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Universidade Federal de Itajubá

Trabalho de Diploma

Análise da Viabilidade Econômica e Financeira na Aquisição de uma Frota de Ônibus Urbano Movido a Gás Natural Veicular

Alunos: Marco Túlio Ribeiro Ricci 10452 Pedro Luis de Avila 10456

Orientador: Prof. Dr. Edson de Oliveira Pamplona

Dezembro de 2005

UNIFEI/IEM Trabalho de Diploma

ii

Dedicatória

Dedicamos este trabalho a Deus e a nossa família com quem sempre podemos contar

nos momentos decisivos da vida.


iii

Agradecimentos

Este trabalho não poderia ser terminado sem a ajuda de diversas pessoas às quais

prestamos nossa homenagem:

Aos nossos pais pelo incentivo em todos os momentos da vida.

Ao nosso orientador, que teve paciência e nos mostrou os caminhos a serem

seguidos.

A todos os professores e colegas, que ajudaram de forma direta ou indireta na

conclusão deste trabalho.


iv

O verdadeiro sabor da vitória aparece naturalmente naqueles

que colaboraram desde a semeação até a colheita


v

Índice

1 INTRODUÇÃO

1.1 Objetivo

1.2 Justificativa

1.3 Estrutura

1

1

1

2

2 O GÁS NATURAL

2.1 Introdução ao Capítulo

2.2 Propriedades do Gás Natural

2.3 As Formas de Utilização do Gás Natural

2.4 Infra-estrutura

2.5 Transporte

2.6 Armazenagem

2.7 Mercado em Expansão

2.8 Legislação Vigente

4

4

4

5

6

7

9

9

11

3 O GÁS NATURAL VEICULAR EM VEÍCULOS DE TRANSPORTE

COLETIVO DE PASSAGEIROS (GNV)


3.2 Vantagens e Desvantagens

3.3 Meio Ambiente

3.4 Projetos em Desenvolvimento

3.5 Incentivos Governamentais

13

13

14

15

17

18

4 DADOS TÉCNICOS DOS ÔNIBUS


4.2 Ônibus GNV

4.3 Motor GNV

4.4 Ônibus Diesel/GNV

24

24

24

28

33


vi

4.5 Motor Diesel/GNV 33

5 DEFINIÇÕES BÁSICAS DA MATEMÁTICA FINANCEIRA E

ENGENHARIA ECONÔMICA


5.2 Os Modelos Tradicionais de Avaliação de Investimentos

5.3 O Fluxo de Caixa Descontado

5.4 O Valor Presente Líquido

5.5 A Taxa Interna de Retorno

5.6 O Investimento e a Incerteza

5.7 A Análise de Sensibilidade

5.8 A Natureza das Incertezas

5.9 Recursos Computacionais Disponíveis

36

36

36

37

38

39

40

42

42

43

6 VIABILIDADE ECONÔMICA E FINANCEIRA NA AQUISIÇÃO DE UMA

FROTA DE ÔNIBUS URBANO MOVIDO A GÁS NATURAL VEICULAR


6.2 Vida Econômica e Ponto de Renovação da Frota

6.3 Definição dos Custos e Depreciação do Veículo

6.4 Discriminação das Alternativas

6.5 Determinação do Fluxo de Caixa, Cálculo do Valor Presente Líquido (VPL) e

da Taxa Interna de Retorno (TIR)

6.6 Análise de Sensibilidade

6.7 Análise de Risco pela Simulação de Monte Carlo

44

44

44

45

51

65

68

69

7 CONCLUSÕES E SUGESTÕES PARA PRÓXIMOS TRABALHOS 76

8 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 77


vii

Resumo

Neste trabalho foi feita a análise da viabilidade econômica e financeira na aquisição de

uma frota de ônibus urbano movido a gás natural veicular. Primeiramente discorre-se a

respeito do gás natural, suas propriedades e formas de utilização, além de um panorama geral

do mercado e da legislação vigente para a sua exploração, distribuição e utilização.

Determinaram-se as vantagens e desvantagens no uso do gás natural veicular em veículos de

transporte coletivo de passageiros, apresentando os projetos existentes no Brasil e no mundo

para o desenvolvimento dessa tecnologia e sua influencia no meio ambiente. Foram

apresentadas as variáveis técnicas referentes ao chassi e ao motor dos ônibus em estudo,

enfatizando suas diferenças.

Definiram-se os conceitos básicos da matemática financeira e da engenharia

econômica, apresentando os modelos tradicionais de avaliação de investimentos.

Discriminaram-se as alternativas através da apropriação de custos e cálculo da depreciação

para possibilitar a definição do fluxo de caixa do empreendimento, assim foram efetuados os

cálculos para determinação do valor presente líquido e da taxa interna de retorno.

De posse dessas informações foi feita uma análise de sensibilidade para determinação

dos níveis de incerteza e risco na aquisição de uma frota de ônibus urbano movido a gás

natural veicular. Complementando o trabalho estão as conclusões e sugestões decorrentes do

desenvolvimento do mesmo.

Palavras Chave

- Gás Natural, Meio Ambiente, Transporte Coletivo de Passageiros, Viabilidade Econômica


viii

Abstract

On this work, an economical and financial viability at the purchase of an urban bus

fleet powered by Natural Gas engines was done. First, it goes through the natural gas

properties and its forms of use as well as a market overview and the current legislation to its

exploration, distribution and consumption.

This report established the advantages and disadvantages of the use of natural gas on

collective passenger vehicles, showing the existing projects on this technology development

in Brazil and through out the world and its influence on the Natural Environment. The chassis

and engines technical variables on study were shown and their differences emphasized. The

financial mathematics basic concepts were defined, showing the traditional models of

investments evaluation.

The alternatives were discriminated through cost appropriation and depreciation to

make possible de definition of the cash flow of the enterprise, therefore the calculation to

determine the Net Present Value and the Internal Return Rate was done.

With this information a sensibility analyses to determine the levels of uncertainty and

risk on acquiring a urban bus fleet powered by natural gas. A conclusion as well as

suggestions occurred through the development of this work were given at the end of it.

Key words

- Natural Gas, Environment, Collective Passenger Vehicles, Economic Viability


ix

Lista de Figuras

3.1 Participação do GN na Matriz Energética por País 19

4.1 Ônibus Volvo B10B com Motorização GH10C250 25

4.2 Low-floor Scania L94UB 4x2 operando em Brisbane, Australia 26

4.3 Esquema de funcionamento do ônibus a gás natural Volvo. fonte: Volvo 30

4.4 Esquema de funcionamento do ônibus a gás natural Scania 31

5.1 Diagrama de Fluxo de Caixa 37

5.2 “Relação entre VPL e TIR” 40

6.1 Sistemática para Renovação da Frota (D´AGOSTO, 2000) 45

6.2 Fluxo de Caixa Comparativo 68

6.3 Gráfico da Análise de Sensibilidade do VPL em relação aos Preços 69

6.4 Distribuição de Probabilidade das Variáveis Assumidas 71

6.5 Nível de Certeza da Alternativa Frota Diesel 72

6.6 Sensibilidade da Alternativa Frota Diesel 72

6.7 Nível de Certeza da Alternativa Frota GNV 73

6.8 Sensibilidade da Alternativa Frota GNV 74

6.9 Nível de Certeza da Alternativa Frota Diesel/GNV 74

6.10 Sensibilidade da Alternativa Frota Diesel/GNV 75


x

Lista de Tabelas

3.1 Transporte público urbano 20

5.1 Fatores que Contribuem para a Incerteza 47

6.1 Premissas e Dados Básicos Comuns 51

6.2 Premissas e Dados Básicos Referente a cada Alternativa 52

6.3 Preços dos Insumos Comuns 52

6.4 Preços dos Veículos Diferenciados por Alternativa 53

6.5 Investimentos Necessários para Frota Diesel 53

6.6 Investimentos Necessários para Frota GNV 54

6.7 Investimentos Necessários para Frota Diesel/GNV 54

6.8 Custos Fixos do Ônibus Diesel 55

6.9 Custos Variáveis do Ônibus Diesel 56

6.10 Custos Fixos do Ônibus GNV 57

6.11 Custos Variáveis do Ônibus GNV 58

6.12 Custos Fixos do Ônibus Diesel/GNV 59

6.13 Custos Variáveis do Ônibus Diesel/GNV 60

6.14 Receita Mensal da Frota 61

6.15 Cálculo da Depreciação para Ônibus Diesel 62

6.16 Cálculo da Depreciação para Ônibus GNV 63

6.17 Cálculo da Depreciação para Ônibus Diesel/GNV 64

6.18 Demonstração dos Resultados e Fluxo de Caixa para o Ônibus Diesel 65

6.19 Demonstração dos Resultados e Fluxo de Caixa para o Ônibus GNV 66

6.20 Demonstração dos Resultados e Fluxo de Caixa para o Ônibus Diesel/GNV 67


1

Capítulo 1 – INTRODUÇÃO

1.1 Objetivo

O objetivo deste trabalho é analisar a viabilidade técnica, econômica, financeira e o

risco para aquisição de uma frota de ônibus urbano movido a um combustível hoje

considerado alternativo, o gás natural veicular. Para tanto são usados os métodos tradicionais

de análise de investimentos, estabelecendo-se o fluxo de caixa determinístico e através dele

procede-se com o cálculo e análise do valor presente líquido e da taxa interna de retorno. Uma

ferramenta essencial usada para atingir o objetivo deste trabalho é a simulação de Monte

Carlo, uma técnica que se utiliza de recursos estatísticos que visa avaliar o risco do

empreendimento.

1.2 Justificativa

A análise de investimentos é uma metodologia de extrema importância quando se

deseja elevar a rentabilidade da empresa. Sendo assim, quando se está interessado em

evidenciar a viabilidade de um determinado empreendimento, um estudo detalhado das

premissas e variáveis do projeto deve ser feito, seguido da aplicação correta dos métodos de

análise em condições de incerteza.

De posse dessas informações, o tomador de decisão se vê com um leque maior de

opções, tendo uma flexibilidade quanto ao momento certo de investir o capital, o quanto e em

que investir.

A utilização de um combustível alternativo em veículos de transporte coletivo de

passageiros possui características típicas para a aplicação de uma análise de investimento.

O gás natural veicular, uma forma de utilização do gás natural, vem sofrendo um

significativo processo de expansão no consumo. Inicialmente, por ser competitivo em relação

ao álcool e a gasolina, o gás natural veicular se tornou uma alternativa de combustível

bastante rentável quando usado em frotas de veículos leves. Por esse motivo, muitos

investimentos estão sendo feitos no sentido de alavancar o crescimento da rede de distribuição

e revenda, levando a um progressivo aumento do consumo.


2

Os custos para adequar os veículos de serviço pesado aos padrões de emissões

veiculares cada vez mais restritivos exponencialmente cada vez mais caros. Os veículos a gás

já atendem a padrões muito baixos sendo até considerados EEV, Enhanced Environmently

Vehicle, ou Veículo Ambientalmente Avançado, que são veículos que atendem a padrões de

emissões que só serão adotados no futuro.

Dessa forma, a análise de viabilidade econômica e financeira na aquisição de uma

frota de ônibus urbano movido a gás natural comprimido torna-se uma oportunidade de

investimento a ser examinada cuidadosamente, visto que, tanto o diesel quanto o gás natural

são formas de energia não renováveis. Porém, mesmo não sendo renovável o gás natural é

considerado um combustível limpo e suas reservas comprovadas são significativas.

1.3 Estrutura

No capítulo 1 deste trabalho defini-se o objetivo e a justificativa para a sua realização.

No capítulo 2 discorre-se sobre alguns conceitos fundamentais a respeito do gás

natural, suas propriedades, as formas de utilização, informações sobre infra-estrutura,

transporte e armazenagem, um panorama geral do mercado e a legislação vigente para

exploração, distribuição e utilização do gás.

