

Silva (s.d) aponta a comercialização do CO2 em todo o território nacional por diversas

empresas, tais como: White Martins, Linde BOC, Air Products, Air Liquide, etc. O CO2 é

fornecido em cilindros, que variam de 25 a 45 Kg. Para grandes quantidades, o CO2 também

poderá ser fornecido em mini tanques equipados com bombas de líquido, que podem ser

conectadas diretamente ao sistema.

Lopes (2012, p. 68) avalia que:

No Brasil, não existem dados disponíveis, porque a captura de CO2 a partir do

processo de fermentação do mosto pelas usinas produtoras de etanol não é uma

prática desenvolvida no país. Pairam dúvidas sobre a viabilidade econômica de

projetos desse tipo no Brasil, tanto para o setor industrial quanto para a comunidade

acadêmica. Há certo grau de incerteza quanto ao preço do CO2, pois os custos de

transporte são muito difíceis de serem contabilizados a priori, uma vez que não se

pode precisar a localização da planta fornecedora de CO2, tampouco o local dos seus

possíveis clientes.

A principal dificuldade na avaliação de projetos está na compreensão da tradicional

relação risco versus retorno, inerentes aos investimentos de capital, pois todos estão sujeitos

às incertezas quanto às projeções futuras (DAMODARAN, 1997). Os indicadores de análise

definidos por Baptista (2002, p. 35), o qual realizou um trabalho no mesmo Grupo, objeto de

estudo, para avaliar a decisão de um novo projeto de co-geração se dá:

Taxa mínima de atratividade (TMA): entende-se como àquela remuneração média

que está sendo paga na economia para cada unidade monetária, nela aplicada,

acrescendo-se um ganho adicional que deve acompanhar a capacidade e o risco

empresarial

Taxa Interna de Retorno (TIR): representa a eficiência marginal do capital e

corresponde, em última análise, à taxa de lucratividade esperada dos projetos de

investimento. Está é dada por:

9

TIR = 0)1(0

t

nni

doFluxolíqui (3)

Em que:

i = taxa mínima de atratividade;

n = período

Valor Presente Líquido (VPL): estima o valor de hoje, de um fluxo de caixa,

usando para isso uma TMA do capital. O VPL é compreendido como a

quantia equivalente, na data zero, de um fluxo financeiro, descontando-se à

taxa de juros determinada pelo mercado. Logo, deve-se trazer os valores

(custos e receitas) de cada período de tempo para o valor de hoje e somar-se

ao investimento inicial do projeto, através dos modelos que se segue:

VPL =

t

nni

CnRn

0

0)1(

(4)

No qual:

i = taxa mínima de atratividade;

n = período;

Rn = receitas ;

Cn = custos operacionais

Pay Back Descontado: mede o tempo necessário para que o somatório das parcelas

anuais seja igual ao investimento inicial.

Sanches (2013, p.12), além de todos os indicadores acima também define o Índice

Benefício Custo Descontado (IBCD) como uma ferramenta no processo decisório.

Define-se como a relação entre os fluxos de caixas incrementais (compreende valor

líquido da receita) e o fluxo de caixa do investimento inicial. Assim pontua que, com a

aplicação de todas essas ferramentas, espera-se, para o projeto ser aceito, que os

indicadores atendam as relações:

TIR > =TMA

VPL> = R$ 00,00

Pay back Descontado< = padrão da empresa

IBCD < = 1

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3 METODOLOGIA

A metodologia científica visa delimitar o tipo e a estrutura do projeto. Esta fornece

meios para o entendimento de como o conteúdo será fundamentado e organizado. Partindo de

caminhos adequados para um sequenciamento lógico no qual se cumpre o objetivo do estudo.

Prodanov (2013, p. 12) apresenta a definição etimológica do termo, em que a palavra

Metodologia vem do grego “meta” = ao largo; “odos” = caminho; “logos” = discurso, estudo.

Este autor explica de maneira objetiva, definindo como a aplicação de procedimentos e

técnicas devem ser observados para construção do conhecimento, com o propósito de

comprovar sua validade e utilidade nos diversos âmbitos da sociedade. Silva (2001) diz que a

função é mostrar como andar no “caminho das pedras” da pesquisa, é ajudar a refletir e

instigar um novo olhar sobre o mundo: um olhar curioso, indagador e criativo.

