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COGERAÇÃO A PARTIR DO BAGAÇO DA CANA-DE- AÇÚCAR: ALTERNATIVA PARA EXPANSÃO DA OFERTA DE ENERGIA ELÉTRICA Área temática: Gestão Estratégica e Organizacional Marcos Daniel Gomes Castro [email protected] Adair José Correia [email protected] Anderson Augusto Oliveira [email protected] Rodrigo Marques Francisco rodrigo.marquesfrancisco Resumo O artigo apresenta um panorama da produção de energia, a partir da cogeração proveniente do setor sucroalcoleiro. O mesmo propõe reflexão na expansão da demanda para as necessidades futuras, os desafios na ampliação da oferta de energia. Na questão de cogeração, abordou-se questões como o que é cogeração, expansão da oferta de energia a partir da cogeração, impacto social. O artigo deixa claro a necessidade de avançar nas estratégias de estímulos para aumentar a produção de cogeração, regulamentar o fornecimento junto as concessionárias. Esta discussão precisa ser direcionada aos interesses da sociedade e necessidades de avanço para suprir a demanda, que hoje é pontual. Não sustentar a cadeia de especuladores econômicos, visto que desta forma as ações se tornam menos robustas, em relação as urgências necessárias. É preciso rever as formas de incentivos ao setor, gerenciar o projeto de ampliação da demanda de energia, além monitorar o impacto do mesmo na matriz energética como um todo. Palavras-chaves: ISSN 1984-9354

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COGERAÇÃO A PARTIR DO BAGAÇO DA CANA-DE-AÇÚCAR: ALTERNATIVA PARA EXPANSÃO DA OFERTA

DE ENERGIA ELÉTRICA Área temática: Gestão Estratégica e Organizacional

Marcos Daniel Gomes Castro

[email protected]

Adair José Correia

[email protected]

Anderson Augusto Oliveira

[email protected]

Rodrigo Marques Francisco

rodrigo.marquesfrancisco

Resumo O artigo apresenta um panorama da produção de energia, a partir da cogeração proveniente do setor sucroalcoleiro. O mesmo propõe reflexão na expansão da demanda para as necessidades futuras, os desafios na ampliação da oferta de energia. Na questão de cogeração, abordou-se questões como o que é cogeração, expansão da oferta de energia a partir da cogeração, impacto social. O artigo deixa claro a necessidade de avançar nas estratégias de estímulos para aumentar a produção de cogeração, regulamentar o fornecimento junto as concessionárias. Esta discussão precisa ser direcionada aos interesses da sociedade e necessidades de avanço para suprir a demanda, que hoje é pontual. Não sustentar a cadeia de especuladores econômicos, visto que desta forma as ações se tornam menos robustas, em relação as urgências necessárias. É preciso rever as formas de incentivos ao setor, gerenciar o projeto de ampliação da demanda de energia, além monitorar o impacto do mesmo na matriz energética como um todo.

Palavras-chaves:

ISSN 1984-9354

INTRODUÇÃO

A preocupação mundial com o aumento dos níveis de emissão poluentes, decorrido pelo

crescente consumo de combustíveis fósseis utilizados na produção de energia e o consequente

impacto ambiental levou a importância de novas fontes de energia renovável para a construção de

um futuro energético mais sustentável.

Aliado a isso, desde década de 90 vem sendo discutido sobre a necessidade de garantir o

acesso à energia elétrica com qualidade aos pobres nos países em desenvolvimento, assim

estimulando a reflexões de como atingir este objetivo sem degradar o meio ambiente. Neste sentido,

vários órgãos e iniciativas internacionais têm apoiado sistematicamente uma maior penetração das

fontes renováveis de energia no cenário mundial. Como exemplo tem a Conferência internacional

“The Wolrd Summiton Sustainable Development (WSSD), realizada em setembro de 2002,

enfatizou a necessidade de se estabelecer metas em nível global para participação de Fontes de

Energia Renovável (FER), na matriz energética mundial. (RELATORIO BRUNDTLAND, 1987).

O Brasil apresenta uma matriz de geração elétrica de origem predominante renovável, sendo

que a geração hidráulica responde por 70,1% da oferta interna. Somando as importações que

essencialmente também são origem renovável pode-se afirmar que 85% da eletricidade no Brasil é

originada de fontes renováveis Balanço Energético Nacional - (BEN, 2013).