No capítulo 3 enfatiza-se o uso do gás natural veicular em veículos de transporte

coletivo de passageiros, as vantagens e desvantagens, considerações sobre meio ambiente, os

projetos em desenvolvimento pelo Brasil e pelo mundo e os incentivos dados pelo governo

federal para o avanço dessa nova tecnologia.

No capítulo 4 são fornecidas as informações técnicas sobre o objeto de nosso estudo, o

ônibus urbano. Descrevem-se as características essenciais do chassi de um ônibus diesel e a

adequação desse chassi para o funcionamento com gás natural veicular, além dos dados

técnicos do motor, suas variações e seu funcionamento com os dois tipos de combustíveis.

No capítulo 5 é apresentada uma revisão bibliográfica a respeito das definições básicas

da matemática financeira e da engenharia econômica. São apresentados os modelos

tradicionais de avaliação de investimentos, a definição do fluxo de caixa determinístico, do

valor presente líquido e da taxa interna de retorno, além de conceitos sobre análise de

sensibilidade, incerteza e risco do empreendimento.

No capítulo 6 encontra-se a análise da viabilidade econômica e financeira para

aquisição de uma frota de ônibus urbano movido a gás natural comprimido. É apresentada a

metodologia para determinação da vida econômica e do ponto de renovação da frota, a


3

definição dos custos e o cálculo da depreciação dos bens. Desenvolvem-se todos os cálculos

para a determinação do valor presente líquido e da taxa interna de retorno através do fluxo de

caixa, faz-se a análise de sensibilidade através da simulação de Monte Carlo e com isso

determinam-se os níveis de incerteza e risco do empreendimento.

No capítulo 7 está a conclusão, com os comentários e sugestões decorrentes do

desenvolvimento do trabalho.


4

Capítulo 2 – O GÁS NATURAL


O gás natural é uma fonte de energia limpa, que pode ser usada nas indústrias,

substituindo outros combustíveis mais poluentes como óleos combustíveis, lenha e carvão.

Desta forma ele contribui para reduzir o desmatamento e diminuir o tráfego de caminhões que

transportam óleos combustíveis para as indústrias. As reservas de gás natural são muito

grandes e o combustível possui inúmeras aplicações em nosso dia-a-dia, melhorando a

qualidade de vida das pessoas. Sua distribuição é feita através de uma rede de tubos e de

maneira segura, pois não necessita de estocagem de combustível e por ser mais leve do que o

ar, se dispersa rapidamente na atmosfera em caso de vazamento. Usando o gás natural, você

protege o meio ambiente e colabora para acabar com a poluição.

Este capítulo irá promover um levantamento das características principais do gás

natural com o intuito de mostrar suas vantagens como fonte energética para inúmeros setores

da economia.

2.2 Propriedades do Gás Natural (GN)

Segundo a ABgnv (2005) o gás natural é uma mistura de hidrocarbonetos leves, que à

temperatura ambiente e pressão atmosférica, permanece no estado gasoso. É um gás inodoro e

incolor, não é tóxico e é mais leve que o ar. É uma energia de origem fóssil, resultado da

decomposição da matéria orgânica fóssil no interior da Terra, encontrado acumulado em

rochas porosas no subsolo, freqüentemente acompanhado por petróleo, constituindo um

reservatório.

Por estar no estado gasoso, o gás natural não precisa ser atomizado para queimar. Isso

resulta numa combustão limpa, com reduzida emissão de poluentes e melhor rendimento

térmico, o que possibilita redução de despesas com a manutenção e melhor qualidade de vida

para a população.

A composição do gás natural pode variar bastante, predominando o gás metano,

principal componente, etano, propano, butano e outros gases em menores proporções.


5

Apresenta baixos teores de dióxido de carbono, compostos de enxofre, água e contaminantes,

como nitrogênio. A sua combustão é completa, liberando como produtos o dióxido de carbono

e vapor de água, sendo os dois componentes não tóxicos, o que faz do gás natural uma energia

ecológica e não poluente.

O gás natural caracteriza-se por sua eficiência, limpeza e versatilidade. É utilizado em

indústrias, no comércio, em residências, em veículos. É altamente valorizado em

conseqüência da progressiva conscientização mundial da relação entre energia e o meio

ambiente.

As especificações do gás para consumo são ditadas pela Portaria n. 41 de 15 de abril

de 1998, emitida pela Agência Nacional do Petróleo, Gás Natural e Combustíveis Renováveis,

a qual agrupou o gás natural em 3 famílias, segundo a faixa de poder calorífico. O gás

comercializado no Brasil enquadra-se predominantemente no grupo M (médio), cujas

especificações são (Wille, 2005):

Poder calorífico superior (PCS) a 20 °C e 1 atm: 8.800 a 10.200 kcal/m3

• Densidade relativa ao ar a 20 °C: 0,55 a 0,69

• Enxofre total: 80 mg/m3 máximo

• H2S: 20 mg/m3 máximo

• CO2: 2 % em volume máximo

• Inertes: 4 % em volume máximo

• O2: 0,5 % em volume máximo

• Ponto de orvalho da água a 1 atm: -45 °C máximo

Isento de poeira, água condensada, odores objetáveis, gomas, elementos formadores de

goma hidrocarbonetos condensáveis, compostos aromáticos, metanol ou outros elementos

sólidos ou líquidos.

2.3 As Formas de Utilização do GN

O gás natural, depois de tratado e processado em Unidades de Processamento de Gás

Natural (UPGN), é utilizado largamente em residências, no comércio, em indústrias e em

veículos. Nos países de clima frio, seu uso residencial e comercial é predominantemente para

aquecimento ambiental. Já no Brasil, esse uso é quase exclusivo em cocção de alimentos e

aquecimento de água.


6

Na indústria, o gás natural é utilizado como combustível para fornecimento de calor,

geração de eletricidade e de força motriz, como matéria-prima nos setores químico,

petroquímico e de fertilizantes, e como redutor siderúrgico na fabricação de aço.

Na área de transportes, é utilizado em ônibus e automóveis, substituindo o óleo diesel,

a gasolina e o álcool.

2.4 Infra-Estrutura

A exploração é a etapa inicial do processo e consiste em duas fases: a pesquisa, onde é

feito o reconhecimento e o estudo das estruturas propícias ao acúmulo de petróleo e/ou gás

natural, e a perfuração do poço, para comprovar a existência desses produtos e sua viabilidade

comercial.

Ao ser produzido, o gás deve passar inicialmente por vasos separadores, que são

equipamentos projetados para retirar a água, os hidrocarbonetos que estiverem em estado

líquido e as partículas sólidas (pó, produtos de corrosão, etc.). Se estiver contaminado por

compostos de enxofre, o gás é enviado para Unidades de Dessulfurização, onde esses

contaminantes serão retirados. Após essa etapa, uma parte do gás é utilizada no próprio

sistema de produção, em processos conhecidos como reinjeção e gás lift, com a finalidade de

aumentar a recuperação de petróleo do reservatório. O restante do gás é enviado para

processamento, que é a separação de seus componentes em produtos especificados e prontos

para utilização.

A produção do gás natural pode ocorrer em regiões distantes dos centros de consumo

e, muitas vezes, de difícil acesso, como, por exemplo, a floresta amazônica e a plataforma

continental. Por esse motivo, tanto a produção como o transporte normalmente são atividades

críticas do sistema. Em plataformas marítimas, por exemplo, o gás deve ser desidratado antes

de ser enviado para terra, para evitar a formação de hidratos, que são compostos sólidos que

podem obstruir os gasodutos. Outra situação que pode ocorrer é a reinjeção do gás para

armazenamento no reservatório se não houver consumo para o mesmo, como na Amazônia.

Atualmente, dez estados da Federação possuem sistemas de produção de gás natural, sendo o

Rio de Janeiro o maior deles.

Nesta etapa, o gás segue para unidades industriais, onde será desidratado (isto é, será

retirado o vapor d'água) e fracionado, gerando as seguintes correntes: metano e etano (que

formam o gás processado ou residual); propano e butano (que formam o GLP - gás liquefeito

de petróleo ou gás de cozinha); e um produto na faixa da gasolina, denominado C5+ ou


7

gasolina natural (Superintendência de Comercialização e Movimentação de Gás Natural

Agosto, 2003).

O abastecimento de GNV no Brasil, salvo algumas exceções, é realizado em postos de

abastecimento de combustível, e a organização do mercado do energético obedece aos

mesmos padrões do mercado de combustíveis líquidos. Para o abastecimento de ônibus,

geralmente a estação de compressão de alta vazão são instaladas na garagem do próprio

frotista, neste estudo, para efeito de cálculo o abastecimento será considerado na bomba de

gás natural comprimido em um posto de gasolina. O investimento necessário para a instalação

dessa estação apesar de ser alto compensa-se pelo menor preço que será pago por metro

cúbico de gás natural.

Os postos geralmente são estações de serviço com o objetivo de testar novos produtos

e novos projetos de marketing. Os demais postos são de propriedade e/ou operação de

terceiros, tendo firmado contrato de prestação de serviços, em benefício às distribuidoras. No

mercado de GNV, isso também se aplica às distribuidoras de combustíveis.

No Estado do Rio de Janeiro, a CEG – Companhia Distribuidoras de Gás Canalizado

do Estado do Rio de Janeiro – opera dois postos de GNV, localizados em bairros distintos da

capital. Tal fato foi, e ainda é, enfoque de várias discussões internas à ANP, pois há os que

acreditam que a distribuidora de gás canalizado deveria seguir os mesmos critérios adotados

pelas distribuidoras de combustíveis líquidos. A questão se torna ainda mais delicada uma vez

que as concessionárias de gás canalizado são reguladas pelas Agências Reguladoras Estaduais

ou pelas Secretarias Estaduais de Energia. A criação de novas concessionárias de distribuição

de gás canalizado no Brasil, bem como a expansão das redes de distribuição permitiu a

implantação de novos postos de abastecimento. Ao final do ano de 1999, havia 65 postos

suprindo o combustível em todo o território nacional. Em março de 2003, esse número era de

548 postos. O posto de abastecimento de GNV pode ser suprido por gasoduto ou conjunto

móvel de GNC – gás natural comprimido (Superintendência de Comercialização e

Movimentação de Gás Natural Agosto, 2003).

2.5 Transporte

As redes de distribuição transportam volumes menores de gás natural a menores

pressões, com tubulações de diâmetros menores que do gasoduto. É esta rede que recebe o gás

nos gasodutos e o leva até as indústrias e aos centros urbanos e por fim, até a sua casa. A rede

de gás natural é tão importante e segura quanto as redes de energia elétrica, telefone, água ou


8

fibra ótica e contribuem para facilitar a vida das pessoas e impulsionar o comércio e as

indústrias.

No estado gasoso, o transporte do gás natural é feito por meio de dutos ou, em casos

muito específicos, em cilindros de alta pressão. No estado líquido, pode ser transportado por

meio de navios, barcaças e caminhões criogênicos, a -160 °C, e seu volume é reduzido em

cerca de 600 vezes, facilitando o armazenamento. Nesse caso, para ser utilizado, o gás deve

ser revaporizado em equipamentos apropriados. Esse é o caso do Gás Natural Liquefeito,

pouco usado em comparação com o comprimido, justamente pelos altos custos de transporte e

armazenamento.

A distribuição é a etapa final do sistema, quando o gás chega ao consumidor, que pode

ser residencial, comercial, industrial ou automotivo. Nesta fase, o gás já deve estar atendendo

a padrões rígidos de especificação e praticamente isento de contaminantes, para não causar

problemas aos equipamentos onde será utilizado como combustível ou matéria-prima. Quando

necessário, deverá também estar odorizado, para ser detectado facilmente em caso de

vazamentos.