3.1 DEFINIÇÃO DO TIPO DA PESQUISA

Para a realização do trabalho foi realizado uma pesquisa descritiva, uma vez que há a

necessidade da explicação de todo processo produtivo do etanol, bem como o cenário em que

se encontra este produto. E assim chegar à produção de CO2 na etapa final do processo,

demonstrando as diversas aplicações e participação no mercado do subproduto. Isso se faz

necessário pelo fato desta abordagem, retratada por Prodanov (2013, p. 52), fazer o

pesquisador descrever as situações sem interferência, ou seja, o pesquisador apenas observa,

registra, analisa e ordena os dados sem alterá-los. Não se pode deixar de mencionar que este

trabalho também possui objetivos de caráter exploratório. Assim, todo o ambiente da unidade

produtiva foi analisado sob a ótica de extrair informações e familiarizar o tema, enquadrando-

o na unidade de produção. Gil (2008, p. 27) diz que pesquisas exploratórias deve, ser

realizada, sobretudo, quando o tema escolhido é pouco explorado. Cita-se:

As pesquisas exploratórias têm como principal finalidade desenvolver, esclarecer e

modificar conceitos e ideias, tendo em vista a formulação de problemas mais

precisos ou hipóteses pesquisáveis para estudos posteriores. De todos os tipos de

pesquisa, estas são as que apresentam menor rigidez no planejamento.

Habitualmente envolvem levantamento bibliográfico e documental, entrevistas não

padronizadas e estudos de caso. Procedimentos de amostragem e técnicas

quantitativas de coleta de dados não são costumeiramente aplicados nestas pesquisas

(GIL, 2008, p. 7).

Quanto à natureza da pesquisa a mesma se classifica em aplicada, já que seus dados

foram conduzidos a práticas reais no ambiente, fornecendo dados concretos através de

11

indicadores que nortearam a tomada de decisão. Prodanov (2013, p. 20) pontua que essa

função “[...] objetiva gerar conhecimentos para aplicação prática dirigidos à solução de

problemas específicos. Envolve verdades e interesses locais”.

Frisa-se que a abordagem foi mista, pois necessitou de aspectos quantitativos e

qualitativos, nos quais, Prodanov (2013, p. 20) destaca o primeiro como tudo que se traduz

em números, ou seja, quantificáveis. E o segundo como um vínculo indissociável entre o

mundo objetivo e a subjetividade que não podem ser traduzidos. Esses elementos foram vistos

em toda parte da análise, pois as tomadas de decisão de aceite ou não da viabilidade

econômico-financeira, foi analisada sob esta ótica.

Tecnicamente, os procedimentos foram bibliográficos, uma vez que o tema foi visto

sob diferentes pontos de vistas, para a explicação e afirmação dos métodos e resultados. Por

sua vez documental, visto que relatórios e planilhas foram gerados a partir da consolidação

dos dados. Gil (2008, p. 50) diz que “[...] a pesquisa bibliográfica é desenvolvida a partir de

material já elaborado, constituído principalmente de livros e artigos científicos”. Enquanto a

documental é elaborada a partir de materiais que não receberam tratamento analítico. O

método pode ser indutivo ou dedutivo, no caso exposto o que coube foi o primeiro, pois

diversas situações levou a um único resultado. Gil (2008, p. 10) afirma que “[...] a

generalização não deve ser buscada aprioristicamente, mas constatada a partir da observação

de casos concretos suficientemente confirmadores dessa realidade”.

O ambiente analisado foi a pesquisa de campo:

[...] utilizada com o objetivo de conseguir informações e/ou conhecimentos acerca

de um problema para o qual procuramos uma resposta, ou de uma hipótese, que

queiramos comprovar, ou, ainda, descobrir novos fenômenos ou as relações entre

eles. Consiste na observação de fatos e fenômenos tal como ocorrem

espontaneamente, na coleta de dados a eles referentes e no registro de variáveis que

presumimos relevantes, para analisá-los (PRODANOV, 2013, p. 60).

Uma natureza de classificação de campo retrata o “mundo real”, ou seja, todos os

dados e informações foram explorados de uma situação existente na empresa. Com isso

possibilitou todos os valores de entrada para se mensurar e chegar ao objetivo final.

