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Relatório 6 – Matéria-prima cana-de-açúcar

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Relatório 6 – Matéria-prima cana-de-açúcar

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Autoria e Edição de Bain & Company 1ª Edição Outubro 2014

Bain & Company Rua Olimpíadas, 205 - 12º andar 04551-000 - São Paulo - SP - Brasil Fone: (11) 3707-1200 Site: www.bain.com

Gas Energy Av. Presidente Vargas, 534 - 7° andar 20071-000 - Rio de Janeiro - RJ - Brasil Fone: (21) 3553-4370 Site: www.gasenergy.com.br

O conteúdo desta publicação é de exclusiva responsabilidade dos autores, não refletindo, necessariamente, a opinião do BNDES. É permitida a reprodução total ou

parcial dos artigos desta publicação, desde que citada a fonte.

Este trabalho foi realizado com recursos do Fundo de Estruturação de Projetos do BNDES (FEP), no âmbito da Chamada Pública BNDES/FEP No. 03/2011. Disponível com mais detalhes em <http://www.bndes.gov.br>.

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Potencial de diversificação da indústria química Brasileira - Relatório 6

Índice

1. Contexto ........................................................................................................................................ 4

2. Propostas para fortalecimento do segmento de químicos com base em cana-de-açúcar

no Brasil ................................................................................................................................................. 6

Proposta 1: Incentivo a investimentos em localização com infraestrutura 2.1.

sucroalcooleira existente ............................................................................................................... 11

Proposta 2: Incentivo à criação de nova infraestrutura sucroalcooleira..................... 11 2.2.

3. Investimentos necessários e benefícios socioeconômicos esperados .................................. 14

Proposta 1: incentivo a investimentos em localização com infraestrutura 3.1.

sucroalcooleira existente ............................................................................................................... 14

Proposta 2: incentivo à criação de nova infraestrutura sucroalcooleira ..................... 16 3.2.

4. Conclusão .................................................................................................................................... 18

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ................................................................................................ 20

ANEXOS .............................................................................................................................................. 21

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Potencial de diversificação da indústria química Brasileira - Relatório 6

1. Contexto

Diversos produtos químicos podem ser fabricados com base nos produtos das usinas sucroalcooleiras. Rotas biotecnológicas ou baseadas na síntese química dos açúcares podem ser usadas na produção de importantes building blocks, como ácido acrílico, butadieno e ácido adípico. Já as rotas baseadas no álcool podem ser usadas na produção do eteno, do propeno, entre outros.

A indústria sucroalcooleira brasileira mostra-se fortemente competitiva comparada à de outros países produtores de açúcar e etanol, principalmente em função da elevada competitividade da matéria-prima usada pelos produtores brasileiros: a cana-de-açúcar. Nessa cultura agrícola, que é também a principal fonte de carboidratos fermentáveis para a indústria química e de biocombustíveis, o Brasil é o maior produtor mundial.1 Tal cultura apresenta uma das menores posições de custo frente a outras fontes de carboidratos2.

Contudo, nas últimas safras, as usinas de açúcar e álcool vêm enfrentando dificuldades financeiras e apresentaram lucro econômico negativo em algumas ocasiões.3 Enquanto o preço do açúcar foi fortemente impactado pela crise do subprime, entre as safras de 2007-2008 a 2009-2010, o etanol encontra dificuldades de competir com a gasolina no mercado nacional, pois o combustível fóssil, no Brasil, é vendido em preços diferentes do observado no mercado internacional. Soma-se a isso o aumento dos custos operacionais ocasionado por maiores exigências ambientais, gastos com mão de obra e mecanização.4

Ainda que o panorama no curto prazo seja desfavorável, espera-se no longo prazo que o Brasil seja capaz de atender à demanda de seus mercados consumidores, doméstico e de exportação, consolidando-se como um importante exportador de açúcar. A Figura 1 apresenta as projeções de evolução do consumo e exportações de açúcar e etanol combustível (anidro e hidratado) no Brasil.

1 O Brasil é o maior produtor global de cana-de-açúcar. Na safra 2011-2012, o País produziu 734 milhões de toneladas, o equivalente a 40% da produção global. Fonte: FaoStat (2014). 2 O custo econômico local da cana-de-açúcar é de 252 dólares por tonelada fermentável, ao passo que, na Europa, o trigo custa 295 dólares e a beterraba 263 dólares. Nos Estados Unidos, o milho custa 291 dólares. Fonte: Nexant (2013); SüdZucker (2014); Bayer. Landesanstalt für Landwirtschaft (2014). 3 Fonte: PECEGE/ESALQ (2007 a 2014). Relatórios de acompanhamento dos custos de produção de cana-de-açúcar, açúcar e etanol no Brasil para diferentes safras. 4 Fonte: entrevista com especialistas.

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Figura 1: Evolução do consumo doméstico e exportações de açúcar e etanol no Brasil

Com o avanço nas tecnologias de aproveitamento da biomassa para liberação de açúcares simples e fermentáveis (pentoses e hexoses), o Brasil poderá se destacar ainda mais nas exportações de etanol e açúcar, 5 em decorrência da grande disponibilidade de resíduos agroindustriais, como o bagaço e a palha de cana, gerados ao longo da cadeia da cana-de-açúcar.

Apesar de ainda emergente, o mercado dos químicos renováveis apresenta uma expectativa de crescimento bastante promissora.6 O País pode tirar proveito de sua privilegiada posição competitiva em matérias-primas de primeira geração (cana-de-açúcar) e de segunda geração (bagaço e palha de cana) para consolidar-se como um grande, senão o principal, produtor mundial de químicos com base em fontes renováveis.

5 Atualmente os açúcares produzidos com base na biomassa são impróprios para o consumo humano devido à etapa de pré-tratamento da biomassa. Entretanto, com a maior disponibilidade de biomassa para produção de etanol, parte do açúcar de primeira geração poderá ser destinada à produção de açúcar comestível. 6 Segundo diversas fontes analisadas no “Relatório 4 – Químicos com base em fontes renováveis” apontam para o crescimento deste mercado. A USDA (2008) estima que a penetração dos Químicos Renováveis na Indústria Química global crescerá de 9%-13% (2010) para 22%-28% (2025), variando conforme o segmento do mercado. O BCC (2014), em estudo mais recente, estima que o crescimento global desse mercado deve atingir 23% ao ano, em média, entre 2013 e 2018. A Abiquim (2014) estima que, no Brasil, a penetração deve passar de 0,13% (2012) para cerca de 10% (2022).

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Ressalta-se que, no contexto dos químicos renováveis, diversas propostas de políticas públicas voltadas para o desenvolvimento desse novo segmento no Brasil foram identificadas e estão descritas nos relatórios: “Químicos com base em fontes renováveis” e “Inovação e tecnologia”. 7 Essas propostas estão divididas entre melhorias no ambiente regulatório (por exemplo, no processo de aprovação de organismos geneticamente modificados ou melhoria na regulação do acesso à biodiversidade), no ambiente fiscal (por exemplo, na Lei do Bem), e no fomento e financiamento de químicos renováveis no País (por exemplo, nos financiamentos disponíveis para a etapa de escalonamento).

Neste relatório, busca-se propor políticas públicas que visam o fortalecimento da produção local de químicos renováveis. Os produtos abordados são baseados na cana-de-açúcar, uma vez que a cultura possui alta disponibilidade local, é competitiva em termos de custo e dispõe de cerca de 17%8 da capacidade atual instalada para produção de bioprodutos.

2. Propostas para fortalecimento do segmento de químicos com base em cana-de-açúcar no Brasil

Com o advento de novas tecnologias, os produtos e subprodutos do setor sucroalcooleiro tornam-se cada vez mais importantes insumos para a indústria química. Dessa forma, os bioprodutos acabam sendo uma interessante alternativa tanto para a diversificação da indústria química brasileira quanto para o fortalecimento da indústria sucroalcooleira no País.