O gasoduto é uma rede de tubulações que leva o gás natural das fontes produtoras até

os centros consumidores. O gasoduto Bolívia-Brasil transporta o gás proveniente da Bolívia

para atender os Estados de Mato Grosso do Sul, São Paulo, Paraná, Santa Catarina e Rio

Grande do Sul. Transporta grandes volumes de gás, possui tubulações de diâmetro elevado,

opera em alta pressão e somente se aproxima das cidades para entregar o gás às companhias

distribuidoras, constituindo um sistema integrado de transporte de gás. O gás é

comercializado através de contatos de fornecimento com as Companhias Distribuidoras de

casa Estado, detentoras da concessão de distribuição. A TBG (Transportadora Brasileira

Gasoduto Bolívia-Brasil S/A), proprietária do gasoduto é responsável pelo transporte do gás

até os pontos de entrega.

As redes de distribuição são enterradas e protegidas com placas de concreto, faixas de

segurança e sinalização. Há algumas medidas de segurança utilizadas nas obras (Gás Petro,

2001):

- materiais: na fabricação dos dutos são utilizados materiais especiais, de grande

resistência e durabilidade. As soldas são inspecionadas através de um rigoroso controle de

qualidade.

- válvulas de bloqueio: são instaladas ao longo da rede com o objetivo de interromper

o fluxo de gás, em caso de um eventual vazamento. Em trechos urbanos são instalados a cada

1 km.


9

- proteção das tubulações: as tubulações são enterradas, no mínimo, a 1 metro de

profundidade. Nas travessias, a tubulação é revestida por um tubo protetor contra as cargas

externas. Em áreas urbanas, as placas de concreto são instaladas sobre a tubulação, para

protegê-la de impactos decorrentes de escavações.

- controle de corrosão: contra o ataque corrosivo do solo, as tubulações são

protegidas por um sistema conhecido por proteção catódica.

- sinalização: a finalidade é alertar sobre a presença da rede de gás. A sinalização

subterrânea consta de fita plástica na cor amarela com 30 cm de largura, instalada abaixo da

superfície do solo para alertar as pessoas que fazem escavações. A sinalização aérea é

constituída de placas e avisos instalados ao longo da rede.

- odorização: tem o objetivo de dotar o gás de um odor característico, para permitir a

pronta detecção em caso de eventuais vazamentos.

2.6 Armazenagem

O compressor representa a maior parte do custo relativo ao investimento necessário

para a implantação de uma estação de abastecimento, podendo o custo deste aparelho alcançar

76% do valor total. A armazenagem constitui em um do maiores entraves para os frotistas, já

que o investimento necessário para a instalação de uma estação de abastecimento gira na

ordem de US$ 300.000,00.

2.7 Mercado em Expansão

De acordo com dados fornecidos pela Superintendência de Comercialização e

Movimentação de Gás Natural em agosto de 2003, a primeira utilização do gás natural como

combustível veicular teve lugar na Itália, em meados da década de 1930. Este país manteve a

liderança mundial em termos de veículos movidos a gás natural veicular (GNV) até o

princípio da década de 1990, quando foi suplantado pela Argentina.

Atualmente, a Argentina possui uma frota de 926 mil veículos contra 434 mil veículos

italianos. O Brasil teve sua frota estimada, no ano 2002, em 380 mil veículos, se

posicionando, então, no terceiro lugar neste ranking, ultrapassando, assim, o Paquistão com

uma frota de 280 mil veículos. Desde março 2003, o Brasil chegou ao segundo lugar, na

frente da Itália, com uma frota de 400 mil veículos. Desta maneira, o país se encontra entre os

maiores mercados de GNV do mundo, refletindo o grande impulso de conversões de veículos

registradas nos últimos 3 anos.


10

Em outros países europeus, o combustível só começou a ter uma maior penetração no

mercado após a criação, em 1994, da “European Natural GasVehicle Association – ENGVA”,

que possibilitou o início do processo de regulação e difusão do GNV na Comunidade

Européia. Nos Estados Unidos, a utilização do combustível iniciou-se em 1969. Atualmente, o

país conta com uma frota de 120 mil veículos, um número relativamente pequeno, quando

comparado a países pequenos, com frotas de automóveis menores, como a Itália e a

Argentina, por exemplo.

Em meados dos anos 80, a fim de minimizar o impacto dos preços do petróleo no

mercado internacional sobre a economia brasileira, criou-se o PLANGAS – Plano Nacional de

Gás Natural, desenvolvido pela CNE Comissão Nacional de Energia, que direcionava o uso

do gás natural como substituto do óleo diesel utilizado no transporte de cargas e passageiros,

principalmente nos grandes centros urbanos. O óleo diesel representava, então, 52% do

consumo energético do país.

Durante o período de 1990 a 1994, a taxa de crescimento anual do mercado de

brasileiro de GNV foi de 115% (ABgnv, 2005). Em termos absolutos, o consumo saltou dos

2,0 milhões de m³/ano, em 1990, para 45 milhões de m³/ano em 1994. No ano 1995, em

função da estabilização da economia e dos preços dos combustíveis, a demanda nacional pelo

combustível energético em questão apresentou um declínio de 14%. A estabilização de preços

dos combustíveis energéticos concorrentes tornou a conversão dos veículos para utilização do

GNV pouco atrativa, resultando em um menor número de novos adeptos a este combustível.

Ademais, o incentivo fiscal proporcionado aos taxistas para a aquisição de veículos “0 km” e

a suspensão da garantia dada pelas montadoras aos veículos convertidos, contribuíram para a

estagnação do programa.

Em 1996, o governo brasileiro, por meio do Decreto Federal 1.787/96 (15 de janeiro),

autorizou o uso de GNV para veículos particulares com o objetivo de estimular as conversões.

No entanto, pelo fato de haverem ocorrido dois acidentes de grande repercussão, em São

Paulo, neste mesmo ano, o programa de conversões passou a apresentar maior adesão apenas

no ano de 1998. O referido acidente afastou prováveis consumidores paulistas dos postos de

abastecimento. Os volumes de venda de GNV no Estado de SP, em 1996 e 1997, foram

respectivamente 19,6% e 7,2% menores do que em 1995, contra uma redução nas vendas do

Estado do RJ de 24,1% em 1996 e aumento de 28,0% em 1997 quando comparados a 1995. É

importante ressaltar que esses dois Estados eram responsáveis, em 1995, por 90,1% da

demanda nacional do combustível.


11

A partir de 1999, o programa começou a dar sinais de recuperação, sendo observado o

renascimento do mercado, com um crescimento de 63,4% a.a. no período de 2000 a 2002. No

ano de 2002, os Estados de São Paulo e do Rio de Janeiro concentraram 65% da demanda

brasileira pelo combustível, contra 85% em 1999, traduzindo a expansão geográfica da

utilização do GNV.

Neste enfoque, os Estados de Sergipe, Minas Gerais e Bahia foram os que

apresentaram maior taxa de crescimento no período, 130,0% a.a., 123,2% a.a. e 104,0% a.a.,

respectivamente. Projeções realizadas pelas distribuidoras brasileiras, no final de 2001,

estimavam um volume de 5,0 milhões de m³/dia de GNV a ser comercializado no ano de

2005. Apesar desse aumento em âmbito nacional, os estados de RJ e SP devem continuar

detendo mais de 60% do consumo do energético.

O GNV é potencialmente aplicável como combustível substituto do óleo diesel e da

gasolina para veículos rodoviários. As reservas brasileiras e o gás natural importado são

capazes de atender a demanda para este segmento, considerando sua aplicação nos grandes

centros urbanos. Como já foi explicitado, as projeções realizadas pelo setor para 2005

apontavam um consumo de 5,0 milhões de m³/d de GNV. Esse incremento na demanda deve

ser acompanhado pelo aumento do número de postos e pelo montante a ser investido no setor.

Apesar dos investimentos para a implantação de uma unidade de compressão serem

elevados, o GNV apresenta-se como uma excelente oportunidade de novos negócios para os

postos de combustíveis existentes, em especial, aqueles próximos aos gasodutos. O setor

prevê a entrada de mais 500 postos até 2005, dobrando o número atual, o que exigirá um

investimento próximo a R$1 bilhão.

Outros investimentos significativos deverão ser realizados na implantação dos

gasodutos de distribuição e nas conversões de veículos. O GNV vem ganhando cada vez mais

adeptos no Brasil, devendo ser responsável pela conquista de novos mercados para

Companhias Distribuidoras de Gás Natural. Uma tendência que deverá se consolidar, quando

a rede de postos permitir uma maior autonomia dos usuários, será a disponibilidade de

veículos originais de fábrica utilizando o GNV como combustível principal (SCMGN,2003).

2.8 Legislação Vigente

A relativamente recente utilização do Gás Natural Veicular tornou necessária ao poder

legislativo a adoção de algumas novas leis e normas que regulamentassem o uso do gás

natural como combustível de veículos automotores, tanto para os consumidores quanto para

aqueles que queriam vender esse combustível. O primeiro ato legal consta de 1986.


12

O proprietário do posto pode adquirir o combustível da distribuidora com a qual tenha

contrato ou da companhia de gás canalizado que atende a região. Com exceção da companhia

de gás, todos os outros agentes têm sua atuação condicionada à aprovação de autorização por

parte da ANP. No caso do posto estar localizado numa região não atendida pela rede local de

distribuição de gás natural, o proprietário poderá adquirir o combustível diretamente do

produtor ou de uma companhia de gás, que não necessariamente atende a região. O transporte

do energético será feito em sua forma comprimida, GNC, por caminhões feixes fiscalizados e

autorizados pelo INMETRO. O serviço de transporte de GNC deverá ser autorizado pela

ANP. Na distribuição a varejo, realizada pelos postos, o gás natural é admitido, filtrado e

medido por meio de dispositivos instalados na entrada dos postos de abastecimento. Tais

equipamentos são de propriedade da concessionária de gás. A fim de que o gás natural seja

utilizado como combustível em veículos, deve ser comprimido para que atinja valores de

pressão de abastecimento na faixa de 200 a 220 bar3(uma vez que ele é distribuído na rede

urbana a pressões de abastecimento que variam de 2 a 17 bar). Este aumento de pressão é

realizado por compressores, geralmente de múltiplos estágios.

A BR Distribuidora continua sendo líder no mercado, mas a ascensão dos postos

Bandeira Branca no último ano, ultrapassou as expectativas do setor. Atualmente, os postos

Bandeira Branca, têm a segunda maior participação, possuindo quase o dobro da participação

da Companhia de Petróleo Ipiranga que, em 2001, detinha o segundo lugar (SCMGN,2003).

Não houve alterações significativas na posição relativa das demais distribuidoras. As

instaladoras, ex-oficinas convertedoras, são o principal elo entre o usuário e o restante da

cadeia do GNV. Os resultados dos trabalhos destas empresas são vitais para a satisfação e a

segurança do usuário. O credenciamento e a fiscalização exercidos pelo INMETRO visam à

manutenção da qualidade da prestação do serviço. O kit instalado deve obedecer a certos

critérios tecnológicos, atendendo à norma NBR-11.353 (ABNT) e ao RTQ-37(INMETRO),

assim como não ultrapassar os índices de emissões estabelecidos pela PROCONVE5. É com

este objetivo que o INMETRO, nos últimos dois anos, vem revendo e elaborando

regulamentos e portarias no intuito de garantir a segurança do usuário e das estações de

abastecimento. Os regulamentos e portarias se encontram no anexo 1.