3.2 MÉTODO DE COLETA DE DADOS

A coleta de dados foi via documental, proporcionada por dados reais da planta

industrial e fornecidos tanto pela empresa estudada bem como a executora do projeto, a qual

fornece o total do custo no ativo. Essas informações produziram números para se decidir o

12

quanto destinar à capturação de CO2 na fermentação. Ressalta-se um seqüenciamento lógico,

ou seja, a entrada, a transformação e a saída do produto. E assim, foi possível a produção de

outros documentos gerados através de indicadores financeiros para a finalização do estudo.

Ressalta-se para dados inicias capacidade de produção de 500.000 litros de etanol/dia. Essa

ferramenta, de acordo com Prodanov (2013, p. 97), define onde e como foi realizada a

pesquisa. Será definido: a população (universo da pesquisa), a amostragem, os instrumentos

de coleta de dados e a forma como se pretende tabular e analisar seus dados.

3.3 ANÁLISE E INTERPRETAÇÃO DOS DADOS

A análise e interpretação dos dados se fazem muito importante uma vez que nortearam

a conclusão da pesquisa. Os dados foram documentais, pois a partir de relatórios foi possível

questionar, investigar e criticar os resultados, chegando a um resultado único. Sendo assim,

Beuren et a.l (2010, p. 139), afirma que “[...] todos os estudos que envolvem dados

quantitativos, independentemente das questões, hipóteses ou pressupostos elaborados para a

pesquisa requerem análises descritivas”. Os números devem ser traduzidos para discussões

onde chama-se a atenção para o ponto estudado. A classificação documental é definida por

Beuren et al. (2010, p. 140) como “[...] uma técnica para abordar dados quantitativos e

qualitativos. Utiliza como suporte subsidiários a construção do diagnóstico de uma pesquisa,

informações coletadas em documentos e materiais escritos”.

4 ESTUDO DE CASO

O projeto da planta com todos os equipamentos e acessórios necessários foi realizado

pela empresa EXAL 2013, a qual menciona um custo no ativo entre R$ 6.000.000,00 e R$

7.000.000,00. Assume-se para efeito de cálculos o segundo valor, visto riscos que podem

ocorrer ao longo da execução. Ressalta-se que 30,06% se atribui a parte de instalações gerais

(elétrica, instrumentação, caldeiraria e civil), transporte e montagem. Assim destina-se R$

2.104.000,00 para essas áreas afins.

O sistema consiste em uma capacidade de produção de 1000 kg/h de produção, como

o rendimento se dá em 90%, a captação nas dornas de fermentação será em 1111,11 Kg/h. A

empresa possui operação sazonal, devido à entressafra, cujo período é destinado às

manutenções. Assim estimam-se 220 dias efetivos para a safra. Todas as bases de cálculos

estão na Tabela 01, na qual se pode observar uma receita total de R$ 4.001.991,84 composta

13

pela comercialização do CO2 no mercado e também como fonte geradora de créditos de

carbono. Para receita, adotaram-se pesquisas da literatura, onde R$ 0,75 é o limite inferior do

trabalho de Lopes (2012, p. 75) e os créditos de carbono é dado por Silva (2012, p. 13). O

valor do dólar foi conforme cotação do dia pesquisado.

Tabela 01: Dados de Base para Cálculos

Atividades Valores Unidades

Dias de Safra Efetivos 220 dias

Produção de etanol empresa 500 m3

Fator 680 Kg de CO2/m3 de

etanol

Capacidade empresa 339.900 Kg/dia

Capacidade empresa 74.778.000 Kg/Safra

Produção Estimada Planta CO2 1.000 Kg/h

Produção Diária 24.000 Kg/dia

Produção Safra 5.280.000 Kg/Safra

Comercialização CO2 R$ 0,75 R$/kg

Dólar R$ 2,41 R$

Crédito de Carbono R$ 3,30 $/ton

Total Receita Venda CO2 R$ 3.960.000,00 R$/Safra

Total Receita Crédito Carbono R$ 41.991,84 R$/Safra

Total Receita R$ 4.001.991,84 R$/Safra

Fonte: Elaborada pelos autores a partir de: EXAL (2013), Silva (2012) e Lopes (2012)

Os equipamentos necessários se encontram na Tabela 02. Os valores unitários foram

fornecidos apenas dos equipamentos opcionais, visto que os demais entram em um pacote do

projeto.