Os usineiros podem otimizar suas receitas, normalmente oriundas da comercialização de açúcar, etanol e energia, por meio da venda de produtos com maior valor agregado, como os químicos renováveis, que podem ser produzidos de forma integrada às usinas (Figura 2). Ou, ainda, através da venda de matérias-primas (biomassa, caldo, açúcar e etanol) ou de utilidades (vapor e energia) para produtores de químicos renováveis.

7 Mais detalhes estão presentes no “Relatório 4 – Químicos com base em fontes renováveis”, disponível no site do BNDES: <http://www.bndes.gov.br/SiteBNDES /export/sites/default/bndes_pt/ Galerias/Arquivos/produtos/download/chamada_publica_FEPprospec0311_Quimicos_Relat4_Quimicos_de_renovaveis.pdf>. 8 Nexant (2010). Análise Bain/Gas Energy.

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Figura 2: Receita anual projetada c/ aproveitamento total da biomassa (bagaço e palha de cana)

Além de trazer um potencial aumento de receita, o mercado químico pode propiciar uma proteção contra a variação de preços nos principais produtos atualmente comercializados pelas usinas, a saber: (i) o açúcar, que vem sofrendo forte oscilação de preço no mercado internacional; (ii) o etanol, que atualmente enfrenta dificuldades competitivas em face da gasolina; e (iii) a energia elétrica que, quando vendida no mercado livre, detém a maior oscilação de preço entre as três fontes citadas (Figura 3).

Figura 3: Evolução do preço real das principais fontes de receita das usinas e do n-butanol

Já os players químicos podem se beneficiar da elevada competitividade da matéria-prima local (cana-de-açúcar) para, por meio de tecnologias emergentes, capturar mercados promissores.

Maioraproveita-mento da biomassa

Maior incorporação de tecnologia

Nota: modelo considera os dados da safra 2013/2014 de São Paulo e uso de 0,2 toneladas de bagaço por tonelada de cana para geração de vapor de consumo interno; cogeração considera o aproveitamento total do bagaço restante, com preço de venda 80% leilão e 20% PLD spot; n-butanol considera uma planta de 100ktpa com preço de R$2834/ton.Fonte: Intratec (2014); Unica (2014); Consecana (2014); Novacana (2014); ANEEL (2013); BioAmber (2013); Amyris (2014); AliceWeb (2013); Kim, M. e Day D. F. (2010); Franco H. C. J. et al. (2013); EIU (2014); análise Bain/Gas Energy

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No entanto, um dos principais entraves à construção de plantas químicas integradas às usinas é o alto custo do investimento. Conforme detalhado no Anexo 1, uma planta que utiliza como insumo os resíduos da cana-de-açúcar (bagaço e palha), produz n-butanol com um custo-caixa9 inferior ao da rota tradicional, via propeno. Mas o custo do investimento da rota a partir da biomassa é aproximadamente 1,7 vezes superior ao da rota via propeno.

Esse alto custo de investimento é reflexo de diversos fatores, entre eles: (i) baixo desenvolvimento de tecnologias no Brasil, principalmente para rotas a partir da biomassa que utilizam como insumos o bagaço e a palha da cana; (ii) imposto de importação sobre os equipamentos e materiais importados; (iii) baixa produtividade e elevado custo da mão de obra devido aos impostos sobre a folha de pagamento.10

O esforço para diminuir o custo do investimento exige políticas públicas voltadas para todas as etapas do ciclo de pesquisa, desenvolvimento e inovação (PD&I): (i) pesquisa de bancada; (ii) escalonamento (planta-piloto e planta de demonstração); (iii) produção pioneira, incluindo novos instrumentos (Figura 4)11, 12, a seguir descritos.

Figura 4: Políticas públicas existes e propostas no Estudo para desenvolvimento dos químicos renováveis com base na cana-de-açúcar

9 Custo-caixa inclui todos os custos que representam desembolso de caixa para fabricação do produto; estão incluídos matéria-prima e outros insumos, utilidades e custos fixos. 10 De acordo com a pesquisa realizada com representantes da indústria química. 11 Mais detalhes estão presentes no “Relatório 4 – Químicos com base em fontes renováveis”, disponível no site do BNDES: <http://www.bndes.gov.br/SiteBNDES/export/sites/default/bndes_pt/ Galerias/Arquivos/produtos/download/chamada_publica_FEPprospec0311_Quimicos_Relat4_Quimicos_de_renovaveis.pdf>. 12 Para mais informações, consultar o relatório de inovação e tecnologia, disponível no site do BNDES: <http://www.bndes.gov.br/SiteBNDES/export/sites/default/bndes_pt/Galerias/Arquivos/produtos/download/chamada_publica_FEPprospec0311_Quimicos_Relat6_Inovacao.pdf>.

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Pesquisa e desenvolvimento (P&D)

A pesquisa e desenvolvimento de novas tecnologias no Brasil pode diminuir o custo do investimento para a rota a partir da biomassa. Como apontado no Estudo,13 já existe um mapeamento dos desafios tecnológicos14 considerados relevantes e prioritários que deveriam direcionar os investimentos no segmento de químicos de fontes renováveis.

Para superar esses desafios, o governo implementou uma série de programas para apoio às atividades de P&D. Os incentivos fiscais proporcionados pela Lei do Bem, o acesso a recursos não reembolsáveis e subsidiados da Finep e do BNDES e o desenvolvimento da recém-lançada EMBRAPII são exemplos de iniciativas que contribuem positivamente para que o Brasil avance em importantes campos do conhecimento.

Há também oportunidades para melhorias através de programas de financiamento focados na indústria química. A criação de um Inova Química ou de uma plataforma do conhecimento de química (PNPC-Química) facilitaria o acesso a recursos financeiros. Ressalta-se que uma plataforma do conhecimento de energia já está prevista em um projeto liderado pelo Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação (MCTI) e contemplará o tema de bioquímicos com um foco em bioenergia.

Adicionalmente, a aprovação do Regime Especial da Indústria Química para Inovação (REIQ-Inovação) incentivará simultaneamente a demanda por produtos químicos renováveis e os investimentos em P&D, por meio de incentivos fiscais na venda de bioprodutos, condicionada a investimentos adicionais em P&D15.

Escalonamento (planta-piloto / planta de demonstração)

O desenvolvimento de bioprodutos, principalmente pela rota biotecnológica, enfrenta grandes dificuldades durante a transição entre a etapa de bancada e a operação em larga escala e em grandes tanques fermentadores, em função dos riscos tecnológicos envolvidos.16

Iniciativas e políticas públicas que já podem ser observadas, ainda que não tenham solucionado completamente o problema, são importantes ferramentas para inovação em químicos renováveis no Brasil. O Plano BNDES-Finep de Apoio à Inovação dos Setores Sucroenergético e Sucroquímico (PAISS) foi uma importante medida de incentivo que permitiu a aproximação de empresas e formação de parcerias, culminado nos dois mais recentes investimentos em bioprodutos com base na cana-de-açúcar, no Brasil: a joint venture entre Solazyme e Bunge, para produção de óleos customizados de algas, e a planta da Amyris, para produção do farneseno.

13 Relatório 6 – Políticas Públicas - Inovação e tecnologia , disponível no site do BNDES: <http://www.bndes.gov.br/SiteBNDES/export/sites/default/bndes_pt/Galerias/Arquivos/produtos/download/chamada_publica_FEPprospec0311_Quimicos_Relat6_Inovacao.pdf> 14 Agendas Tecnológicas Setoriais (ATS) 15 Para maiores informações acessar Relatório 6 – Políticas Públicas – Ambiente fiscal, disponível no site do BNDES: < http://www.bndes.gov.br/SiteBNDES/export/sites/default/bndes_pt/Galerias/ Arquivos/produtos/download/chamada_publica_FEPprospec0311_Quimicos_Relat6_Fiscal.pdf> 16 Relatório 4 – Químicos com base em fontes renováveis.