13

Capítulo 3 – O GÁS NATURAL EM VEÍCULOS DE TRANSPORTE

COLETIVO DE PASSAGEIROS


Devido à crise do petróleo, foi iniciado na década de 80 o programa de uso do Gás

Natural Veicular visando a substituição do óleo diesel em veículos pesados. Nessa época a

Petrobras participou junto com outras empresas no desenvolvimento de tecnologias de

conversão para a substituição parcial do diesel por gás natural através de sistemas conhecidos

como diesel-gás. Foram feitos trabalhos de desenvolvimento em banco de provas de motores

e testes de campo em algumas empresas de ônibus, verificando-se a viabilidade técnica e

econômica desse tipo de conversão. Devido a fatores, tais como, pequena malha de

distribuição de gás natural no Brasil, falta de infra-estrutura de suporte técnico adequado para

as conversões e falta de cultura no uso do gás natural, o programa não avançou e a

experiência foi temporariamente interrompida.

Em paralelo a outras experiências foram conduzidas no Brasil com a utilização de

motores dedicados a gás natural (ciclo Otto) desenvolvidos e fabricados no país para

utilização em ônibus urbano.

Atualmente existe um cenário favorável ao retorno do incentivo ao uso do gás natural

em veículos pesados pelos seguintes fatores (CENPES, 2003):

• Aumento da malha de distribuição de GNV, devido ao elevado crescimento da frota

de veículos leves a GNV no país, resolvendo em parte os problemas de logística do passado;

• Pressões dos órgãos ambientais por valores de emissões de particulados e de gases

poluentes cada vez menores nos grandes centros urbanos;

• Excesso de oferta de gás natural no mercado nacional devido a novas descobertas no

Brasil, contratos de importação de gás natural tipo “take or pay” firmados com a Bolívia e

baixa demanda atual de consumo industrial de gás;

• Necessidade de se substituir a importação de diesel, que pesa na balança comercial

do país.


14

Além da forte presença entre os veículos leves, o gás natural veicular (GNV) também

pode cumprir sua vocação original no mercado brasileiro: abastecer caminhões e ônibus,

reduzindo as necessidades de importação de diesel e ampliando o mercado combustível.

3.2 Vantagens e Desvantagens do GNV

O GNV apresenta importantes vantagens técnicas que, se comparadas com os

combustíveis tradicionais, gasolina e óleo diesel, o indicam como alternativa promissora em

termos de combustível automotivo: temperatura de ignição superior, o que o torna mais

seguro quanto ao manuseio; menor densidade que o ar atmosférico, o que em caso de

vazamento, possibilita sua rápida dissipação na atmosfera, reduzindo a probabilidade de

ocorrência de concentrações na faixa de inflamabilidade; não é tóxico nem irritante no

manuseio; a combustão do GNV é muito próxima da combustão completa, reduzindo os

resíduos de dióxido de carbono e vapor d’água, e assim inibindo a formação de resíduos de

carbono no motor, o que aumenta sua vida útil e os intervalos entre os períodos de

manutenção; o GNV é comercializado dentro de elevados padrões de segurança, e em função

das altas pressões de operação, praticamente elimina a possibilidade de escape do produto

para o meio ambiente; o gás possui ainda outra notável vantagem quanto a aspectos de seu

armazenamento, especialmente nos postos. Ainda em caso de vazamentos, que muito mais

facilmente pode ser detectado por equipamentos de controles, do que seus concorrentes

líquidos, não produz o efeito destes, em contaminar o subsolo e conseqüentemente os lençóis

freáticos em função da baixa formação de resíduos da combustão, e por ser um combustível

limpo e seco que não se mistura nem contamina o óleo lubrificante, permite um maior

intervalo entre trocas de óleo sem comprometer a integridade das partes e componentes do

motor.

A combustão do Gás Natural, não produz óxido de enxofre, chumbo e particulados.

Dentre os hidrocarbonetos, o GNV é o que produz a menor quantidade de monóxido de

carbono, não emite fumaça preta nem odores; sua combustão é mais lenta permitindo

significativa redução de ruído dos motores, especialmente os que utilizam diesel.

As vantagens técnicas mencionadas são rigorosamente relacionadas com as vantagens

econômicas e com os problemas de manutenção dos veículos. A principal vantagem

econômica, diz respeito ao menor preço de comercialização do GNV se comparado com a

gasolina, o álcool hidratado e o diesel. Também, segundo a Petrobrás o GNV terá o preço

estabelecido em no máximo 55% do Diesel, além da Finame (Fundo de Investimento) que

junto ao BNDS (Banco Nacional de Desenvolvimento Sustentável) fornece financiamentos a

baixo juros para investimentos em GNV.


15

Dentre as desvantagens podemos dizer que o Gás por ser um combustível fóssil,

formado a milhões de anos, trata-se de uma energia não renovável, portanto finita, assim

como o petróleo.

O gás natural apresenta riscos de asfixia, incêndio e explosão. Por outro lado, existem

meios de controlar os riscos causados pelo uso do gás natural. Por ser mais leve que o ar, o

gás natural tende a se acumular nas partes mais elevadas quando em ambientes fechados. Para

evitar risco de explosão, devem-se evitar, nesses ambientes, equipamentos elétricos

inadequados, superfícies superaquecidas ou qualquer outro tipo de fonte de ignição externa.

Em caso de fogo em locais com insuficiência de oxigênio, poderá ser gerado monóxido de

carbono, altamente tóxico. A aproximação em áreas onde ocorrerem vazamentos só pode ser

feita com uso de aparelhos especiais de proteção respiratória cujo suprimento de ar seja

compatível com o tempo esperado de intervenção, controlando-se permanentemente o nível

de explosividade (Filho, Oswaldo Colombo, 2005).

Os riscos de vazamentos com ou sem fogo deverão ser eliminados por bloqueio da

tubulação alimentadora através de uma válvula de bloqueio. A extinção do fogo com

extintores ou aplicação de água antes de se fechar o suprimento de gás poderá provocar graves

acidentes, pois o gás pode vir a se acumular em algum ponto e explodir.

A perda de potência, problema crítico observado nos primeiros testes com os ônibus

movidos a gás natural hoje não são tão significativos quanto eram antes graças ao

gerenciamento eletrônico dos motores hoje no mercado. Acredita-se que hoje essa perda se

equivale a 10%, o que corresponde à perda proporcionada pelo equipamento de ar

condicionado.

A grande desvantagem do uso do Gás Natural Veicular no Transporte de Passageiros

se encontra na dificuldade de revenda do veículo para cidades do interior. Como por lei, as

cidades metropolitanas não podem utilizar os ônibus por mais de cinco anos a revenda torna-

se um ponto crucial na aquisição desses ônibus. Como na maioria das cidades para quais esses

ônibus são revendidos não há abastecimento de gás natural fica bastante prejudicada a

aquisição de ônibus movidos exclusivamente a gás natural. Porém com o motor Diesel/Gás,

essa situação não ocorre, já que o motor pode rodar somente com diesel, fazendo com que

seja possível revende-lo a cidades que não possui rede de abastecimento de gás natural.

3.3 Meio Ambiente

A queima de combustíveis em todo mundo é a principal causa das emissões de dióxido

de carbono (CO2), um dos principais gases do efeito estufa. Nas grandes cidades, o setor de


16

transportes rodoviários é o grande responsável pela poluição local. Além de grande emissor

de CO2, ainda é responsável pela emissão de outros gases, como os óxidos de nitrogênio, os

óxidos de enxofre, os aldeídos e o material particulado. Não restam muitas dúvidas de que

algumas características químicas do gás natural, como a sua composição e teor de

contaminantes, são os seus grandes trunfos ambientais em relação aos combustíveis

automotivos tradicionais. O GNV proporciona queima mais completa que a apresentada pela

gasolina, pelo álcool e pelo diesel, reduzindo, portanto as emissões de poluentes.

O motivo para que os governos tenham interesse na conversão de ônibus urbanos para

o GNV, assim como outros veículos, parte do princípio que, mesmo em poucas quantidades

(em comparação ao Diesel), é interessante para um município que sua atmosfera seja mais

limpa, pois assim, a qualidade de vida de sua população aumenta (Filho, Oswaldo Colombo,

2005).

Importante destacar que os países desenvolvidos têm estabelecido limites de emissão

muito restritivos para as emissões dos veículos leves e pesados. Tal fato promove uma

contínua inserção, no mercado automobilístico, de novos veículos com diferentes

características de emissões, que estão associados a determinados padrões regulatórios pré-

estabelecidos. Na União Européia, as diretivas para os novos modelos são estabelecidas pelos

padrões Euro, sendo que desde o ano 2000, vigora na Europa a Euro 3. Já nos Estados Unidos

a legislação é mais complexa, pois além das regulamentações federais existem também as

estaduais, além de outros programas voltados para controle dos combustíveis alternativos e

dos motores com baixas emissões, por exemplo. As regulamentações federais americanas em

vigor são desde 2004 as Tier II (Ribeiro, Suzana Kahn, 2001). No Brasil, o Programa de

Controle da Poluição do Ar por Veículos Automotores – PROCONVE, desde 1986,

estabelece as diretrizes, prazos e padrões legais admissíveis para as diferentes categorias de

veículos e motores, nacionais e importados. Esses padrões legais que vigoram no Brasil são

praticamente os mesmos que na Europa porém com uma defasagem de aproximadamente seis

anos. O PROCONVE só assumirá como padrão os níveis de emissão estabelecidos pela Euro

3 no início de 2006 e a partir de 2009 já terá assumido o ainda mais rigoroso padrão Euro 4.

A principal finalidade das diretrizes nacionais e estrangeiras é reduzir a contaminação

atmosférica provocada pelo transporte rodoviário, mediante a fixação de limites de emissão

que assegurem níveis baixos de poluição para os veículos novos e baixas taxas de

deterioração destes níveis, ao longo da vida útil dos veículos.

Sobre os veículos pesados, especificamente os ônibus, a comparação do desempenho

ambiental envolve não somente a troca do combustível, de diesel para GNV, como também a


17

substituição do motor do ciclo diesel por ciclo Otto. Ainda não se dispõe de resultados dos

ensaios de emissões efetuados com veículos do tipo Diesel/Gás (Ribeiro, Suzana Kahn, 2001).

Há ainda a expectativa de que o GNV ganhe mais espaço, à medida que os países se

adaptem às exigências do Protocolo de Kyoto.

3.4 Incentivos Governamentais

O governo federal também tem apoiado a adoção do gás natural pelo transporte

público. No início de março, os ministros Dilma Roussef (Minas e Energia na época, agora da

Casa Civil) e Olívio Dutra (Cidades) e o diretor de gás e energia da Petrobras, Ildo Sauer,

assinaram um termo de cooperação técnica e institucional como objetivo de desenvolver

ações para ampliar o uso do combustível no transporte de passageiros e de cargas nos

municípios e regiões metropolitanas (Energia&Mercados,Abril2005).

A participação da Petrobras nesse programa tem se dado principalmente sob a forma

tecnológica. A estatal participa de projetos de ônibus a gás em Porto Alegre (RS) e no Rio de

Janeiro. No primeiro caso, trata-se de um ônibus cujo motor foi convertido para o gás natural.

Essa técnica é reversível e permite a utilização do veículo convertido em outras regiões em

que o gás ainda não estiver disponível. No Rio, por sua vez, foram testados ônibus originais

de fábrica a gás natural. Além disso, a Petrobras também faz estudo da terceira alternativa: um

ônibus que utiliza somente diesel ou ainda trabalha com os dois combustíveis – diesel e gás –

simultaneamente.

A estatal de petróleo paga atualmente pela importação de 24 milhões de metros

cúbicos de gás da Bolívia, embora somente traga para cá o mínimo contratual de 15 milhões –

quantidade esta, aliás, que não consegue vender (Gazeta, janeiro de 2005). O problema do

contrato com a Bolívia ainda não está equacionado – estamos presos a um desses contratos

que lembra aquele que temos com o Paraguai a respeito da energia elétrica de Itaipú. Com a

descoberta recente de um gigantesco campo de gás na Bacia de Santos, a coisa toda vai ficar

ainda mais problemática.