Um setor em ascensão neste ramo é o sucroalcooleiro que utiliza o bagaço (um subproduto

de processo industrial) como combustível para geração de vapor. Inicialmente o bagaço de cana que

significa 25% a 30% do peso da cana processada com 50% de umidade, está sendo utilizado nas

usinas para geração de calor, substituindo a lenha. O aumento do custo da energia seja elétrico ou

de petróleo, tornou mais atraente a utilização do bagaço para cogeração de energia. A cogeração

pode ser definida como o processo de transformação de uma forma de energia em mais de uma

forma de energia útil.

A região centro sul, é a maior produtora de cana-de-açúcar do país, com 591,94 milhões de

toneladas registrados no início da safra 2009/2010 (UNICA, 2009), que resulta em

aproximadamente 170 milhões de toneladas de bagaço. Apesar da elevada produção de biomassa, e

de seu imenso potencial energético, muitas usinas produzem energia elétrica somente para consumo

próprio, desperdiçando o bagaço com caldeira de baixo rendimento.

Comparando-se com a Índia, enfrenta uma escassez de pico de geração elétrica de mais de

20% e uma escassez de energia de 12%, é dos países maiores produtores de açúcar, com mais de

430 usinas, com produção em média 12 milhões de toneladas de açúcar por ano. Os mercados que

mudam rapidamente de açúcar e energia fornecem uma excelente oportunidade para desenvolver

métodos inovadores para otimizar o poder de cogeração a partir das usinas de açúcar que podem

reduzir a escassez energética enfrentada pelo país (RAGHU RAM, J; BANERJEE, 2003).

Segundo Elizabeth Faria, Presidente da União da Indústria de Cana-de-Açúcar (UNICA), o

setor sucroalcooleiro produziu e enviou ao sistema elétrico nacional 25% mais bioenergia na safra

2013/14, conforme o setor teve papel importante para garantir o abastecimento nacional. Em

2014/15 esse envio de eletricidade deve continuar expressivo, embora não haja dados oficiais,

estima-se que foram fornecidos 280 mil MWh de energia de biomassa ao sistema, 71% superior ao

observado em igual mês de ano passado. Em março devem ter sido 500 mil MWh, mas que duas

vezes acima do registrado em março de 2013 (União dos Produtores de Bioenergia, UDOP, 2014).

Enquanto os reservatórios de muitas hidrelétricas brasileiras definham com a escassez de

chuvas, as usinas de açúcar e etanol aproveitam para produzir mais eletricidade a partir do bagaço

da cana e oportunizar a ampliação da oferta e suprimento de energia no mercado livre em expansão.

METODOLOGIA

Neste estudo, optou-se pela pesquisa de natureza explicativa e quanto ao procedimento

técnico foi a pesquisa bibliográfica. Utilizou como base para o desenvolvimento do trabalho o site

da UDOP, ÚNICA, livros e artigos científicos pesquisado na internet que abordam assunto referente

à cogeração, produção de energia, neste caso Gil (1996) propõem sistematizar passo a passo a

pesquisa bibliográfica, de modo a coletar informações já publicada de autores que trata a

abordagem do assunto, a fim de, entender os pensamentos dos autores e convalidar o conhecimento

científico.

1 COGERAÇÃO DE ENERGIA

Apesar do conceito de cogeração estar bem definido em todo o mundo, temos uma variedade

de definições, dadas por diversos conhecedores do assunto.

Para o plano de expansão 1999/2008: “Cogeração é a geração simultânea de energia elétrica

e energia térmica para calor de processo a partir de uma única fonte de energia” (ELETROBRÁS,

1999).

No plano de expansão 2000/2009: “Cogeração é a geração simultânea de energia térmica

para calor de processo e energia elétrica ou mecânica a partir de um combustível” (ELETROBRÁS,

2000).

“Central de cogeração é uma unidade de produção associada de energia mecânica e térmica, sendo a energia mecânica diretamente em acionamento (compressor, bomba, soprador, moendas, etc.) ou para sua conversão em energia elétrica (gerador elétrico) para uso final (motor elétrico, eletrotérmica, eletroquímica, etc.)” (POULALLION; CORRÊA, 2000, apud, DANTAS, p.40)

A geração de energia térmica e mecânica para movimentar equipamentos não é uma pratica

recente, ela é utilizada desde a Revolução Industrial na criação da máquina a vapor.