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Outra iniciativa recente também se soma aos esforços para aumentar os incentivos e reduzir os riscos associados à inovação em químicos renováveis no Brasil. A Planta-Piloto para Desenvolvimento de Processos (PPDP) do CTBE, oferece a possibilidade de se mitigarem alguns riscos e desafios relacionados ao escalonamento de processos fermentativo.

Há também o novo programa de Debêntures Participativas, lançado pelo BNDES, com o objetivo de financiar projetos de escalonamento industrial que envolvam risco tecnológico. Nesse programa, enquadra-se o caso dos químicos renováveis com base na cana, que poderiam ser viabilizados por meio da subscrição de dívidas atreladas ao sucesso do projeto: em um cenário de sucesso, parte da receita é capturada pelo BNDES, financiador do projeto; em um cenário oposto, ocorre o perdão da dívida. No entanto, esse programa ainda não está sendo muito utilizado, sendo necessário tanto um trabalho de divulgação deste entre os potenciais beneficiários, como uma maior busca das empresas por esse recurso financeiro.

Produção

Os investimentos em P&D e o escalonamento da produção são importantes para garantir a competitividade no médio e longo prazo. No entanto, a etapa de produção requer medidas mais ágeis para aproveitar a vantagem brasileira na matéria-prima cana-de-açúcar.

Já existem iniciativas para apoiar a produção através de financiamentos em condições competitivas com o BNDES e a Finep. No entanto, como apontado anteriormente, o custo de investimento é o principal entrave à construção local de plantas químicas baseadas em matérias-primas renováveis. Assim, o desenho de políticas públicas para incentivar investimentos no segmento é essencial.

O Repequim, proposto pelo Conselho de Competitividade da Indústria Química, do Plano Brasil Maior, propõe desonerar novos investimentos em capacidade produtiva mediante a isenção de tributos e contribuições, 17 como o Imposto sobre Produtos Industrializados (IPI) e o Programa de Integração Social/Contribuição para Financiamento da Seguridade Social (PIS/Cofins).18

Com base na disponibilidade de capital existente e na formulação de políticas públicas complementares, podem ser alavancados dois formatos de projetos. O primeiro é baseado em localizações que já possuem infraestrutura sucroalcooleira, como a Região Sudeste. O segundo é baseado na expansão da fronteira agrícola, onde é preciso investir tanto na infraestrutura sucroalcooleira como na infraestrutura básica (viária e irrigação). Esses formatos estão descritos nas propostas a seguir.

17 Fonte: MDIC (2013). MDIC apresenta medidas de incentivo para a indústria química durante seminário na Câmara. 18 Para mais informações, consultar o relatório de políticas fiscais, disponível no site do BNDES: <http://www.bndes.gov.br/SiteBNDES/export/sites/default/bndes_pt/Galerias/Arquivos/produtos/download/chamada_publica_FEPprospec0311_Quimicos_Relat6_Fiscal.pdf>.

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Proposta 1: Incentivo a investimentos em localização com infraestrutura 2.1.sucroalcooleira existente

No Sudeste, o cultivo da cana-de-açúcar já se encontra bem desenvolvido, com a região contendo o maior número de usinas de açúcar e etanol, assim como a maior área plantada de cana-de-açúcar.19 Apesar de ser a região que abriga os dois primeiros projetos, no Brasil, da nova geração de químicos renováveis,20 ainda há a necessidade de incentivos para a construção de novas biorrefinarias em função dos altos investimentos requeridos e dos riscos relacionados à implantação de novas tecnologias.

Incentivos públicos bem direcionados podem viabilizar mais investimentos no segmento e reduzir os riscos a eles associados. Entre eles estão: (i) o Regime Especial para Incentivo a Investimento na Indústria Química (Repequim); (ii) o Regime Especial da Indústria Química para Inovação; e (iii) a garantia de financiamento de longo prazo com juros atrativos, a seguir descritos.

A garantia de financiamento com juros atrativos para a produção seria implementada com o desenho de um Inova Química ou com a aprovação de uma Plataforma do Conhecimento de Energia, já citadas neste relatório.21

Proposta 2: Incentivo à criação de nova infraestrutura sucroalcooleira 2.2.

Em regiões de fronteira agrícola da cana-de-açúcar, a maior participação do governo na garantia da infraestrutura é primordial. No semiárido nordestino, por exemplo, o estabelecimento de uma parceria público-privada (PPP) para obras de instalação do sistema de captação de águas para irrigação e construção de infraestrutura viária garantiria a infraestrutura básica e permitiria atrair empresas privadas. Alguns atrativos dessa região seriam: (i) menor preço da terra; (ii) maior índice de insolação; e (iii) possível uso de outras variedades de cana mais adaptadas ao clima e solo locais, como a cana-energia. Além disso, o investimento em regiões de fronteira agrícola teria um maior impacto socioeconômico quando comparado a locais onde já há uma infraestrutura sucroalcooleira instalada.

Esta proposta oferece benefícios diversos, tanto para o investidor quanto para o governo, sendo este o que receberá maior enfoque nas próximas seções, como na abordagem dos benefícios socioeconômicos esperados.

19 CONAB (2014). Série histórica da área plantada. 20 Óleos customizáveis de algas, produzidos pela joint venture entre Solazyme e Bunge, e o farneseno produzido pela Amyris, em parceria com a Usina Paraíso. 21 Para mais informações, consultar os relatórios de inovação e tecnologia, disponível no site do BNDES: <http://www.bndes.gov.br/SiteBNDES/export/sites/default/bndes_pt/Galerias/Arquivos /produtos/download/chamada_publica_FEPprospec0311_Quimicos_Relat6_Inovacao.pdf>.

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A escolha das regiões para investimentos em projetos greenfield de biorrefinarias deve considerar a probabilidade de sucesso econômico do projeto segundo fatores como produtividade e custo. O fator produtividade inclui critérios como qualidade do solo, nível pluviométrico e nível de insolação. O fator custo abrange o custo de aquisição (ou uso temporário) da área, a criação ou manutenção de um sistema de irrigação (quando necessário) e atividades de recuperação (ou manutenção) das propriedades físicas e químicas do solo.

A análise desses fatores gera uma relação de interdependência em cenários, como: (i) as chances de sucesso são maiores em áreas originalmente mais produtivas, porém o uso temporário ou a aquisição delas acarretaria investimentos iniciais superiores, afetando a atratividade econômica do projeto; (ii) uso de terras com menor índice pluviométrico ou menor volume de nutrientes demandam um investimento inicial menor, no entanto, são necessários gastos adicionais para tornar o cultivo produtivo.

A fim de ilustrar a proposta de incentivo à criação de nova infraestrutura sucroalcooleira, o Consórcio selecionou o semiárido nordestino para exemplificar como poderia ser incentivada a instalação de uma biorrefinaria nesta região de fronteira agrícola.

O semiárido nordestino está entre as áreas com maior tempo de insolação média diária no País, entre 6 e 8 horas.22 Além disso, de acordo com especialistas entrevistados, em algumas regiões do semiárido na Bahia, o custo da terra é relativamente baixo (aproximadamente 1.500 reais por hectare), sobretudo quando comparado a valores próximos de 50.000 reais por hectare em regiões agrícolas já desenvolvidas, como a de Ribeirão Preto, no Sudeste. Após o tratamento do solo e instalação da infraestrutura de irrigação, especialistas afirmam que a produtividade do semiárido tende a ser similar à do Sudeste. Assim, mesmo contando com investimentos adicionais estimados em cerca de 5.000 reais por hectare,23 para irrigação e adaptação da terra, a diferença de custos totais é um fator que poderia atrair investimentos no semiárido.