14

Tabela 02: Equipamentos e Acessórios

Equipamentos Custo

Filtro de carvão com pressão de 100 - 300 mca

R$ 3.410.000,00

Torre de recuperação de álcool e remoção de espuma com água limpa e sem cloro

Torre de lavagem de CO2 com permanganato de potássio - KmnO4 - Aço inoxidável

juntamente a acessórios

Torre de lavagem (conjugada com água)

Booster/Blower

Compressor de CO2 - 2 un - mehhrer mod. Tzm 70

Secador de CO2

Equipamentos de liquefação com torre de destilação

Painel de controle elétrico

Analisadores de O2 em CO2

Balança Eletrônica

Isolamento térmico e pintura

Desenhos de obras civis

Tanque de armazenagem de CO2 (Opcional) R$ 1.200.000,00

Bomba de transferência de CO2 liquido (Opcional) R$ 33.000,00

Estação de enchimento de cilindros (Opcional) R$ 103.000,00

Supervisão e Montagem por oito semanas - Posta em Marcha (Start up) e treinamento

por 14 dias (Opcional) R$ 150.000,00

Total Geral R$ 4.896.000,00

Fonte: EXAL 2013 - E- 0001/13 BR

A necessidade de funcionários para nova planta seriam um supervisor geral e dois

colaboradores em cada turno, há três horários de jornada de trabalho na empresa estudada. A

Tabela 03 retrata as despesas fixas com funcionários. Não se pode deixar de mencionar que

no período das 22h00min até às 05h00min do dia posterior há adicional noturno, ou seja, 20%

sobre as horas trabalhadas. O chamado turno A (07h00min até 15h30min) recebe normal, o

turno B (15h30min até 23h30min) recebe 1,5 horas de adicional e o turno C (23h30min até

07h00min) um total de 5,5 horas. O valor da hora para os colaboradores da operação foi

estipulado em R$ 4,55/h com base de cálculo em 220 horas mês. Para a supervisão estima-se

valor de R$ 6.000,00 ao mês.

15

Tabela 03: Funcionários - Despesas Fixas Anuais

Salário R$ 148.636,56

Férias R$ 12.386,38

1/3 de Férias R$ 4.128,79

13º Salário R$ 12.386,38

INSS - 11% R$ 19.529,19

FGTS - 8% R$ 14.203,05

Totais Funcionários R$ 211.270,35

Fonte: Elaborada pelos autores a partir de informações da empresa

A água utilizada em toda planta se dá em 21,2 m3/h, a qual não será contabilizada no

projeto pelo fato da empresa utilizar outorga de água para captação na utilização industrial. A

energia elétrica foi calculada com base de consumo da Companhia Paranaense de Energia

(Copel), pois a caldeira da unidade produtiva opera no limite, não atendendo a demanda de

uma nova planta. Foram calculados o consumo em horário de ponta (três horas por dia) e

normal para uma operação de 220 dias efetivos. O valor total da despesa para a atividade na

safra foi de R$ 432.432,00 (Tabela 04).

Tabela 04: Energia elétrica - Despesas Fixas

KWh utilizado na planta 280

Custo horário ponta (R$/h) R$ 0,45

Horário normal (R$/h) R$ 0,27

Total de horas (220 dias efetivos) 5.280

Total KWh 1.478.400

Total horário ponta-12,5% das horas R$ 83.160,00

Total horário Normal-87,5% das horas R$ 349.272,00

Total Geral R$ 432.432,00

Fonte: Elaborada pelos autores à partir de informações da empresa

O fluxo de caixa livre teve como base os fatores apresentados na Tabela 05:

16

Tabela 05: Base de cálculo para Fluxo de Caixa

Parâmetros Unidades Condições

80 % Financiável

7,5 % a.a Taxa Variável de financiamento

6 meses Carência

42 meses Amortização

20 % Valor residual do projeto sobre custo total do ativo

12 anos Análise da viabilidade

6 % a.a Custo de oportunidade sob capital próprio

15 % a.a Depreciação sob custo total do ativo

Fonte: Elaborado pelos autores a partir de: Empresa estudada (2014) e BNDS (2014)