A Prefeitura de São Paulo e a Petrobrás desenvolveram um projeto para a substituição

da atual frota de ônibus a diesel por unidades movidas a gás natural veicular, GNV. O projeto


18

inclui o valor do metro cúbico de gás como equivalente a 55% do preço do litro de óleo diesel

– uma economia de pelo menos 20% nas despesas com combustível, contando-se nisso o

menor rendimento dos motores a GNV, a conversão dos atuais motores Ciclo Diesel em Ciclo

Otto e o investimento na instalação de compressores (Gazeta, janeiro de 2005). A partir de

certo momento, todo ônibus novo comprado teria de ser, de fábrica, a gás – isso não seria

problema, já que possuímos até mesmo um centro de excelência internacional desses motores.

Se esta mudança realmente ocorrer, a primeira vantagem será a da melhora ambiental

em todas as cidades envolvidas – afinal, em se levando em conta apenas veículos novos e

semi-novos, o ônibus é o veículo mais emissor de poluentes de toda a frota circulante, já que

passa todo o seu tempo de funcionamento sendo acelerado, desacelerado, com mudança de

marchas e retorno a esse mesmo ciclo operacional. O GNV polui menos da metade do diesel,

que em nosso caso vem com uma pesadíssima carga de enxofre. Levando-se em conta a idade

média de nossa frota urbana e a exígua malha urbana superlotada, qualquer redução nas

emissões será extremamente bem-vinda.

Um provável problema a ser considerado é que segundo a Petrobrás afirma o Brasil

não irá suportar o ritmo de crescimento no consumo de gás e que este será priorizado para uso

térmico.

3.5 Potencial de uso do gás natural no transporte coletivo urbano

O gás natural corresponde à aproximadamente 7,5% do consumo de energia primaria

no Brasil, participação pequena (Figura 3.1) quando comparado às respectivas participações

em diversos paises no mundo. Entretanto, o Governo Federal Brasileiro estabeleceu metas

para mudar este cenário, incentivando o acréscimo desse consumo dos atuais 37 milhões para

132 milhões de metros cúbicos por dia em 2015, ou seja, um aumento para 13,6% da

participação na matriz energética brasileira (Petrobrás, 2004).


3%

7%

9%

13%

15%

20%

20%

21%

23%

24%

24%

32%

35%

37%

43%

45%

52%

78%

0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8

Participação do GN na matriz energética

China

Brasil

Portugal

Espanha

França

México

Colômbia

Turquia

Alemanha

Canadá

Estados Unidos

Itália

Reino Unido

Holanda

Argentina

Venezuela

Rússia

Uzbequistão

Figura 3.1 – Participação do GN na Matriz Energética por País

Fonte: Petrobrás

O transporte público urbano presente nos municípios com mais de 30 mil habitantes,

está disponível para cerca de 122 milhões de pessoas. O ônibus é o principal meio de

locomoção disponível, inclusive nas localidades que disponibilizam os serviços de metro e

trem urbano. Estimativas indicam que circulam hoje nas cidades brasileiras por volta de 115

mil ônibus, transportando cerca de 94% do total diário de passageiros.

Verifica-se ainda que o transporte público urbano, na modalidade ônibus, representa

cerca de 93,8% do total nacional (Tabela 3.1), circulando cerca de 50.000 veículos nas

principais regiões metropolitanas. Somente nas metrópoles do Rio de Janeiro e São Paulo

circulam metade desse total, que respondem a um consumo anual aproximado de 1 bilhão de

litros de diesel.

19


Tabela 3.1 - Transporte público urbano

Fonte: Petrobrás

Serviços Municípios Passageiros/dia %

Ônibus 920 55.140.000 93,8%

Trem/Metro 64 3.479.000 5,9%

Barcas 12 140.000 0,2%

Total 58.759.000 100%

A maioria da frota de ônibus é constituída por veículos de grande porte (cerca de 45

passageiros sentados). A partir dos anos 80, ônibus articulados também passaram a compor

frotas urbanas, sendo que, nos anos 90, ônibus bi-articulados foram adotados por alguns

operadores brasileiros. Mais recentemente, como reflexo das mudanças no mercado de

transporte, foram introduzidos os microônibus, cuja circulação antes estava restrita a serviços

especiais. Como resultado da adoção do gás como combustível energético no transporte

urbano, estima-se o consumo potencial de 10,5 MMm3/dia, considerando as rotas tecnológicas

de conversão/ottolização, diesel-gás (consumo simultâneo dos dois combustíveis) e motores

ciclo Otto a GNV originais de fábrica para uma frota de 37.894 ônibus ou seja, 33% da frota

localizada em cidades já atendidas por redes de distribuição de GN (Petrobrás, 2004), que

apresentam um retorno médio, considerando custos de investimento e operacionais, incluindo

a infra-estrutura de abastecimento, entre 2 a 4 anos.

Rotas Tecnológicas:

• Ottolizada: motor ciclo diesel transformado para ciclo otto funcionando 100%

a gás natural.

• Dedicada: motor movido a gás natural original de fabrica.

• Diesel-gás: motores que funcionam com os dois combustíveis

simultaneamente.

Alem dos benefícios ambientais decorrentes do uso de um energético menos poluente,

os projetos contribuem para o desenvolvimento econômico sustentável, através de

investimentos nas diversas cadeias produtivas da indústria do gás, em sintonia com os planos

do governo de geração de empregos.

20


21

Atualmente o Brasil encontra-se em um cenário propício para o aumento da demanda

de gás natural. O aumento da malha dutoviária de gás com a construção do gasoduto Brasil-

Bolívia, contratos de fornecimento de gás firmados com a Bolívia no regime “take or pay” e a

descoberta de novas reservas importantes de gás no país (em 2003 as reservas totais

conhecidas no país aumentaram de um patamar de 200 bilhões de m3 para cerca de 600

bilhões de m3) compõem um retrato do momento atual, mostrando uma forte tendência em se

estimular o aumento da participação do gás natural na matriz energética brasileira.

Nesse contexto, o setor automotivo tem um potencial muito grande de contribuição no

aumento do consumo do gás-natural. O substancial crescimento da participação do gás-natural

como substituto da gasolina em motores do ciclo Otto de veículos leves é uma realidade no

eixo Rio - São Paulo. Como conseqüência, hoje já existem em torno de 600 postos de

abastecimento de gás natural no país, a maior parte deles na região Sudeste, para atendimento

de uma frota em torno de 550.000 veículos leves (ABgnv, 2004).

O crescimento acelerado das conversões em veículos leves teve uma motivação

puramente econômica, baseada no diferencial de preço favorável ao gás natural em relação à

gasolina nos últimos anos e no baixo custo das conversões (em torno de R$ 1.800,00) relativo

ao retorno do investimento com a economia de combustível.

Considerando o perfil de produção de derivados no Brasil, voltado para a

maximização de óleo diesel, em virtude de históricos incentivos e investimentos para o

transporte rodoviário, e considerando a necessidade de importação parcial desse combustível

para atender sua demanda, estrategicamente para o Brasil é mais interessante a utilização do

gás natural como substituto do diesel. A produção de gasolina atualmente é maior que a

demanda do mercado interno, sendo o excedente exportado.

Considerando a utilização do gás natural como combustível para veículos pesados

originalmente a diesel (no Brasil não é permitido a comercialização de veículos leves a

diesel), o cenário é diferente, pois o diferencial de preço do gás natural em relação ao diesel é

menor. Na região sudeste, o m3 do gás está em torno de R$ 1,10 enquanto o litro do diesel

custa cerca de R$ 1,80 e o da gasolina comum R$ 2,50. É importante acrescentar que esses

valores servem de parâmetro, porém o frotista ira gozar de alguns descontos nesses preços já

que seu volume de consumo é muito maior.

Atualmente não existe nenhum “kit” diesel-gás fabricado no Brasil para ser aplicado

em motor nacional. O “kit” teria que ser importado e, conforme comentado anteriormente,

requer todo um desenvolvimento específico para o motor em que será aplicado. O custo de

uma conversão, já considerando a instalação dos cilindros de gás natural segundo técnicos da


22

Volkswagen Caminhões e Ônibus, ficaria em torno de R$ 30.000,00 muitas vezes próximo ao

valor do próprio veículo a ser convertido, dependendo do seu tempo de rodagem.

Para a difusão do sistema diesel-gás, torna-se necessário o desenvolvimento de

produtos no país, aplicados aos motores mais representativos do mercado nacional, com

intuito de baixar os custos de conversão. Também é fundamental o envolvimento de

tradicionais empresas do setor automotivo, como montadoras e fabricantes de autopeças,

tendo em vista serem essas as empresas detentoras de “know-how” especializado, capazes de

realizar desenvolvimentos de produtos considerando os requisitos exigidos por esse mercado

nos menores custos e prazos. As empresas do setor teriam a estrutura necessária para fornecer

garantias e suporte técnico de pós-vendas aos seus clientes, o que é fundamental para uma

implementação efetiva dessa tecnologia no mercado. Para a massificação do uso do gás-

natural no setor de transporte de passageiros e de carga (veículos pesados originalmente

movidos a diesel) pode-se pensar em duas estratégias em paralelo. Uma delas contemplando

veículos novos, através da renovação das frotas por veículos de motorização do ciclo Otto

(dedicado ao gás natural e já em fabricação no Brasil na sua 3ª geração, superior às

anteriores), ou mesmo veículos novos diesel-gás (ainda não fabricados no Brasil). A outra

estratégia contemplaria os veículos já usados, que poderiam ser convertidos para o diesel-gás.

Em termos de estratégia para massificação do uso do gás em veículos pesados, talvez em um

primeiro momento a conversão de veículos usados para operar com diesel-gás seja mais

interessante pois o empresariado do setor teria a opção de reconverter o veículo, podendo

revendê-lo para locais sem disponibilidade de gás natural. O diesel-gás poderia entrar como

formador de uma cultura de utilização do gás natural em veículos pesados, contribuindo para

uma ampliação da rede de distribuição de gás por todo o país e estimulando a demanda, num

segundo momento, de veículos novos dedicados a gás natural ou mesmo, quem sabe, veículos

originais diesel-gás, conforme opção das montadoras e/ou do mercado.

Outra questão importante para a criação de condições mais propícias à difusão não só

da aplicação diesel-gás, mas também de motores dedicados a gás-natural seria a manutenção

do diferencial de preços entre o gás natural e o diesel em patamares atrativos, considerando o

tempo de retorno dos investimentos na conversão de veículos usados ou na aquisição de

veículos novos mais caros (um ônibus dedicado a gás natural custa atualmente cerca de 30%

mais caro que seu similar a diesel). Pode-se pensar também em algum tipo de incentivo fiscal

na aquisição de veículos novos movidos a gás natural, ou na renovação de licenças dos

veículos usados convertidos para diesel-gás.


23

Caso não haja viabilidade econômica, o empresariado do setor de transportes não

trocará a tecnologia diesel, já consagrada em décadas de utilização e perfeitamente dominada,

por outras ainda incipientes e que requerem um tempo natural de maturação. A questão

ambiental é importante uma vez que essa consciência vem aumentando nos últimos anos na

sociedade como um todo, mas ela não é suficiente para iniciar e sustentar a difusão do gás

natural no setor de transportes. A viabilidade econômica torna-se essencial nessa questão.


24

Capítulo 4 – ÔNIBUS E MOTORES MOVIDOS A GNV


A maioria dos ônibus é constituída de veículos diesel de grande porte (cerca de 45

passageiros sentados). A partir dos anos 80, ônibus articulados também passaram a compor

frotas urbanas, sendo que, nos anos 90, ônibus bi-articulados foram adotados por alguns

operadores brasileiros. Mais recentemente, como reflexo das mudanças no mercado de

transporte, foram introduzidos os microônibus, cuja circulação antes estava restrita a serviços

especiais.