Dois casos interessantes de agricultura irrigada, já em cultivo, corroboram o potencial da biorrefinaria no semiárido. A fruticultura no semiárido é um exemplo de sucesso de investimentos do governo em infraestrutura,24 tendo como importante referência o polo de Petrolina/Juazeiro, principal polo exportador da cultura do país.25 Há ainda o caso da Agrovale, que possui uma usina de açúcar e etanol e já cultiva a cana-de-açúcar, com uma área irrigada de 21 mil hectares também no polo de Petrolina/Juazeiro.

22 Fonte: ANEEL. 23 Entrevistas com especialistas; UEMOA/BNDES FEP. 24 O desenvolvimento desse polo de agricultura irrigada se iniciou entre as décadas de 1970 e 1980, com a implantação de projetos de irrigação, realizados pelo governo federal via Companhia de Desenvolvimento dos Vales do São Francisco e do Parnaíba (Codevasf), contando com investimentos de aproximadamente 130 milhões de dólares. Fonte: GOIS, J.PAIVA, M.TAVARES,S. Projetos de irrigação no Vale do Baixo São Francisco. 1992. 25 CEPEA/USP-ESALQ. Hortifruti Brasil, 2006.

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Também é possível observar um crescente interesse em novos projetos de agricultura irrigada, em linha com o modelo proposto pelo Consórcio. Em fase de implantação, o projeto Salitre, localizado em Juazeiro, foi desenvolvido para tornar irrigável uma área de 31 mil hectares e está sendo executado por meio de uma parceria público-privada (PPP). Os investimentos previstos são da ordem de 325 milhões de reais,26 com uma capacidade para captar 32 m3/s de água no Rio São Francisco.

O Projeto da PPP Pontal27 é outra iniciativa de agricultura irrigada que será realizado por meio de PPP, localizado em Petrolina. No modelo de PPP que está sendo implantado, o parceiro privado é responsável pela construção da infraestrutura, operação e manutenção e será remunerado pela venda da água (tarifas a serem pagas pelo usuário). Caso a parceira não atinja uma receita mínima previamente estabelecida, o governo terá a contrapartida de complementar a receita da PPP.

A escolha do modelo de PPP visa separar os riscos da exploração agrícola daqueles relacionados à instalação da infraestrutura e da operação do sistema de irrigação, como forma de tornar o investimento mais atrativo. Visto que os investimentos em uma biorrefinaria greenfield ainda apresentam altos riscos, a formação de parcerias entre a iniciativa privada e o setor público, associadas ao uso de tecnologias agrícolas da Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (Embrapa) para cultivo em áreas degradadas, pode diminuir os riscos iniciais de implantação de um cluster em regiões de fronteira agrícola, como o semiárido nordestino.

A solução logística para escoamento de insumos e produtos poderia ser alcançada pela construção de rodovias em parceria público-privada (PPP). Quanto à irrigação, duas questões importantes precisam ser tratadas: a outorga do direito de uso dos recursos hídricos e o investimento na infraestrutura para captação e distribuição. O esforço governamental para desburocratizar a concessão da outorga, juntamente com investimentos fixos, é imprescindível para o sucesso de uma biorrefinaria de químicos renováveis no semiárido. Sugere-se, novamente, uma PPP para o projeto de irrigação.

Ressalta-se que o governo seria responsável pela garantia de acesso à agua, desenho da PPP, e uma possível garantia de receita para os parceiros privados na logística e irrigação devido aos riscos inerentes ao projeto. Além disso, o desafio para construção de um cluster de renováveis engloba também a garantia de mão de obra qualificada e da infraestrutura do entorno (hospitais, escolas, moradia, entre outros).

As empresas produtoras de cana-de-açúcar e as indústrias químicas permaneceriam responsáveis pela compra da terra, plantio, instalação das biorrefinarias, em linha com os modelos de negócio possíveis, destacados no Anexo 1. Adicionalmente, instrumentos como o Repequim, o REIQ- Inovação e a garantia de financiamento, citados na proposta anterior, melhorariam o retorno dos investimentos, tornando-o mais atrativo.

26 MINISTÉRIO DO PLANEJAMENTO. <http://www.planejamento.gov.br/hotsites/ppp/conteudo /projetos/nacionais/projetos_salitre.html> . Acessado em 10/9/2014 27 PONTAL. <http://www.pontal.org/projeto.html>. Acessado em 12/9/2014.

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3. Investimentos necessários e benefícios socioeconômicos esperados

A implementação das duas propostas sugeridas demandaria incentivos tanto fiscais quanto financeiros por parte do governo. É possível comparar esses investimentos com o potencial impacto socioeconômico gerado. Para tanto, foram calculados o valor adicionado 28 recorrente e não recorrente, o impacto na balança comercial, a arrecadação adicional e os empregos gerados pelas duas propostas elaboradas.

O cálculo do impacto foi segmentado em recorrente e não recorrente e realizado para: (i) a integração de uma biorrefinaria de n-butanol com capacidade instalada de 100 mil toneladas por ano, utilizando como insumo a biomassa (bagaço ou palha), em uma região com infraestrutura sucroalcooleira existente; e (ii) uma biorrefinaria integrando uma usina tradicional de açúcar e etanol com a produção de n-butanol, utilizando como insumo uma biomassa em região de fronteira agrícola.

Para ambas as propostas, o impacto foi também analisado sob o ponto de vista do governo, com o valor das renúncias fiscais e os subsídios financeiros, de modo a compará-los com a arrecadação tributária potencial após o início das operações.

As principais premissas para o cálculo da receita gerada pelas propostas 1 e 2, assim como os investimentos necessários, se encontram no Anexo 2.

Proposta 1: incentivo a investimentos em localização com infraestrutura 3.1.sucroalcooleira existente

Impacto recorrente

O impacto recorrente esperado para o PIB,29 derivado da produção anual de n-butanol, é de 180 milhões de reais, dos quais 70 milhões de reais sob a forma de salários, líquidos de imposto de renda.

28 Valor bruto da produção menos o consumo intermediário. Esse valor adicionado pode ser dividido em: excedente operacional bruto (EOB), impostos e salários. Essas componentes do valor agregado tendem a impulsionar a economia e o PIB por meio de novos consumos. Para este Estudo, no entanto, considerou-se apenas o impacto direto do projeto no PIB, ou seja, não foi considerado o efeito multiplicador que salários, impostos e esse excedente operacional bruto gerariam no restante da economia de forma indireta. Fonte: IBGE. 29 Ver Anexo 3.

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Quando considerada a diferença entre a receita esperada pela produção do n-butanol e a receita gerada atualmente pela produção de energia elétrica com a mesma quantidade de biomassa utilizada,30 estima-se que a Proposta 1 tenha um impacto potencial na balança comercial de 240 milhões de reais.

Na forma de arrecadação tributária, é esperada uma geração adicional em torno de 40 milhões de reais para o governo.

Impacto não recorrente

Além do impacto recorrente, também se estima que o projeto possa gerar cerca de 100 novos empregos diretos.

O valor total desse investimento para construção da planta de n-butanol integrada com processamento da biomassa (bagaço e palha de cana), é de aproximadamente 1,4 bilhões de reais31, resultando em um impacto de 670 milhões de reais no PIB.

O efeito não recorrente dos investimentos está limitado ao período de construção da planta de n-butanol. Terminada a construção, somente o impacto recorrente, calculado anteriormente, permanecerá.

Incentivos governamentais

Os incentivos governamentais estimados para acelerar e viabilizar a Proposta 1 são inferiores à arrecadação anual esperada. O Consórcio estima que a renúncia fiscal por meio do Repequim e os subsídios no financiamento do investimento impactariam negativamente as contas do governo em aproximadamente 21 milhões de reais por ano.