Na década de 80, após a 2ª crise do petróleo, houve um aumento no preço da energia elétrica

no Brasil e no mundo. Com isso o custo de produção das indústrias também aumentou

consideravelmente, já que havia a necessidade de se produzir mais.

Ainda nessa época o setor sucroalcooleiro começou a aproveitar o vapor gerado pelas

caldeiras não só no processo produtivo, mas também na geração de energia elétrica para consumo

próprio, evitando a compra de energia de companhias elétricas durante a safra. Ainda não havia

nenhum interesse em comercializar a energia elétrica produzida nas indústrias.

Segundo Dantas (2008), a decisão de adotar tecnologias de cogeração pouco eficientes tinha

como premissa maximizar a queima do bagaço de cana-de-açúcar devido às dificuldades de

estocagem e a pouca relevância do mercado para a venda de eventuais excedentes de bagaço in

natura. Também não havia interesse comercial em investir em plantas de geração de eletricidade

mais eficientes, capazes de exportar um excedente para a rede (GOLDENBERG, P; GUERRA, F,

2008, p. 7)

Desde então as usinas de açúcar e álcool se tornaram autossuficientes em energia elétrica.

Com incentivos do governo as usinas começaram a investir em seu processo no intuito de aumentar

a geração de vapor para também aumentar a geração de energia para comercialização.

Segundo Oddone (2001), pode se afirmar que a cogeração apresenta vantagens de eficiência

em relação à geração termoelétrica, pela destinação final da energia produzida. Enquanto na

geração termoelétrica uma parte do calor é sempre desprezada, na cogeração esse calor alimenta

processos produtivos, fazendo com que a eficiência global seja superior.

1.1 Cogeração no Setor Sucroalcooleiro

É uma prática que já vem sido feita pelas usinas há um bom tempo, mas para poder produzir

o suficiente atendendo ao seu próprio consumo e ter um excedente para venda, as usinas terão que

fazer algumas melhorias na planta industrial.

As usinas mais antigas do país, que se privaram de inovações tecnológicas ainda trabalham

com caldeiras de baixa pressão, tendo um baixo rendimento térmico gerando energia mecânica

suficiente somente para acionar moendas.

“A produção elétrica nas usinas de açúcar e álcool, em sistemas de cogeração que usam o

bagaço de cana como combustível, é prática tradicional desse segmento industrial em todo o

mundo. O que muda, dependendo das condições particulares de cada país, é a eficiência de uso do

bagaço. Em termos mundiais a experiência brasileira é importante em função do porte da atividade

canavieira, mas não da eficiência com que a biomassa é empregada” (WALTER, 2008).

“Quanto à tecnologia de cogeração, tradicionalmente as usinas utilizam ciclos de

contrapressão capazes de garantir apenas o auto suprimento energético da usina. Contudo, mesmo

nesse tipo de solução, algumas modificações, dentre as quais se destaca a utilização de caldeiras

com maior pressão, permite atingir um nível de eficiência energético considerável, com a geração

de algo em torno de 40 kWh por tonelada de cana processada” (CORRÊA NETO; RAMÓN, 2002).

Não é somente a instalação de caldeiras de alta pressão que irá fazer com que as usinas

comercializem energia elétrica. A instalação de uma subestação e linhas de transmissão de 138 KV,

além de turbo geradores capazes de receber alta pressão de vapor e temperatura que pode chegar a

530°C, o sistema de alimentação de combustível (bagaço) e água também deve acompanhar as

melhorias.

Na década de 90 as usinas trabalhavam com caldeiras de 42kgf/cm². No início de 2000

algumas usinas já iniciavam a instalações de caldeiras de 65kgf/cm², hoje temos usinas com

caldeiras de até 90kgf/cm².

A eletricidade hoje já é considerada o terceiro produto do setor sucroalcooleiro. Atualmente,

aproximadamente 10% das usinas em funcionamento geram a bioeletricidade, mas esse número

vem crescendo com instalação de novas e modernas unidades (ONÓRIO KATAYAMA - ÚNICA,

2014). Segundo o autor, vem aumentando o reconhecimento e a importância do aproveitamento da

potência da biomassa.