As condições de capital financiável, taxa de financiamento, carência e amortização

foram estimadas, segundo informações disponíveis ao público pelo Banco Nacional de

Desenvolvimento Econômico e Social (BNDES, 2014). Pontua-se que a Taxa variável foi

composta de Custo Financeiro + Remuneração Básica do BNDES + Taxa de Intermediação

Financeira + Remuneração da Instituição Financeira Credenciada. O Custo financeiro é

composto pela Taxa de Juros a Longo Prazo (TJLP), a qual em 2014 está em 5% a.a. A

remuneração básica do BNDES é 1 % a.a, enquanto a Taxa de Intermediação Financeira é 0,5

a.a. A Remuneração da Instituição Financeira Credenciada é negociável entre cliente e

instituição financeira, para finalidade de cálculos adota-se 1% a.a. Somando-se todas as taxas

chega-se a 7,5 % a.a.

A carência se dá da assinatura do contrato até o pagamento da primeira parcela e a

amortização inicia-se após a vigência da carência até encerramento do contrato do

financiamento. A vida econômica do projeto é o tempo de duração considerado para análise.

Enquanto o valor residual se trata do valor do projeto em seu último dia de análise. Este ainda

possui 15% de imposto de renda sobre o ganho de capital, ou seja, representa a diferença entre

o custo de compra e o valor recebido na venda. O custo de oportunidade de estar utilizando o

dinheiro aplicado em outras fontes está estimado em 6% a.a, visto que os rendimentos da

poupança nos últimos 365 dias têm como média 0,50% ao mês (FINANCEONE, 2014).

Adotou-se a quantidade de meses vezes o valor da poupança. Com todos esses dados é

possível verificar na Tabela 06, através do método de Sistema de Amortização Constante

(SAC), o comportamento desse sistema ao longo dos 42 meses. Isso significa que o saldo

devedor será reembolsado em valores iguais de amortização, as prestações são decrescentes e

os juros vão diminuindo a cada prestação. As equações abaixo expressam os cálculos:

17

meses

devedorSaldooAmortizaçã

_42

_ (5)

devedorSaldomeses

TaxaJuros _

_12

(6)

Prestação= Amortização + Juros (7)

Tabela 06: Sistema de Amortização Constante

N º de Parcelas Amortização (R$) Juros (R$) Prestação (R$) Saldo Devedor (R$)