A renúncia fiscal que poderia ser usada pelo produtor de bio n-butanol, com base no REIQ-Inovação, seria da ordem de 15 milhões de reais, considerando investimentos adicionais em P&D de 2% do faturamento bruto anual por parte do produtor de bioproduto.

Ressalta-se que os incentivos governamentais sugeridos são inferiores à arrecadação tributária anual prevista para a planta de n-butanol, estimada em 40 milhões de reais.

A Figura 5 ilustra os impactos apresentados de maneira consolidada, e os Anexos 2, 3 e 4 listam as principais premissas usadas para o cálculo dos incentivos governamentais.

30 Essa energia, caso não seja mais produzida com base na biomassa, poderia ser importada, causando impacto negativo na balança comercial. Da mesma forma, ao não produzi-la, perde-se a oportunidade de poder exportá-la, além de usá-la para consumo interno. 31 Estimou-se o valor adicionado, assim como sua divisão entre excedente operacional bruto, impostos e salários, com base nas tabelas de Recursos e Usos (TRU) do IBGE.

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Potencial de diversificação da indústria química Brasileira - Relatório 6

Figura 5: Impacto socioeconômico de uma biorrefinaria no Sudeste

Proposta 2: incentivo à criação de nova infraestrutura sucroalcooleira 3.2.

Impacto recorrente

O impacto recorrente esperado para o PIB32 é de 600 milhões de reais, dos quais 275 milhões de reais sob a forma de salários, líquidos de Imposto de Renda.

O impacto na balança comercial estimado para a Proposta 2 equivale à própria receita da biorrefinaria, advinda da produção de açúcar, etanol e n-butanol. Uma vez que se trata de um projeto greenfield, todos os produtos poderiam ser exportados ou, no caso no n-butanol, um alto volume de importações poderia ser substituído pela produção local.

Espera-se que o projeto greenfield gere uma arrecadação tributária adicional de 100 milhões de reais por ano.

Impacto não recorrente

Estima-se que o projeto possa gerar cerca de 2 mil novos empregos diretos.

32 Ver Anexo 3.

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Potencial de diversificação da indústria química Brasileira - Relatório 6

O impacto não recorrente do investimento foi calculado considerando os cinco grandes grupos de investimentos necessários para instalação de uma biorrefinaria greenfield: (i) sistema de captação de águas para irrigação;33 (ii) logística (construção de malha viária necessária para o transporte de insumos e produtos); (iii) agrícola (compra da terra, tratamento, sistema de irrigação e maquinário agrícola); (iv) usina de açúcar e etanol; e (v) planta de bio n-butanol.

O valor total desse investimento é de aproximadamente 3,9 bilhões de reais34, resultando em um impacto de 1,8 bilhões de reais no PIB.

O efeito não recorrente dos investimentos está limitado ao período de construção da biorrefinaria. Terminada a construção, somente o impacto recorrente, calculado anteriormente, permanecerá.

Incentivos governamentais

Os incentivos governamentais estimados para acelerar e viabilizar a Proposta 2 são inferiores à arrecadação anual esperada. O Consórcio estima que a renúncia fiscal por meio do Repequim e os subsídios no financiamento deste investimento teriam um impacto negativo nas contas do governo equivalente a 45 milhões de reais. Também haveria gastos potenciais de 18 milhões de reais que poderiam ocorrer caso o governo precisasse complementar as receitas em uma eventual PPP para o sistema de captação de água para irrigação ou infraestrutura logística para escoamento de insumos e produtos da biorrefinaria.

A renúncia fiscal que poderia ser usada pelo produtor de bio n-butanol, com base no REIQ-Inovação, seria da ordem de 15 milhões de reais, considerando investimentos adicionais em P&D de 2% do faturamento bruto anual por parte do produtor de bioprodutos.

A Figura 6 ilustra os impactos apresentados de maneira consolidada, e os Anexos 2, 3 e 4 lista as principais premissas usadas para o cálculo dos incentivos governamentais.

33 Cálculo feito com base em projetos de irrigação similares ao proposto, como o Projeto Salitre e o Projeto Baixio de Irecê, considerando um sistema de PPP nos moldes do Projeto da PPP Pontal. 34 Estimou-se o valor adicionado, assim como sua divisão entre excedente operacional bruto, impostos e salários, com base nas tabelas de Recursos e Usos (TRU) do IBGE.

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Potencial de diversificação da indústria química Brasileira - Relatório 6

Figura 6: Cálculo do valor adicionado bruto anual da biorrefinaria no semiárido nordestino

4. Conclusão

O Brasil é o maior produtor mundial de cana-de-açúcar e apresenta a menor posição de custo frente às outras fontes de carboidratos. Ainda assim, nas últimas safras, as usinas enfrentaram problemas financeiros em função do baixo preço do açúcar no mercado internacional, dificuldades de competição do etanol com a gasolina no mercado doméstico e aumento dos custos de produção. Sob a ótica da indústria química, a forte posição competitiva da cana brasileira 35 já vem atraindo investimentos de empresas de capital estrangeiro e nacional (caso das joint ventures Solazyme e Bunge; Amyris e Braskem), principalmente no Sudeste.

35 Análise vinculada no relatório de químicos com base em fontes renováveis. Custo por tonelada de fermentável (sacarose para a cana e amido para o milho) da cana-de-açúcar no Brasil é de cerca de 250 reais contra cerca de 290 reais do milho nos EUA. Fonte: Nexant (2013), Next Generation Biofeedstocks: Resources for Renewables.

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Potencial de diversificação da indústria química Brasileira - Relatório 6

Os investimentos em novas plantas químicas, no entanto, enfrentam o elevado valor de seu custo no país. Em uma simulação do projeto de uma biorrefinaria de n-butanol (Anexo 1), o custo de investimento é o principal entrave para produção pela rota renovável, uma vez que o custo-caixa é inferior ao da rota tradicional. Este exemplo reforça a necessidade de se implementarem políticas públicas para desoneração dos investimentos e garantia de financiamento com condições competitivas, medidas citadas neste e em outros relatórios do Estudo.

Há a oportunidade de acelerar investimentos em químicos renováveis com base em açúcares, em regiões que já possuem maior concentração de usinas de açúcar e etanol, como o Sudeste, por meio das políticas citadas anteriormente, como o Repequim, programas de financiamento específicos e outras políticas públicas.36

Em regiões de fronteira agrícola da cana, como o semiárido nordestino, no entanto, uma participação maior do governo na garantia da infraestrutura é primordial. O estabelecimento de uma parceria público-privada (PPP) para obras de instalação de um sistema de captação de águas para irrigação e construção de infraestrutura viária garantiria a infraestrutura básica e atrairia empresas privadas. O grande atrativo seria a matéria-prima, ainda mais competitiva que em regiões de cultivo tradicional de cana-de-açúcar, em função de um menor custo da terra e de um maior tempo médio de insolação em regiões de fronteira agrícola.

Ressalta-se, no entanto, que, caso haja necessidade de irrigação, devem-se avaliar outras alternativas de utilização para a água, além da cultura da cana-de-açúcar.

Como exposto no capítulo 3, os investimentos tanto em localizações com infraestrutura existente como em regiões de fronteira agrícola teriam impactos positivos no PIB, na balança comercial e na geração de empregos. Além disso, espera-se que a arrecadação adicional do governo seja superior aos incentivos propostos.

36 Detalhadas no Relatório 4 – Químicos com base em fontes renováveis e no Relatório 6 – Políticas Públicas – Inovação e tecnologia

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Potencial de diversificação da indústria química Brasileira - Relatório 6

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

ANEEL. Atlas Solarimétrico do Brasil. 2000

CEPEA/USP-ESALQ. Hortifruti Brasil, 2006.