A intenção deste capítulo não é ser meramente técnico, mas sim dar ao leitor exemplos

reais de produtos provenientes de grandes montadoras internacionais, e seus respectivos

desenvolvimentos, evidenciando a possível viabilidade da implantação em larga escala de

produção desses veículos. Vale dizer que aqui que essas montadoras fornecem apenas o chassi

dos ônibus, com motor, cockpit (banco do motorista), tanques e tubulações de combustível e

tudo que é necessário para o funcionamento do veículo, ficando a cargo do encarroçador o

implemento do chassi com carcaça externa, bancos, catraca, janelas, etc. Na Europa algumas

montadoras fazem o encarroçamento como por exemplo a MAN.

4.2 Ônibus GNV

Chassi Volvo

Com quase mil unidades entregues desde o início da sua produção em 1992, a Volvo

possui ônibus com motores dedicados a queima de gás natural ou biogás nos modelos B10B

low-entry, B10L low-floor e B10L articulados. Todos os ônibus são equipados com o motor

Volvo GH10C, que além de possuir torque e potência elevados, alta confiabilidade, baixo

nível de ruído e vibrações, já atende aos padrões estabelecidos pelo EURO 4. A figura 3

apresenta o ônibus Volvo B10B com motorização GH10C250.


Figura 4.1 - Ônibus Volvo B10B com Motorização GH10C250

O conceito dos ônibus Volvo a gás natural inclui um completo módulo de tanques,

com oito a quatorze tanques de alta pressão, válvulas de corte e indicadores tipo pipe-break,

montados no teto do ônibus. Os tanques são formados por unidades compostas, com a parte

central envolvida em alumínio por uma camada de fibra de carbono. Cada tanque tem uma

capacidade de 125 litros, então oito tanques têm uma capacidade total de armazenagem de

1000 litros. Isto é suficiente pra cerca de 400 km em uma aplicação urbana normal. Quando

os tanques estão cheios a pressão do tanque é de cerca de 200 bares a uma temperatura de –

15ºC.

Exceto as próprias unidades de tanque, o sistema também inclui a tubulação de alta e

baixa pressão, válvulas, filtros e outros componentes essenciais que o encarroçador necessita

para conectar o sistema ao motor. Qualquer reforço ou instalação de suporte no teto que possa

ser necessário é realizado pelo encarroçador.

O risco de acidentes devido ao manuseio de gás natural é muito pequeno. O

fornecimento de gás é interrompido assim que a ignição e o motor são cortados. O

combustível está estocado em sistema fechado e todos os componentes relevantes estão

dimensionados com elevado fator de segurança. Os tanques possuem válvulas de segurança

que abrem se a pressão ultrapassa aos níveis normais, por exemplo, em uma situação de

incêndio. Por esta razão os tanques não explodem.

Um padrão harmonizado internacionalmente (ECE 110R) foi introduzido para

certificação dos seus componentes e sua instalação em veículos a gás natural. Os

componentes Volvo, bem como o ônibus completo, são certificados com base neste padrão.

Em todos os ônibus Volvo que operam com gás natural com a nova arquitetura

eletrônica Volvo. Este é um sistema multiplexado que oferece uma comunicação confiável

entre os vários componentes controlados eletronicamente pelo ônibus. Entre outros

25


benefícios, este controlador assegura maior confiabilidade na operação e diagnósticos

simples.

Chassi Scania

A Scania tem uma larga experiência na fabricação de motores que operam com

combustíveis alternativos. Segundo este fabricante, a cada seis ônibus produzidos em sua

matriz na Suécia, um é movido por etanol ou gás natural, existindo centenas destes ônibus

rodando em todo o mundo.

A Scania possui uma forte participação no mercado australiano, com 320 ônibus

movidos a gás natural vendidos, em função dos esforços de várias cidades em promover a

programas de melhoria da qualidade do ar, destacando-se as cidades de Sydney, Brisbane e

Melbourne. A figura 4 mostra um destes ônibus na cidade de Brisbane na Austrália.

Figura 4.2 – Low-floor Scania L94UB 4x2 operando em Brisbane, Australia

Chassi Daimler Chrysler

Segundo o Fabricante, cerca de 400 unidades deste motor foram vendidas até o ano de

1992. Já nos anos oitenta a Mercedes-Benz dispunha de motores dedicados a gás natural para

mercado da América do Sul. Ao mesmo tempo em que os motores eram otimizados para um

baixo consumo de combustível sem preocupação em baixar os níveis de emissões. No ano de

1987 foi desenvolvido o primeiro ônibus a gás natural, onde a tecnologia empregada era a do

motor naturalmente aspirado.

26


27

Chassi MAN

Mais de mil ônibus MAN movidos a gás natural estão em operação ao redor do

mundo. Dentre os quais 35 ônibus estão em Ausburg, 23 dos quais são NG 313 articulados,

20 NL 313 em Dessau e 22 NU 234 urbanos em Wernigerode.

Ônibus movidos a gás natural MAN também operam em outros países da Europa, 19

ônibus foram entregues para Liechtenstein, 14 dos quais são NU 313 urbano. Estocolmo tem

10 ônibus articulados NG 313 enquanto que a Itália tem oito ônibus low-floor NL 243. Além

destes países existem 188 ônibus a gás natural em Portugal e 91 na Espanha.

Nas cidades australianas de Adelaide, Brisbane e Sydney bem como em Aukland na

Nova Zelândia, Bangkok na Tailândia, Bruxelas e Amesterdã também existem ônibus MAN.

A MAN tem em sua linha de produtos ônibus urbanos de três eixos de 15 metros a 18

metros articulado. Todos os veículos são disponibilizados em chassi para encarroçamento

externo.

No início de 1991 a MAN apresentou seu primeiro ônibus protótipo para aplicação

urbana com motor a gás natural e com cilindros de gás instalados no chassi do veículo. Em

março de 1992, o primeiro ônibus MAN SL 202 a gás natural foi encomendado pela a

autoridade de transporte de Nuremberg.

Por questões de espaço e razões relativas a segurança o teto do veículo foi escolhido

para alocar os cilindros de gás natural. Enquanto que em ônibus solo o sistema de tancagem

de gás estão localizados na área frontal do teto, nos veículos articulados eles estão

posicionados na área traseira do teto.

Os ônibus MAN low-floor movidos a gás natural usam sistema de armazenagem de

gás comprimido consistindo de oito cilindros de pressão com volume de 1,12 litros. A pressão

de armazenagem do gás é de 200 bar. O sistema de armazenagem de gás contém sistema de

abastecimento, tubulações com filtros e válvulas de corte além dos tanques de alta pressão.

Todos componentes satisfazem a maioria requisitos mais rigorosos quanto a potência e

segurança. Os tubos, por exemplo, são feitos de tubos de aço inoxidável sem costura com

certificado de qualidade DIN. Tanques compostos feitos de aço com revestimento de fibra de

carbono são atualmente usados como tanques pressurizados. Os tanques estão sujeitos a testes

de estouro, de carga cíclica e durabilidade.

O maior elemento de segurança são as válvulas de corte dos tanques com o dispositivo

de segurança exigido pela regulamentação TÜV, o dispositivo e limitador de fluxo contra


28

aumento de temperatura excessivo em caso de incêndio. Estes dispositivos de segurança

devem responder a temperaturas acima de 100ºC.

Os padrões de segurança são para assegurar que em um evento de ruptura de um tubo

uma quantidade grande de gás natural não vai escapar dos tanques. Em caso de incêndio, a

pressão excessiva do tanque será impedida de escapar, o tanque não vai estourar.

Sobre os 35% de consumo extra de energia e sobre a base de um consumo de diesel de

41 litros/100 km (ônibus solo) e 52 litros/100 km (ônibus articulado) respectivamente, 1,120

litros de gás natural traduzem em uma autonomia de aproximadamente 300 km para ônibus

solo e 400 km para ônibus articulado. Todas essas informações foram passadas pelo próprio

fabricante em encarte promocional “Liderança de Mercado de Combustíveis Alternativos,

2002”.

4.3 Motor GNV

O motor movido a Gás Natural Veicular se faz através do ciclo Otto, ou seja, a

combustão no interior da câmara ocorre somente após o centelhamento, que se dá a cada dois

ciclos da biela (motor 4 tempos). Assim faz-se necessário à utilização de velas. O GNV por

ser um combustível mais limpo evita a formação de borras no sistema de lubrificação

aumentando em tese a durabilidade do motor. Porém o diesel e a própria gasolina, apesar de

mais sujos, possuem algumas propriedades lubrificantes que ajudam na conservação de

algumas partes integrantes do motor. Inicialmente, durantes as primeiras experiências com

Ônibus a Gás movidos a GNV alguns fatos negativos foram observados. Apesar da

expectativa em torno de um equipamento confiável, na prática alguns componentes tiveram

problemas de durabilidade, como foi o caso da turbina. Outros problemas verificados com

freqüência foram o superaquecimento do motor e defeitos no sistema elétrico.

Um segundo fator que pesou desfavoravelmente para o ônibus a gás em relação ao

diesel foi o maior custo de manutenção observado. A maior sensibilidade do equipamento

proporcionava uma freqüência mais elevada de quebras, mesmo considerando uma frota a gás

com idade média inferior que a frota a diesel.

Essas experiências mal sucedidas na década de 80 até o meio da década de 90

atrasaram o desenvolvimento dessa tecnologia, que só hoje parece ter se recuperado desses

maus resultados.


29

Motor Volvo

O motor Volvo GH10C é um derivado do motor diesel de seis cilindros com

capacidade volumétrica de 10 litros, com modificações para operar em no ciclo Otto. Como

no motor diesel, o motor Volvo GH10C foi desenhado para operar em uma mistura pobre de

combustível, chamada de lean-burn. Isto gera maiores taxas de eficiência e menores

temperaturas tanto no processo de combustão quanto nos gases de exaustão. Entretanto em

certas situações, um mistura rica pode ser necessária para que se assegure o torque de

acoplamento necessário. Por esta razão, o motor Volvo GH10C pode operar em combustão

estequiométrica, de maneira de que o motor consiga precisamente a quantidade de ar

requerida para a combustão completa. Entretanto, combustão estequiométrica geralmente

resulta em uma taxa de eficiência menor do que a obtida com excesso de ar. Possuindo a

combinação dos dois processos de combustão o motor Volvo GH10C fornece sempre uma

ótima combustão em qualquer condição de operação. Através do sensor lambda que monitora

a quantidade de oxigênio contida nos gases de exaustão, a unidade de controle do motor pode

ajustar a mistura de ar/combustível em uma base contínua para assegurar a combustão

perfeita. Variações no conteúdo energético do gás podem ser manuseadas sem qualquer

problema. O sensor lambda também torna possível a combinação dos dois sistemas de

combustão.

O motor Volvo GH10C foi desenhado para produzir o mínimo de emissões,

principalmente de óxidos de nitrogênio, mesmo quando não equipado de conversor catalítico.

As emissões baixas de monóxido de carbono e hidrocarbonetos são reduzidas através da

utilização de um conversor catalítico de oxidação, que é fornecido em todos os ônibus a gás

natural da Volvo. As emissões de hidrocarbonetos são em sua grande maioria de metano não

queimado, que por ser uma molécula extremamente estável, torna-se difícil sua incineração

através de tratamento catalítico. Todavia, com o conversor catalítico ativo, que é parte do

conceito Volvo, torna-se possível oxidar cerca de 80% do metano. Emissões de outros

hidrocarbonetos como os formaldeídos também são consideravelmente reduzidas.