1.2 Impactos Sociais na Cogeração

Kohlhepp (2010), nos atuais processos de desenvolvimento na produção de biocombustíveis

no Brasil, faltam componentes sociais e ecológicos, com exceção da produção de etanol em São

Paulo. Mas, sob pressão da expansão de monoculturas, com grande concentração de terras e

crescente aumento dos preços da terra, parece que a fragilidade dos pequenos produtores não é

considerada, tampouco a garantia de alimentos e a fragilidade dos ecossistemas com contaminações

excessivas do meio ambiente. É comprovado que a homogeneização da paisagem agrária leva ao

esvaziamento do espaço rural e fortifica a migração dos excluídos ao circuito da pobreza urbana

(NEUBURGER, 2000).

Segundo Figliolino (2014), as atividades principais, tanto de açúcar quanto de etanol, não

estão sendo suficientes para renovar canaviais, expandir mecanização, melhorar infraestrutura e

fazer face a todo o serviço de dívida de um setor que vem num ritmo de investimento acelerado há

anos, primeiro com o crescimento da década passada e agora com o esforço para recuperação dos

canaviais depois de um período de dificuldades climáticas que impactaram três safras consecutivas.

Para ele, existem três tipos de situações nas relações humanas: o perde-perde; o ganha-

perde, que é uma situação temporária, pois não se sustenta ao longo prazo; e o ganha-ganha, que

precisa de muita inteligência e diálogo. Trazendo esse exemplo para o setor, ele diz que hoje a

situação do etanol e da cogeração é de perde-perde.

“Se um dia se voltar a pensar em expansão no setor, o modelo mais viável é o que prioriza a

produção combinada de etanol e energia em regiões de fronteira, como o Centro-Oeste, na medida

em que o açúcar longe do porto passa a ter uma situação de competitividade muito prejudicada,

principalmente em momentos de preços menores como atualmente,” frisou Figliolino.

“Precisamos entender que etanol e bioeletricidade são inseparáveis. Um vai ajudar na

competitividade do outro. O que for feito de política pública tem que levar em consideração ações

coordenadas para ambos,” finalizou.

1.3 Expansão da Oferta de Energia Elétrica a Partir da Cogeração proveniente

do Bagaço da Cana de Açúcar Conforme UNICA (2014), no ano de 2012 num potencial de contratação de dezenas de

projetos que estavam sendo predestinados para o aumento de expansão da energia no país,

contratou-se muito pouco. Neste caso, poderiam ser contratados 4,4 mil megawatts como geração

distribuída e só 98 MW foram contratados,

Para UDOP (2014) as usinas estão cogerando muito abaixo do potencial. O setor poderia

tranquilamente estar entregando hoje até 5,5 MW médios, mas esse número no momento é de 1,7.

Não tem como negar que estamos, infelizmente, vivendo uma situação de perde-perde.” O potencial

não realizado da bioeletricidade nos canaviais.

Conforme Batista (2014), as usinas de cana em fevereiro 2014, enviaram 280 mil MWh de

energia de biomassa (90% vindos da cana), 71% mais que em igual período de 2013. Em março 500

mil MWh, mais que o dobro do ano passado.

Para Batista (2014, pag. 01), de acordo com a União da Indústria de Cana-de-Açúcar (UNICA), só em São Paulo a representatividade da bioeletricidade ofertada à rede elétrica pelas usinas paulistas poderia chegar a quase 50%, se houvesse uma política de incentivo para investimentos nessa fonte. Se isto ocorresse, a oferta para a rede seria quatro vezes superior à realizada na safra passada e, o que seria melhor, com uma biomassa já existente nos canaviais, apenas promovendo o retrofit (reforma) das usinas e o aproveitamento parcial da palha na geração.

Um ponto importante também a ser considerado é o papel da bioeletricidade na produção de

etanol, que está em situação temerária. A dívida do setor sucroalcooleiro já ultrapassou R$ 60

bilhões e houve demissão em massa de 60 mil empregados devido ao fechamento de pelo menos 60

usinas. O congelamento do preço da gasolina não torna atraente para o consumidor a compra do

álcool combustível.