CONAB. < www.conab.gov.br/>. Acessado em 26/08/2014

CTBE. <http://ctbe.cnpem.br/>. Acessado em 26/08/2014

CTC. <http://www.ctcanavieira.com.br/index.html>. Acessado em 28/08/2014

FAO. <http://faostat3.fao.org/>. Acessado em 23/06/2014

FAS/USDA. Brazil – Annual Sugar Report. 2013.

GOIS, J. PAIVA, M. TAVARES,S. Projetos de irrigação no Vale do Baixo São Francisco. 1992.

IAR. <http://www.iar-pole.com/>. Acessado em 26/08/2014

MAPA. < www.agricultusra.gov.br/>. Acessado em 26/08/2014

MINISTÉRIO DO PLANEJAMENTO. < http://www.planejamento.gov.br/hotsites/ ppp/ conteudo/projetos/nacionais/projetos_irece.html> Acessado em 12/09/2014.

MINISTÉRIO DO PLANEJAMENTO. <http://www.planejamento.gov.br/hotsites/ppp/ conteudo/projetos/nacionais/projetos_salitre.html> Acessado em 12/09/2014.

NEXANT. Next Generation Feedstocks: Resources for Renewables. 2013.

NOVACANA. < http://www.novacana.com/>. Acessado em 26/08/2014

PECEGE/ESALQ; CNA. PECEGE/CNA anunciam resultados do acompanhamento de custos de produção de cana-de-açúcar, açúcar e etanol da safra 2012/13 na região Centro-Sul.

REVISTA VEJA. Entrevista Roberto Rodrigues. Páginas Amarelas, edição nº 2.386

SILVA, T. G. F et al. Demanda hídrica e eficiência do uso de água da cana-de-açúcar irrigada no semiárido brasileiro. Agriambi. 2011.

UDOP – União dos Produtores de Bioenergia. <http://www.udop.com.br/>. Acessado em 26/08/2014

UNICA. <http://www.unica.com.br/>. Acessado em 22/08/2014

US DEPARTMENT OF ENERGY. <http://www.energy.gov/eere/bioenergy/integrated-biorefineries>. Acessado em 27/08/2014

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Potencial de diversificação da indústria química Brasileira - Relatório 6

ANEXOS

Anexo 1 – Modelo econômico-financeiro do n-butanol

Cadeia de valor

Na Figura 7, podem ser observados alguns possíveis modelos de negócio, assinalados com as letras A, B, C, D, E, F e G, e descritos a seguir. Ressalta-se que a cadeia de valor foi construída com a base na produção dos químicos renováveis e não apenas de acordo com o ciclo tradicional de açúcar e etanol.

Figura 7: Cadeia de valor de químicos renováveis

A. O modelo representa o player que atua exclusivamente no fornecimento de biomassa. Esse player pode fornecer a cana ou seus resíduos agroindustriais e, caso tenha cogeração instalada, também pode vender utilidades, como vapor e eletricidade. O modelo é utilizado por cooperativas e empresas voltadas apenas para essas atividades ou, ainda, usinas integradas de açúcar e etanol, quando vendendo apenas biomassa. Um exemplo é o Grupo Carlos Lyra, parceiro da GranBio no fornecimento de biomassa.

B. O modelo representa o player que realiza, de maneira integrada, o tratamento da biomassa e a produção do químico renovável.37 O tratamento da biomassa pode ocorrer tanto a partir da compra direta do bagaço e/ou palha, que será quebrado em hexoses e pentoses para a etapa seguinte, como a partir da compra da cana para produção do caldo e bagaço internamente. Um exemplo é a parceira entre a Rhodia e Granbio para produção do n-butanol, quando vendido a terceiros.

C. O modelo representa os players tradicionais da indústria química, os quais apresentam interesse em utilizar building blocks de base renovável para produção de produtos químicos em suas cadeias produtivas já estabelecidas. São exemplos de players que atuam nesse modelo, ainda que de forma preliminar, a Lanxess, a Clariant e a Stepan.

D. O modelo representa as usinas de açúcar e etanol que produzem o caldo a partir da integração da cadeia de produção da cana-de-açúcar, que é utilizado como insumo para a produção de químicos renováveis. Um exemplo de atuação sob esse modelo é a Usina Paraíso, que produz o caldo de forma integrada e o vende para a Amyris.

37 Este é o modelo utilizado para o estudo de caso do n-butanol, disponível a seguir.

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E. O modelo representa a atuação integrada de players na produção do químico renovável e do intermediário químico ou produto final, a partir do fornecimento externo de açúcar. Um exemplo de empresa que atua neste segmento é a Solazyme, em sua linha de cosméticos Algenist, a qual produz tanto os óleos de algas customizáveis (químico renovável) como produtos finais que os utilizam como matéria-prima.

F. O modelo representa os players focados na produção de químicos renováveis, em geral com atuação em um mercado de alto volume ou alto potencial de crescimento, como butadieno e isopreno. Esses players operam a partir do fornecimento externo de açúcar, que, após o tratamento, são vendidos como produtos químicos para empresas fabricantes de outros intermediários ou produtos finais. Um exemplo é a Amyris com a produção do farneseno.

G. O modelo representa os players que atuam desde a produção de biomassa até a produção de químico renovável, então comercializado para a produção de intermediários químicos ou produtos finais. Um exemplo é a Gevo, nos Estados Unidos, com a produção do isobutanol. A empresa tem buscado desenvolver uma plataforma baseada no retrofit de usinas de etanol já existentes.

Principais barreiras de entrada

As principais barreiras aos investimentos nesse segmento são:

a. Barreiras científicas/tecnológicas: o desenvolvimento da química de renováveis com o uso da biomassa depende, fundamentalmente, de novos padrões tecnológicos e de grande esforço em PD&I. A necessidade de estruturas eficientes de PD&I em todos os elos da cadeia, com maior destaque para o elo das transformações biotecnológicas, é uma barreira para os potenciais investidores nesse segmento. Além disso, as rotas tecnológicas renováveis devem ser competitivas quando comparadas às rotas convencionais.

b. Questões políticas/regulatórias: existe insegurança jurídica relacionada à propriedade intelectual e às dificuldades em sua negociação, além de dificuldades para o uso de organismos geneticamente modificados (OGMs) de grau de risco 1.

c. Garantias de suprimento de matérias-primas e insumos: uma barreira que tem afetado o segmento é a vinculação de muitas matérias-primas aos mercados de commodities agrícolas e da cadeia alimentar, que poderá ser superada com a evolução do uso de materiais de segunda geração. Outra barreira é a falta de insumos específicos para as transformações biotecnológicas (sejam microrganismos modificados, enzimas, etc), para os quais ainda existem etapas de desenvolvimento a serem superadas.

d. Liberação de recursos e linhas de financiamento: apesar de existirem alguns programas específicos de liberação de recursos financeiros para linhas de PD&I, os riscos envolvidos e prazos para obtenção de resultados nas fases piloto, escalonamento e industrial ainda afetam as condições oferecidas. Esses prazos precisam ser mais alinhados aos cronogramas dos projetos de desenvolvimento.

Potenciais investidores

As principais barreiras de entrada para cada perfil de investidor estão detalhadas na Figura 8. Observa-se que barreiras políticas e regulatórias, assim como acesso aos recursos financeiros são entraves comuns a todos os perfis. Além disso, exceto no caso de produtores de químicos renováveis, o desenvolvimento de novas tecnologias é uma dificuldade a ser superada.

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O modelo de negócio integrado de produtores de biomassa, açúcar e químicos renováveis (modelo G), reunidos em uma aliança, normalmente do tipo joint venture, foi considerado o mais atrativo devido às menores barreiras para entrada. Com este modelo, o produtor de biomassa garante a disponibilidade de matéria-prima, e a empresa química fornece a tecnologia, amenizando a necessidade de investimentos em P&D, e o acesso ao mercado comprador.