A frente da entrada do turbocompressor o gás é misturado com o ar admitido. Quatro

válvulas de injeção controladas eletronicamente asseguram que o motor sempre receba a

mistura ar/combustível apropriada para atender as condições de carga. O motor é equipado

com um turbocompressor otimizado apresentando uma válvula wastegate que alivia o

turbocompressor sob condições de pico de carga. Quando o motorista libera o acelerador, uma

válvula basculante abre consequentemente o compressor não fica sujeito a perigo de pressões

de estouro. A câmara de combustão, pistão, válvula, tempo de comando de válvula, taxa de


compressão e a cabeça do cilindro estão todas otimizadas para o gás natural como fonte de

potência.

O motor Volvo GH10C tem um sistema de injeção de combustível indutivo controlado

eletrônicamente com velas, bobinas de ignição e unidade de potência integrada dentro de uma

unidade combinada por cada cilindro. Este sistema fornece uma poderosa voltagem de ignição

e o tempo de ignição pode ser instantaneamente alterado para satisfazer as condições de carga

do motor.

Ignição e injeção são reguladas pela unidade de controle eletrônica do motor. A

unidade de controle monitora as cargas do motor enquanto ao mesmo tempo recebe

informações sobre o conteúdo de oxigênio nos gases de exaustão via sensor lambda. Como

resultado a combustão é otimizada e as emissões são mantidas muito baixas sob todos as

condições. A unidade de controle também uma função de diagnóstico o qual, via display de

informação no painel de instrumento ou lâmpada de aviso, alerta o motorista se uma falha

ocorrer.

Figura 4.3 – Esquema de funcionamento do ônibus a gás natural Volvo. fonte:

Volvo

Motor Scania

A Scania introduziu seu motor dedicado a queima de gás natural para utilização em

aplicações urbanas. Este motor é construído tendo como base a estrutura de seus motores 9,0

litros e 11,0 litros a diesel e, atende aos padrões de emissões de exaustão estabelecidos pelo

EURO 3.

30


Os motores OSC9 G01 com capacidade volumétrica de 8974 cm3 dedicados a queima

de gás natural, que fornecem 191 kW de potência a 2000 rpm, 990 Nm de torque máximo a

uma rotação de 1300 rpm e possui consumo específico operam de acordo com o ciclo Otto de

quatro tempos. Isto significa que este motor tem um sistema de ignição, com velas e bobinas

para cada cilindro, sendo alimentado pela mistura ar/combustível via um misturador manual.

O acionamento do acelerador é eletro-pneumático, e o motor possui uma proteção para sobre

giro que é responsável pelo corte da ignição e do fornecimento de gás a rotação de 2400 rpm.

Comparado ao seu equivalente motor diesel, a cabeça do cilindro é adaptada para

receber a vela e os pistões são trocados para fornecerem uma menor relação de compressão.

Uma vez que a qualidade do gás natural costuma variar consideravelmente, o misturador pode

ser ajustado manualmente para otimizar a performance do motor.

Para aplicações em caminhões, em particular de lixo, a Scania desenvolveu o motor

OSC11 03 com 11 litros de deslocamento e dedicado a queima de gás natural, que

disponibiliza 191 kW de potência a uma rotação de 2000 rpm , torque máximo de 1000 Nm a

1150 rpm e apresenta um consumo específico de combustível igual a 201 g/kWh. A figura 1

demonstra o esquema de funcionamento dos ônibus a gás natural da Scania.

Figura 4.4 – Esquema de funcionamento do ônibus a gás natural Scania

Os motores de 9 litros são montados no chassi LB94UB para aplicação em ônibus

urbanos, que podem ser low-floor ou low-entry, com os cilindros de armazenagem de 31


32

combustível dispostos no teto do veículo. O número de tanques e seus respectivos tamanhos,

são determinados em função da autonomia requerida na operação, pelo número de estações de

reabastecimento disponíveis na rota e pela capacidade de passageiros transportada. Os tanques

são de fácil instalação e não possuem interferência no interior do ônibus nem tão pouco no

comprimento total do veículo.

Os ônibus destinados para Brisbane foram construídos sobre o chassi low-floor Scania

L94 UB, com carroceria de alumínio. Os tanques são feitos de um material composto,

garantindo características de robustez e baixo peso, sendo dispostos no teto do veículo. Com

os oito tanques cheios a autonomia de operação é de 450 km.

Nas aplicações em caminhões de lixo, além da utilização do motor de 11 litros de

deslocamento, estes veículos são equipados com quatro tanques de armazenagem de

combustível instalados verticalmente atrás da cabina. Cada tanque possui volume hidráulico

de 140 litros, garantindo uma autonomia de combustível para 300 km.

Motor Daimler Chrysler

Motores do ciclo Otto a gás natural começaram a ser desenvolvidos pela Mercedes-

Benz no Brasil na década de oitenta. Desenvolvimentos adicionais foram o M 447 hG, motor

aspirado com combustão estequiométrica e catalisador de três vias e, a primeira versão

M366LAG, com queima pobre em ciclo aberto, conhecida como open-loop e catalisador de

oxidação. O desenvolvimento da tecnologia do M366LAG pela empresa levou, em 1999, ao

motor eletrônico, com turbo arrefecimento e injeção em ciclo fechado, closed-loop, que

elevou a potência do motor em 50% em relação ao primeiro motor fabricado pela empresa. O

motor M 366 LAG possui potência máxima de 230 cv a 2400 rpm, um consumo específico

mínimo de combustível de 198g/kWh e torque máximo de 720 Nm, tendo sua dirigibilidade

preservada em relação aos motores diesel.

A maioria dos motores a gás natural da Mercedes-Benz é naturalmente aspirado com

combustão estequiométrica, como o motor M 447 hG. Este motor vertical de 12 litros,

equipado com sistema de injeção do tipo misturador e um motor de passo para controle do

lambda gerava 175 kW. Recentemente a Mercedes-Benz substituiu este produto por um novo

motor lean-burn.


33

4.4 Ônibus Diesel/GNV

Atualmente percebe-se que no mundo a tecnologia diesel-gás já é dominada, porém

sua aplicação ainda não atingiu níveis que possam ser considerados representativos.

Existem experiências na América do Norte, Europa e Ásia com a conversão de

caminhões e ônibus de frotas. As conversões são realizadas por empresas fabricantes de

componentes empregados na utilização do gás-natural como combustível em geral. Muitas

dessas empresas possuem como parte de sua carteira de produtos “kits” para conversão de

veículos leves e, com uma expressão bem menor, “kits” para conversão de veículos pesados.

Alguns fabricantes de motores/veículos pesados têm parcerias de desenvolvimento

com essas empresas para aplicação desses “kits” em motores de sua linha produtiva, muitas

vezes buscando uma redução mais efetiva do nível de emissões, porém a escala ainda é

pequena e pouco representativa.

O desenvolvimento neste segmento de mercado continua a trazer inovações e algumas

novidades podem começar a surgir para melhorar ainda mais a tecnologia utilizada para fazer

um motor diesel/gás efetivamente eficiente e econômico.

Depois do sucesso dos automóveis bicombustíveis, que já representam quase 40% das

vendas de modelos novos no País, as empresas se preparam para a produção em série de

caminhões e ônibus com motores flexíveis. Nessa categoria, em vez de gasolina e álcool, o

abastecimento será com diesel e gás natural. Também haverá opção do tricombustível, com o

uso do biodiesel. A projeção é de que essa tecnologia seja lançada comercialmente até o fim

do próximo ano. Segundo a Delphi, uma das empresas que desenvolvem sistemas flexíveis, o

caminhão ou ônibus bicombustível vai reduzir os gastos por quilômetro rodado. A estimativa

é de que a mistura de diesel e gás sairá 30% mais barata e emitirá menos poluente. O sistema

vai usar diesel nas partidas e, depois de 1,2 mil rotações por minuto, o gás será injetado,

podendo chegar a uma proporção de 90% a 95% de gás (Gazeta web, 2005).

4.5 Motor Diesel/GNV

O conceito da tecnologia diesel-gás tem sua base na utilização do motor original do

ciclo diesel e na queima combinada do gás natural com o óleo diesel. Realiza-se, através da

instalação de um “kit”, uma adaptação do motor original sem modificações estruturais,

mantendo-se um ciclo de funcionamento mais eficiente.


34

Nessa aplicação o débito (consumo) de diesel é reduzido a uma injeção piloto,

responsável pelo início da combustão do gás natural que, por sua vez, entra no cilindro do

motor previamente misturado ao ar.

O diesel, entrando em contato com o ar no interior do cilindro, ao ter sua temperatura e

pressão elevadas pela compressão do pistão, inflama-se e funciona como a fonte de ignição da

mistura ar mais gás natural.

Dentre os benefícios do sistema diesel-gás podem ser citados: pequenas alterações no

motor; flexibilidade para utilização de diesel puro ou de diesel mais gás; aproveitamento do

alto rendimento do motor diesel (está em torno de 35% contra cerca de 28% do ciclo Otto);

flexibilidade no abastecimento e na revenda do veículo (o veículo pode ser reconvertido e

repassado para uma região sem infra-estrutura de abastecimento de gás).

A substituição de parte do diesel pelo gás natural já proporciona, em um primeiro

momento, uma redução significativa de material particulado nas emissões de escapamento,

praticamente eliminando a fumaça negra característica dos motores do ciclo diesel. Existe

também o potencial para redução dos poluentes NOx (flexibilidade em se trabalhar com

mistura pobre e atraso na injeção de diesel e ignição da mistura ar mais gás) e CO2 (menor

relação carbono/hidrogênio do gás natural), porém o desenvolvimento da aplicação diesel-gás

deve ser pautado também considerando os aspectos de emissões para tornar efetivo esse

potencial.

No passado, quando as legislações na área de emissões veiculares não existiam ou

eram pouco restritivas com relação aos limites estabelecidos para controle, os motores de

combustão interna (ciclo diesel ou Otto) destinados à aplicação automotiva não possuíam

muita eletrônica embarcada. O desenvolvimento de um motor era pautado principalmente no

desempenho e em segundo plano no consumo (o foco na redução de consumo foi se

acentuando com a evolução do preço internacional do barril de petróleo). Portanto, não havia

maiores exigências de sofisticação eletrônica nos sistemas de alimentação dos veículos, uma

vez que componentes mecânicos bem calibrados atendiam aos requisitos de desenvolvimento

a custos bem menores.

No contexto apresentado, os “kits” de conversão diesel-gás, a exemplo dos motores de

combustão interna, também passaram por uma evolução tecnológica, constatada nas gerações

listadas abaixo (CENPES, 2003):

• 1ª Geração: Os sistemas de primeira geração eram mecânicos, sendo a proporção de

ar mais gás dosada por um venturi calibrado e a quantidade de diesel ajustada mecanicamente.

O índice de substituição do diesel pelo gás era baixo;


35

• 2ª Geração: O “kit” de segunda geração ainda apresentava o venturi calibrado na

alimentação de gás natural, porém o diesel era dosado eletronicamente;

• 3ª Geração: No “kit” de terceira geração o sistema possui controle eletrônico das

injeções de diesel e de gás, sendo também “closed-loop”, ou seja, a formação da mistura

também é controlada em função de um monitoramento das condições dos gases de

escapamento;

• 4ª Geração: A quarta geração, ainda em pesquisas, emprega um injetor único para as

injeções piloto de diesel e de gás.

Cabe ressaltar que o desenvolvimento de um “kit” diesel-gás é específico para o motor

em que será aplicado, sendo assim, esses kits não são intercambiáveis com diferentes motores

e requerem uma otimização criteriosa para atingir desempenho satisfatório com emissões

reduzidas.