A tabela 1 ilustra o cenário de quantidades de usinas no Brasil versus a fontes energéticas.

Tabela 1: Quantidades de Usinas no Brasil de acordo com a fonte energética

Fonte: BIG ANEEL (2014)

Percebe-se, pela tabela que a predominância de energia no país está sobre proveniente de

hidroelétrica, que tem como maior capacidade instalada. Fato que este tipo de energia depende

essencialmente das condições pluviométricas das chuvas. Como alternativa está a energia

proveniente da biomassa, bagaço da cana – de – açúcar, próximo a valor do gás natural. Visto que a

biomassa é uma energia renovável, percebe-se o potencial de crescimento de oferta, uma vez que

possa suprir as necessidades atuais e futuras. Também salienta-se que o Brasil é maior produtor de

cana-de-açúcar do mundo, potencializando a produção de energia.

Plano Decenal da EPE prevê que a capacidade instalada no Sistema Elétrico Interligado

Nacional (SIN) deve evoluir de cerca de 110 GW (dezembro de 2010) para 171 GW (dezembro de

2020), com a priorização das fontes renováveis (hidráulica, eólica e biomassa). Se, por um lado, a

participação das hidrelétricas cairá de 75% para 67%, apesar do aumento absoluto de 22 GW nesse

horizonte, a participação da geração oriunda de fontes alternativas, como a de usinas eólicas, de

térmicas à biomassa e de PCH, vai dobrar em dez anos (TOMASQUIM, 2012).

Figura 2: Evolução da interna de energia

Fonte: Tomasquim (2012)

O governo Federal, a partir de um decreto definiu um plano de expansão da matriz elétrica

brasileira até 2021, neste caso destaca-se a importância em investimento na energia renovável. Isso

é possível pelo aproveitamento do resíduo da produção como combustível no processo de geração

de energia, exemplo o uso do bagaço, palha.

“[...] o potencial técnico de produção para o SIN de energia elétrica a partir da biomassa de cana-de-açúcar, considerando apenas o bagaço, deve superar os 10 GW médios até 2021, dos quais cerca de 1,4 GW médio já contratado

nos leilões e com início de suprimento até 2016. O potencial desta fonte está localizado principalmente nos estados de SP, GO, MS e PR, portanto próximo dos maiores centros consumidores de energia.” (Plano Decenal de Energia 2021 – EPE).

2 DISCUSSÕES Observa-se o potencial de crescimento na cogeração que o Brasil tem, face ao

posicionamento mundial como maior produtor de cana de açúcar. Em contrapartida, a falta de

incentivo, investimento ou mesmo, concorrência com produção tradicionalmente estimulada pela

matriz energética, hidroelétrica tem feito o governo, recessivo na expansão deste processo. Neste

caso, o percentual de produção de energia a partir da biomassa ainda é baixo, proporcionalmente

das usinas hidroelétricas e outras alternativas. Ressalta-se um fator essencial para expansão da

energia renovável, que não depende de estratégia econômica, sim de condições climáticas, a

escassez da chuva. Neste é preciso repensar alternativa de cogeração, uma vez que esses recursos

diminuem a medida que a preservação ambiental é impactada pelo homem.

3 CONCLUSÕES Com a tendência de escassez da água, aumento do preço da energia e elétrica, a partir, da

geração de hidrelétricas, uma alternativa viável, poderá ser a cogeração de energia elétricas pelo

setor sucroalcooleiro, pois potencializa o uso da biomassa. Este setor, além de promover a geração

de energia, diminui o impacto ambiental, garante o emprego da sociedade em geral.

Percebe-se, a partir da pesquisa a necessidade de avançar nas estratégias de estímulos para

aumentar a produção de cogeração, regulamentar o fornecimento junto as concessionárias. Esta

discussão precisa ser direcionada aos interesses da sociedade e necessidades de avanço para suprir a

demanda, que hoje é pontual. Não sustentar a cadeia de especuladores econômicos, visto que desta

forma as ações se tornam menos robustas, em relação as urgências necessárias.

É preciso rever as formas de incentivos ao setor, gerenciar o projeto de ampliação da demanda de

energia, além monitorar o impacto do mesmo na matriz energética como um todo.

REFERÊNCIAS

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