Principais

Barreiras

Perfil

do Investidor

Científicas/ Tecnológica

Políticas/ Regulatória

Suprimento de Matérias-

primas e Insumos

Liberação de recursos e linhas de

financiamento

Modelo B (Produtores integrados de Açúcar e Químicos Renováveis)

Modelo C (Produtores de Intermediários/Produtos Finais)

Modelo E (Produtores integrados de Químicos Renováveis e Intermediários/Produtos Finais)

Modelo F (Produtores de Químicos Renováveis)

Modelo G (Produtores de Biomassa, Açúcar e Químicos Renováveis)

Figura 8: Principais barreiras por perfil do investidor em químicos renováveis com base na cana-de-açúcar

Estudo de caso: avaliação financeira do n-butanol via rota renovável

Este estudo de caso analisa a oportunidade de investimento na produção local ou importação de n-butanol para consumo interno pela rota alternativa baseada na fermentação de açúcares derivados do bagaço e da palha da cana-de-açúcar, em comparação com a produção local ou importação de n-butanol produzido pela rota tradicional baseada no propeno.

Usando o bio n-butanol como exemplo, os objetivos deste Estudo são (i) auxiliar na compreensão da posição competitiva do Brasil na emergente indústria dos químicos renováveis e (ii) identificar alavancas sobre as quais o governo poderia atuar de forma a acelerar o desenvolvimento da indústria química baseada na biomassa brasileira.

Esta oportunidade 38 fundamenta-se no alto volume de importação de n-butanol e na expectativa de crescimento desse mercado no Brasil. Em 2012, o consumo foi de, aproximadamente, 50 mil toneladas, o equivalente a cerca de 60 milhões de dólares.39

38 Detalhado no Relatório 4 – Químicos de fontes renováveis 39 Valor (2013), GranBio e Rhodia se unem para produzir bioquímicos no Brasil; AliceWeb (2013).

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Para o estudo de caso, considerou-se o investimento em uma planta com capacidade de 100 mil toneladas anuais para produção de n-butanol via propeno ou pela rota a partir da biomassa.

Os EUA foram selecionados por representar um dos principais exportadores mundiais de n-butanol,40 por estar próximo do Brasil e por ser um dos principais países em quantidade de investimentos anunciados em químicos renováveis.41 Nesse sentido, tanto para o Brasil quanto para os EUA, foram levadas em conta a rota tradicional e a rota a partir da biomassa do n-butanol.

Resultado

O estudo indica que a produção de n-butanol, no Brasil, a partir do bagaço e da palha da cana apresenta um custo caixa cerca de 45% inferior àquele da rota tradicional via propeno no Brasil e nos EUA. Porém, de forma mais acentuada no Brasil, a rota a partir da biomassa exigiria um investimento entre 3 a 5 vezes maior que aquele necessário para a rota tradicional no Brasil ou nos EUA.

Neste cenário, o custo total projetado da rota a partir da biomassa no Brasil será mais atrativo apenas se considerado o custo de internação para produtos provenientes dos EUA.

A análise das diferenças de custo entre Brasil e EUA na rota a partir da biomassa aponta que o menor custo-caixa apresentado pelo Brasil pode ser explicado pelo custo fixo 18% inferior, e o custo de outras matérias-primas e insumos, 31% inferior. A queima do bagaço produz um excedente de energia elétrica que, no Brasil, gera uma receita cerca de duas vezes superior à dos EUA. Além disso, os salários praticados no País são inferiores aos americanos.

No entanto, o custo de investimento da rota a partir da biomassa no Brasil é 54% superior ao dos EUA. As plantas de 2ª geração são mais complexas e o Brasil é menos competitivo na sua construção. Um exemplo são os equipamentos para as áreas de pré-tratamento e hidrólise, que devem ser importados.

Algumas alavancas foram analisadas para se avaliar como tornar o investimento local mais atrativo do ponto de vista do investidor. Tais alavancas estão representadas a seguir:

1. Desoneração de investimento: � Redução da carga tributária sobre equipamentos locais e importados: diminuição do

preço mínimo BR de 101% para 93% do preço da planta americana via rota propeno: o II42=0: impacto no preço mínimo BR: -1 p.p.; o Equipamentos importados com IPI=0, P/C 43 =0 e ICMS=0. Assume: (i)

implementação do Repequim – para isenção de IPI e PIS/Cofins; e (ii) isenção de ICMS pelo estado onde é realizado o investimento: 44 efeito no preço mínimo BR: -2 p.p.;

40 Os EUA correspondem ao segundo maior exportador de n-butanol para o Brasil nos últimos 5 anos. Fonte: Comtrade (2014). 41 Detalhado no Relatório 4 – Químicos de fontes renováveis 42 Imposto de importação dos equipamentos. 43 PIS/PASEP e Cofins. 44 Assume que o equipamento seja importado pelo estado onde será realizado o investimento.

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o Equipamentos produzidos localmente com IPI=0, P/C=0 e ICMS=12%. Assume: (i) implementação do Repequim, conforme mencionado no item anterior; e (ii) isenção do ICMS no estado onde é realizado o investimento, incidindo, assim, apenas o ICMS interestadual:45 efeito no preço mínimo BR: -5 p.p.;

2. Redução do custo financeiro: � Redução do custo médio ponderado de capital (WACC) para um valor equivalente

ao dos EUA, de 7,0%: diminuição do preço mínimo BR de 93% para 86% do preço da planta americana via propeno.

Figura 9: Preço mínimo de fornecimento do n-butanol

Conforme ilustrado na Figura 9, a desoneração do investimento e a redução do custo financeiro tornariam o investimento local na rota renovável mais atrativo em comparação com um investimento na rota mais competitiva analisada, via propeno, nos Estados Unidos.

45 Premissa de localização da planta no estado do Rio de Janeiro ou São Paulo e 100% dos equipamentos produzidos localmente provenientes de outros estados.

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Figura 10: Custo de produção do n-butanol pela rota a partir da biomassa

Custo da Biomassa

A participação da biomassa no custo total de produção do n-butanol está sujeita a variações. Na simulação descrita anteriormente, considerou-se um custo de biomassa igual a 68 dólares por tonelada de bagaço seco46 de cana-de-açúcar.

A tendência do preço do bagaço, ao longo das últimas seis safras, foi de crescimento em todas as regiões produtoras. A região Nordeste apresentou preços médios superiores àqueles encontrados na região Centro-Sul (Tradicional e Expansão). Estas variações de preço, por tonelada de bagaço seco, são apresentadas na Figura 11.

46 Este valor corresponde ao custo de 34 dólares por tonelada de bagaço úmido. Para a produção de 1 tonelada de n-butanol são necessárias cerca de 7 toneladas de bagaço úmido. Custo da biomassa igual a 239 (34 x 7,02) dólares por tonelada de n-butanol produzido.

Decomposição dos custos de produção (Em US$/tonelada)

Item Brasil EUA

Matéria-Prima 687 722

Biomassa 239 274

Enzimas 320 320

Químicos 120 120

Outros 9 9

Utilidades 28 19

Tratamento de água 1 1

Refrigeração de água 26 18

Custos fixos 254 307

Manutenção 92 65

Mão-de-obra 56 108

Overhead 74 87

Outros custos 33 48

Internação de produto final + imp. import. 0 293

Subprodutos -312 -251

Custo de capital e imposto de renda 903 587

Total 1.560 1.678

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Potencial de diversificação da indústria química Brasileira - Relatório 6

Figura 11 - Preço do Bagaço em diferentes regiões

De acordo com a Pecege (2013), as variações de preço regionais devem ser consideradas, uma vez que o transporte do bagaço é um componente importante do custo do produto devido à sua baixa densidade e difícil manuseio: o preço médio do transporte é de 3,00 reais por quilômetro47, enquanto o custo médio do carregamento ou descarregamento é de 2,44 reais por tonelada. Desta maneira, a distância entre o ofertante e o consumidor se apresenta como um limitante ao consumo, sendo a distância máxima para viabilidade do transporte de 190 quilômetros.