0

5.600.000,00

1

35.000,00 35.000,00 5.600.000,00

2

35.000,00 35.000,00 5.600.000,00

3

35.000,00 35.000,00 5.600.000,00

4

35.000,00 35.000,00 5.600.000,00

5

35.000,00 35.000,00 5.600.000,00

6

35.000,00 35.000,00 5.600.000,00

7 133.333,33 35.000,00 168.333,33 5.466.666,67

8 133.333,33 34.166,67 167.500,00 5.333.333,33

9 133.333,33 33.333,33 166.666,67 5.200.000,00

10 133.333,33 32.500,00 165.833,33 5.066.666,67

11 133.333,33 31.666,67 165.000,00 4.933.333,33

12 133.333,33 30.833,33 164.166,67 4.800.000,00

13 133.333,33 30.000,00 163.333,33 4.666.666,67

14 133.333,33 29.166,67 162.500,00 4.533.333,33

15 133.333,33 28.333,33 161.666,67 4.400.000,00

16 133.333,33 27.500,00 160.833,33 4.266.666,67

17 133.333,33 26.666,67 160.000,00 4.133.333,33

18 133.333,33 25.833,33 159.166,67 4.000.000,00

19 133.333,33 25.000,00 158.333,33 3.866.666,67

20 133.333,33 24.166,67 157.500,00 3.733.333,33

21 133.333,33 23.333,33 156.666,67 3.600.000,00

22 133.333,33 22.500,00 155.833,33 3.466.666,67

23 133.333,33 21.666,67 155.000,00 3.333.333,33

24 133.333,33 20.833,33 154.166,67 3.200.000,00

25 133.333,33 20.000,00 153.333,33 3.066.666,67

26 133.333,33 19.166,67 152.500,00 2.933.333,33

27 133.333,33 18.333,33 151.666,67 2.800.000,00

28 133.333,33 17.500,00 150.833,33 2.666.666,67

29 133.333,33 16.666,67 150.000,00 2.533.333,33

30 133.333,33 15.833,33 149.166,67 2.400.000,00

18

31 133.333,33 15.000,00 148.333,33 2.266.666,67

32 133.333,33 14.166,67 147.500,00 2.133.333,33

33 133.333,33 13.333,33 146.666,67 2.000.000,00

34 133.333,33 12.500,00 145.833,33 1.866.666,67

35 133.333,33 11.666,67 145.000,00 1.733.333,33

36 133.333,33 10.833,33 144.166,67 1.600.000,00

37 133.333,33 10.000,00 143.333,33 1.466.666,67

38 133.333,33 9.166,67 142.500,00 1.333.333,33

39 133.333,33 8.333,33 141.666,67 1.200.000,00

40 133.333,33 7.500,00 140.833,33 1.066.666,67

41 133.333,33 6.666,67 140.000,00 933.333,33

42 133.333,33 5.833,33 139.166,67 800.000,00

43 133.333,33 5.000,00 138.333,33 666.666,67

44 133.333,33 4.166,67 137.500,00 533.333,33

45 133.333,33 3.333,33 136.666,67 400.000,00

46 133.333,33 2.500,00 135.833,33 266.666,67

47 133.333,33 1.666,67 135.000,00 133.333,33

48 133.333,33 833,33 134.166,67 0,00

Total 5.600.000,00 962.500,00 6.562.500,00

Fonte: Elaborada pelos autores

Com todos esses dados mensurados foi possível à construção do fluxo de caixa livre,

demonstrado na Tabela 07, para a análise do estudo. Este remeteu a receita total subtraindo

todas as despesas, custos e depreciação antes Imposto de Renda e após subtraindo os custos

de oportunidade e adicionando a depreciação. Os fluxos de caixa livre foram elaborados até o

ano 5, pois do 6º até o 12º ano o valor de R$ 1.730.171,06 se repete, uma vez que o

pagamento de juros já finaliza no ano 4. O valor de 34% de imposto de renda tributável

remete a 25% mais 9% de contribuição social, de acordo Brasil (1996) apud Lopes (2012 p.

78).

19

Tabela 07: Fluxo de caixa Livre

Fluxo de Caixa Ano 1 (R$) Ano 2 (R$) Ano 3 (R$) Ano 4 (R$) Ano 5 (R$)

Lucro antes dos impostos 4.001.991,84 4.001.991,84 4.001.991,84 4.001.991,84 4.001.991,84

( - )Seguros -5.000,00 -5.000,00 -5.000,00 -5.000,00 -5.000,00

( - ) Mão de Obra -211.270,35 -211.270,35 -211.270,35 -211.270,35 -211.270,35

( - ) Juros do Financimanto -407.500,00 -305.000,00 -185.000,00 -65.000,00

( - ) Energia Elétrica -432.432,00 -432.432,00 -432.432,00 -432.432,00 -432.432,00

( - ) Depreciação 1.050.000,00 -1.050.000,00 -1.050.000,00 -1.050.000,00 -1.050.000,00

Lucro ajustado antes do IR 1.895.789,49 1.998.289,49 2.118.289,49 2.238.289,49 2.303.289,49

( - ) Impostos sobre a Renda (34%) -644.568,42 -679.418,42 -720.218,42 -761.018,42 -783.118,42

Resultado Líquido 1.251.221,06 1.318.871,06 1.398.071,06 1.477.271,06 1.520.171,06

( +) Depreciação 1.050.000,00 1.050.000,00 1.050.000,00 1.050.000,00 1.050.000,00

( - ) Custo de Oportunidade -840.000,00 -840.000,00 -840.000,00 -840.000,00 -840.000,00

Fluxo de Caixa Livre 1.461.221,06 1.528.871,06 1.608.071,06 1.687.271,06 1.730.171,06

Fonte: Elaborada pelos autores

O fluxo de caixa livre permite realizar a análise da viabilidade econômica representado

nas Tabela 08 e Tabela 09. Ressalta-se que a Taxa Mínima de Atratividade foi fornecida pela

empresa em estudo, ou seja, a partir desta taxa que se diagnosticará a atração do novo projeto.