A produção de bagaço, por parte do usineiro, varia de acordo com a safra (teor de fibra da cana) e com o nível tecnológico empregado na moagem. Este valor, em média, é de 29%48 do volume total de cana-de-açúcar processada, estando sujeito a variações entre 25% e 37%49. Este subproduto pode ser consumido pela própria usina (cogeração) ou comercializado. Usinas com baixo nível de tecnologia para cogeração são menos eficientes50 e utilizam maior quantidade de bagaço para cogerar um mesmo volume de eletricidade, tornando a opção de venda do bagaço e armazenamento mínimo mais atrativa. A taxa de comercialização, na região Centro-Sul Expansão é de 7% da produção de bagaço, em média51.

47 O preço do transporte do bagaço pode variar de acordo com os destinos. Em geral, os preços aumentam quando os percursos apresentam trechos não afastados, assim como vias de baixa qualidade. Esse preço foi calculado considerando caminhões, mais comumente utilizados pelas transportadoras entrevistadas, capazes de transportar até 25 toneladas de bagaço. 48 Deste volume, 50% é composto por massa orgânica e 50% por água. 49 Fonte: Pecege (2013). 50 Usinas com baixo nível tecnológico de cogeração produzem cerca de 108 kWh por tonelada de bagaço, enquanto usinas com alto nível tecnológico produzem cerca de 412 kWh por tonelada de bagaço. Fonte: Pecege. 51 Fonte: Pecege (2013).

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Potencial de diversificação da indústria química Brasileira - Relatório 6

Quando as usinas optam pela cogeração de energia, em geral são capazes de abastecer suas atividades industriais durante a safra e ainda gerar excedentes. Esse excedente pode ser comercializado em contratos de longo prazo ou no mercado livre. Ao optar pela venda por meio de contratos, o usineiro o vende por meio de leilões, que possuem preços mais estáveis e períodos médios de 12 anos de fornecimento. Ao optar pela venda no mercado livre, o usineiro está sujeito a variações mais bruscas de preços, conforme mostra a Figura 12.

Em momentos de alta do preço de energia, como na safra atual (2013/2014), a oportunidade de utilizar o bagaço para cogeração é valorizada, apoiando o crescimento do preço do bagaço. Durante 2013, o preço da energia elétrica no mercado livre era de, em média, 140 dólares por Megawatt-hora, enquanto a projeção para 2014 é de 24952 dólares por Megawatt-hora. Uma usina que possui alta eficiência na cogeração53 de energia obteria no mercado livre, em 2013 e 2014, receitas de, respectivamente, 58 e 102 dólares por tonelada de bagaço queimado.

Figura 12 - Evolução do preço da energia elétrica

52 Projeção de aumento impulsionado pela queda do nível pluviômetro e pela redução do nível de reservatórios importantes para a geração de energia elétrica. Fonte: JP Morgan (2014). 53 Usinas com alto nível tecnológico produzem cerca de 412 kWh por tonelada de bagaço. Fonte: Pecege.

Fonte: CCEE (2014); JP Morgan (2014); EIU (2014); Análise Bain/Gás Energy

EVOLUÇÃO DO PREÇO DA ENERGIA ELÉTRICA

PREVISÃO

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Potencial de diversificação da indústria química Brasileira - Relatório 6

Desta forma, a palha da cana-de-açúcar surge como uma importante alternativa, capaz de mitigar um potencial aumento de custo do insumo (bagaçoou queimado, não possuindo custo de oportunidade (como o bagaço), nem se posicionando como uma matéria-prima atrativa. Apesar de não possuir custo de oportunidade, a palha apresenta custos relacionados ao seu manuseio, transporte, armazenamento e potencial necessidade de) em decorrência da elevação do preço da energia. Atualmente, a palha é utilizada na maioria dos casos apenas para reposição de nutrientes do solo, o qual demanda entre 30% e 40% de toda a palha gerada na área da cultura. O restante é subutilizado ao ser deixado no campo ou queimado, não possuindo custo de oportunidade (como o bagaço), nem se posicionando como uma matéria-prima atrativa. Apesar de não possuir custo de oportunidade, a propriedade da palha representa custos relacionados ao seu manuseio, transporte, armazenamento e potencial necessidade de reposição de nutrientes do solo. Estima-se que esses custos totalizem cerca de 52 dólares por tonelada de palha seca54.

O Nordeste apresenta o maior preço do bagaço encontrado no país, 74 dólares por tonelada seca. O preço da biomassa adotado no modelo do n-butanol, 68 dólares por tonelada seca, pode ser considerado conservador, uma vez que ele está próximo ao preço do bagaço no Nordeste e acima do preço da palha, 52 dólares por tonelada seca.

54NEXANT. Next Generation Feedstocks: Resources for Renewables. 2013

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Anexo 2 – Principais premissas usadas no cálculo dos benefícios socioeconômicos

Figura 13 – Principais premissas usadas para o modelo da biorrefinaria

Figura 14 – Principais premissas para o investimento na biorrefinaria greenfield

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Anexo 3 – Resultados do cálculo do benefício socioeconômico As três primeiras linhas da Figura 15 derivam diretamente da receita estimada para o n-butanol,55 deduzida dos insumos e serviços e são distribuídas entre excedente operacional bruto (EOB), impostos e salários líquidos, de acordo com os valores médios para produção de produtos químicos, segundo o IBGE. Para a quarta linha – insumos e serviços –, o valor agregado e sua quebra em EOB, impostos e salários foram calculados com base nos valores médios da economia brasileira e da atividade agricultura, silvicultura, exploração florestal, segundo o IBGE,56 considerando a proporção da biomassa na composição de custo do n-butanol e de outros insumos e serviços.

Figura 15 – Benefício socioeconômico de uma biorrefinaria em regiões com infraestrutura

O impacto recorrente direto foi definido com base no resultado financeiro agregado da biorrefinaria em uma região de fronteira agrícola (ex: semiárido) e do valor agregado estimado para as receitas dos fornecedores diretos de produtos e serviços.

55 Escolheu-se o bio n-butanol por representar um químico renovável com alto potencial de penetração na indústria química no longo prazo, conforme relatado no relatório de químicos com base em fontes renováveis. 56 Tabela de Usos de bens e serviços de 2009 do IBGE.

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As três primeiras linhas da Figura 16 derivam diretamente da receita estimada para os principais produtos da biorrefinaria57 (açúcar, etanol e n-butanol), deduzida dos insumos e serviços e são distribuídas entre EOB, impostos e salários líquidos, de acordo com os valores médios de cada atividade, segundo o IBGE. Considerou-se, nas três primeiras linhas, a fração de insumos e serviços relacionados ao cultivo da matéria-prima cana-de-açúcar, com os valores médios para essa atividade. Para a quarta linha, insumos e serviços,58 o valor agregado e sua quebra em EOB, impostos e salários foram calculados com base nos valores médios da economia brasileira, segundo o IBGE.59

Figura 16 – Benefício socioeconômico de uma biorrefinaria em regiões de fronteira agrícola

57 Considera tecnologia ABE (acetona – butanol – etanol) 58 Considera insumos e serviços não relacionados à cana do açúcar, etanol e n-butanol e insumos e serviços do cultivo da cana. 59 Tabela de Usos de bens e serviços de 2009 do IBGE.

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Anexo 4 – Principais premissas usadas para o cálculo dos incentivos governamentais

Figura 17 – Premissas e cálculo do Repequim

Figura 18 – Premissas para cálculo do REIQ – Inovação

Figura 19 – Premissas para financiamento competitivo

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Figura 20 – Premissas para PPP