Fonte: Elaborada pelos autores

Tabela 08: Análise da Viabilidade Econômica e Financeira

Períodos Fluxos (R$) TMA VP acumulado (R$)

0 -7.000.000,00 8,00%

1 1.461.221,06 1.352.982,46

2 1.528.871,06 2.663.742,97

3 1.608.071,06 3.940.281,63

4 1.687.271,06 5.180.476,23

5 1.730.171,06 6.358.001,58

6 1.730.171,06 7.448.302,83

7 1.730.171,06 8.457.841,03

8 1.730.171,06 9.392.598,61

9 1.730.171,06 10.258.114,90

10 1.730.171,06 11.059.518,87

11 1.730.171,06 11.801.559,58

12 2.562.491,06 12.819.160,04

20

Tabela 09: Análise dos indicadores do Projeto

Indicadores Resultados Análise Decisão

Pay-back Descontado 5 anos, 7 meses e 2,1 dias < 12 anos Aceita Projeto

IBC Descontado 1,83 >1 Aceita Projeto

VPL R$ 5.819.160,04 > R$ 00,00 Aceita Projeto

TIR 21,14% > TMA Aceita Projeto

Fonte: Elaborada pelos autores

Com a aplicação dos indicadores, fornecidos pela literatura, fica evidente a viabilidade

econômico-financeira do projeto, pois seu tempo de recuperação entre o que foi investido e

seu retorno se apresenta menor que o tempo padrão estipulado. Além de poder observar um

retorno rápido em menos de 6 anos. O IBCD descontado retrata que cada R$ 1,00 investido a

obtenção de retorno é R$ 0,83 a mais, além de apresentar um VPL de grande valor indicando

quantos pagamentos somados a um custo estariam valendo atualmente. Observa-se a TIR

superior, com uma diferença em relação à TMA de 13,14%. O mercado a ser buscado para

essa finalidade seria o de refrigerantes, uma vez observada a potencialidade no Brasil nesta

atividade, bem como a efetividade desta capturação do CO2 contido nas reações químicas da

conversão dos açúcares na produção de etanol.

5 CONCLUSÃO

Com base nos estudos chega-se a conclusão que a construção de uma planta de

recuperação de CO2 para industrialização do mesmo se torna um projeto viável em todos os

indicadores analisados com valores significativos de retorno. O Pay Back Descontado é

inferior a 6 anos (5 anos, 7 meses e 2,1 dias), IBCD maior que 1 (1,83) , VPL maior que R$

00,00 (R$ 5.819.160,04) e TIR (21,14%) superior a TMA (8%). Dessa forma, pode

mencionar que a otimização de processos nas usinas sucroaalcoleiras ainda tem grande

potencial para uma nova tecnologia a ser explorada. Apesar de todo aproveitamento das

unidades produtivas em relação a subprodutos, ainda há o CO2 produzido no processo

fermentativo, uma fonte geradora de investimento que ao longo de todo trabalho se mostrou

vantageoso. Além de sua comercialização como produto, pode ser negociado como créditos

de carbono no mercado, já que o beneficiamento do CO2 auxilia em uma ação sustentável,

pois evita que estes sejam lançados na atmosfera. Frisa-se também que a abertura de um novo

produto nas Usinas, pode contribuir para uma receita em períodos de crise, conforme o

observado em 2013, onde o etanol e açúcar tiveram uma queda no mercado. Assim as

21

empresas que utilizassem esse processo teriam um fluxo de caixa a mais em suas contas

perante os riscos de seus principais produtos de comercialização.

REFERÊNCIAS

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Methane Reforming da refinaria de Sines. 2011, p. 112 p. Trabalho de Conclusão de Curso

(Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Química)- Instituto Superior

Técnico de Lisboa. Disponível em: < https://fenix.tecnico.ulisboa.pt/downloadFile/

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<http://afrebras.org.br/setor/refrigerante/producao/>. Acesso em Acesso em 05 abr. 2013.

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Nacional, por Fabricantes de Bens de Capital. Rio de Janeiro, (s.d). Disponível em: <

http://www.bndes.gov.br/SiteBNDES/bndes/bndes_pt/Institucional/Apoio_Financeiro/Progra

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BAPTISTA, E. I. Viabilidade Econômica da Co-Geração de energia no Setor

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BEUREN, M I. et. al. Como elaborar trabalhos monográficos em contabilidade. 3. ed. São

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