36

Capítulo 5 - DEFINIÇÕES BÁSICAS DA MATEMÁTICA

FINANCEIRA E ENGENHARIA ECONÔMICA


Após todas as considerações técnicas e contextuais abordadas a respeito da utilização

do gás natural em veículos de transporte coletivo de passageiros, vê-se diante da oportunidade

de realização de um projeto empreendedor, levantando a questão da viabilidade desse

empreendimento. Em que condições seria interessante investir o capital na renovação de uma

frota a gás ao invés de uma a diesel e a comparação ainda com uma terceira alternativa, o

diesel/gás. Decisões financeiras são normalmente tomadas em condições de incerteza,

exigindo um conhecimento prévio das particularidades do empreendimento e as corretas

técnicas de análise, a fim de se escolher a melhor alternativa possível (Sanches, 2004).

Neste capítulo são abordadas as técnicas tradicionais de avaliação de investimentos e

suas limitações, como o Fluxo de Caixa Determinístico (FC) e suas peculiaridades, o Valor

Presente Líquido (VPL) e a Taxa Interna de Retorno (TIR). Também são abordadas as

incertezas envolvidas na análise de investimentos, suas características e as técnicas utilizadas

para tratar tais incertezas.

5.2 Os Modelos Tradicionais de Avaliação de Investimentos

Segundo Hirschfeld (1984) a análise de viabilidade de um empreendimento compõe-se

dos seguintes aspectos: legais, através do exame do objetivo do empreendimento; jurídicos;

administrativos; mercadológicos; técnicos; econômicos e financeiros, onde se examina o fluxo

de caixa previsto para o empreendimento dentro de um prazo de interesse.

O modelo de avaliação de investimentos, mais comumente utilizado e que é mais

difundido, envolve o modelo básico do Fluxo de Caixa (FC), com suas principais variantes:

VPL (Valor Presente Líquido) e TIR (Taxa Interna de Retorno). Os métodos tradicionais,

inicialmente, podem ser considerados limitados, quando se refere à dimensão “incerteza”,


porém são as bases para o desenvolvimento de técnicas sofisticadas que, atualmente, estão

sendo aplicadas com sucesso (Sanches, 2004).

5.3 O Fluxo de Caixa Determinístico (FC)

Em uma análise de alternativas econômicas, deve-se levar em consideração todos os

aspectos que possam influenciar os resultados, procurando sempre a mais acurada previsão

dos fluxos futuros para que possa-se escolher o investimento que gere maior riqueza para a

empresa (Sanches, 2004).

O fluxo de caixa referente a um empreendimento deve compor-se de contribuições que

refletem, com grande probabilidade de acerto, as entradas e saídas de dinheiro que realmente

vão atuar ao longo do prazo analisado. Condensando todas as contribuições periódicas de um

empreendimento, pode-se destacar os seguintes conjuntos importantes: investimentos;

resultados operacionais, isto é, receitas operacionais subtraídas das despesas operacionais;

receitas eventuais e gastos eventuais (Hirschfeld, 1984).

Um exemplo de fluxo de caixa genérico para um projeto é dado na Figura 5.1.

37

Recebimentos

Períodos

Desembolsos

Investimento

Figura 5.1 – Diagrama de Fluxo de Caixa Fonte: Pamplona e Montevechi (1995)


38

5.4 O Valor Presente Líquido (VPL)

Segundo Hirschfeld (1984), o método do Valor Presente Líquido (VPL) tem como

finalidade determinar um valor no instante considerado inicial, a partir de um fluxo de caixa

formado de uma série de receitas e dispêndios.

Em virtude de se usar frequentemente a expressão desconto ou valor descontado em

uma operação onde se determina o VPL, a taxa mínima de atratividade ou a taxa de juros

envolvida recebe, muitas vezes, o nome de taxa de desconto.

Valendo-se da matemática financeira, em se tendo, após n períodos, um valor futuro F,

sendo i a taxa de juros, teremos o valor presente (Equação 1.1) referente a este único F o valor

P igual a:

P = F (1 + i)-n (1.1)

Ao se analisar um fluxo de caixa referente à determinada alternativa financeira j,

teremos vários valores envolvidos, ora como receitas, ora como dispêndios. A somatória

algébrica de todos os valores envolvidos nos n períodos considerados, reduzidos ao instante

considerado inicial ou instante zero e sendo i a taxa de juros comparativa, se chama Valor

Presente Liquido (VPL).

O VPL de um fluxo de caixa (Equação 1.2) de uma alternativa j é, portanto, a

somatória algébrica dos vários valores presentes P envolvidos nesse fluxo de caixa. Logo:

VPLj = ∑ Fn (1 + i)-n (1.2)

onde:

VPLj = Valor Presente Liquido de um fluxo de caixa da alternativa j

n = número de períodos envolvidos em cada elemento da série de receitas e dispêndios

do fluxo de caixa

Fn = cada um dos diversos valores envolvidos no fluxo de caixa e que ocorrem em n

i = Taxa de Juros Comparativa ou Taxa Mínima de Atratividade, também chamada de

Taxa de Desconto


39

Em princípio, cada projeto possui seu próprio custo de capital (TMA). Na prática, as

empresas agrupam projetos similares em classes e usam o mesmo custo de capital para

projetos de uma mesma classe. A existência de VPL positivo é definida como o critério básico

de aceitação ou rejeição de determinado projeto, e a ordenação de VPL’s é o critério de

escolha entre diversas alternativas de investimento (se existirem opções). Tais critérios são

comumente comparados a outros, como por exemplo, a taxa interna de retorno (TIR), sendo o

VPL apontado como o critério, financeiramente mais correto. Outros métodos conhecidos

como valor futuro líquido (VFL) e valor anual uniforme (VAU) podem ser considerados

como variações do método do valor presente líquido (VPL), sendo que a única diferença é a

referência temporal, ou seja, para onde os fluxos de caixa são deslocados (ou nivelados, no

caso do VAU) (Sanches, 2004).

5.5 A Taxa Interna de Retorno (TIR)

Segundo Santos (2001) apud Sanches (2004), quando todo o fluxo de caixa previsto

para um determinado projeto é trazido à data zero, fazendo com que o valor presente líquido

esperado se iguale à zero, obtém-se a “Taxa Interna de Retorno” (TIR) para o projeto. A esta

taxa, caso o projeto seja empreendido, significa que o mesmo não irá gerar ganhos para o

investidor, ou seja, os recebimentos irão apenas compensar os desembolsos. Desta forma, o

investidor não irá levá-lo adiante.

Na análise da viabilidade de um projeto, a TIR é sempre comparada à TMA, devendo

a primeira ser sempre maior que a segunda para que o projeto seja viável. Um dos erros mais

comuns do uso de técnicas do fluxo de caixa descontado é a utilização de rankings de taxas

internas de retorno, em lugar de VPL (Sanches, 2004).

Por serem expressas em porcentagem, as TIR’s não representam o valor absoluto do

empreendimento, como ocorre nos VPL’s, podendo, com isso, mascarar a informação.

Projetos de longa duração e intensivos em capital tendem a serem descartados pelo critério da

TIR, mesmo apresentando considerável VPL (Sanches, 2004).

A Figura 5.2 ilustra a relação entre VPL e TIR e mostra que ambas levam ao mesmo

resultado, quanto à aceitação de um projeto, apesar de tomarem enfoques distintos.


40

VPL

Investimento

0

TMA TIR

Figura 5.2 – “Relação entre VPL e TIR” Fonte: Pamplona e Montevechi (1995)

5.6 O Investimento e a Incerteza

Pode-se definir “investimento” como sendo o ato de incorrer em gastos imediatos na

expectativa de obter futuros benefícios (Dixit e Pindyck, 1994) apud Sanches (2004). Para a

tomada de decisão sobre o investimento são aceitas algumas previsões, que podem não se

concretizar, ou se concretizar parcialmente.

A intensidade da incerteza em um dado investimento aumenta proporcionalmente à

variável “n”, ou seja, quanto mais distante o fluxo de caixa, maiores são as incertezas a seu

respeito. No fluxo de caixa esquemático mostrado na Figura 5.1, na data zero, normalmente se

tem o investimento necessário para o projeto, com algumas pequenas incertezas, devido à

maior proximidade da data. No entanto, as demais parcelas são resultados da composição de

receitas e despesas como: manutenção, mão-de-obra, matéria prima, energia elétrica,

impostos, depreciação, financiamentos, etc. a ocorrerem em cada uma das datas previstas

dentro da vida do projeto. Na maioria das vezes, ao analisar estes fluxos, a consideração sobre

os dados é determinística, sendo que na realidade isso não é verdade. Existem variações

imprevisíveis sobre os diversos elementos que compõem o fluxo de caixa, que precisam ser

considerados para a correta avaliação do projeto (Sanches, 2004).


41

A “incerteza”, esporadicamente confundida com “risco”, pode ser definida segundo

Von Altrock C. (1995) apud Sanches (2004) como dúvidas sobre eventos futuros que

independem da ação tomada no presente, podendo ser “Estocástica” ou “Léxica”. A

“Estocástica” está associada à probabilidade de um evento ocorrer, enquanto a “Léxica” está

associada à intensidade com que o evento ocorre. Já o “risco” é definido segundo Pamplona e

Montevechi (1995), como um valor conhecido de dispersão associado à distribuição de

probabilidade com que o evento ocorre, o que está, logicamente, associado à incerteza

Estocástica.

Em suma, num ambiente de incertezas, devem ser calculadas as possíveis

conseqüências dessas incertezas, de forma que o projeto tenha uma possibilidade de sucesso

adequada, com o objetivo de maximizar a riqueza da empresa. Quando as incertezas são

ignoradas numa análise, esta pode ficar comprometida. A avaliação de investimentos em um

ambiente que não seja sujeito a incertezas é bastante conveniente. Entretanto, a realidade

mostra que pouco, ou nada, pode ser tomado como absolutamente certo (Sanches, 2004).

No cotidiano da engenharia, isso se mostra, em qualquer levantamento de

características como: “módulo de elasticidade”, “resistência”, “tensão de ruptura”, entre

outros. Na economia isso é ainda mais evidente, pois as variáveis estão ligadas a parâmetros

de grande incerteza como: mercado, inflação, guerras, eleições, etc.

Num caso genérico de investimento em equipamentos, devem ser consideradas as

seguintes variáveis: o “Investimento Fixo”, que representa o custo de aquisição e instalações

do equipamento, o “Capital de Giro”, que é o capital necessário para a compra de matéria

prima e implementos em geral, o “Horizonte de Planejamento”, que é a vida útil esperada para

o empreendimento, a “Previsão de Vendas”, o “Custo Fixo”, o “Custo Variável”, a “TMA”

representando a taxa de desconto a ser utilizada nos cálculos de VPL (custo de capital da

empresa), as “Alíquotas de Imposto de Renda”, a “Taxa de Depreciação” (regulamentada pela

Receita Federal) e finalmente o “Valor Residual do Equipamento”.

Considerando tais variáveis, verifica-se que existem as mais diversas fontes de

incertezas, portanto, a determinação da viabilidade de um projeto torna-se uma tarefa

complexa, sendo necessária a experiência de especialistas de cada área e ,ainda, uma certa

dose de intuição (Sanches, 2004).


42


Segundo Sanches (2004) a previsão do futuro é, certamente, um dos maiores desafios

do ser humano. Sentindo se impotente diante do destino, o homem tem procurado métodos

para indicar tendências para a ocorrência de fatos.

A fim de se obter auxilio na tomada de decisão de um investimento em condições de

incerteza e risco deve-se estimar faixas de ocorrência de determinados eventos, que podem

ocorrer em maior ou menor probabilidade.

A análise de sensibilidade de um empreendimento se apresenta como uma ferramenta

muito útil nesses casos, fornecendo um método bastante eficaz, a simulação de Monte Carlo,

capaz de examinar eventuais alterações de valores, como do valor presente liquido, do valor

anual liquido, do valor futuro liquido ou de outro qualquer valor representativo de um fluxo

de caixa, produzidos por variações nos valores dos parâmetros componentes (Hirschfeld,

1984).

5.8 A Natureza das Incertezas

Segundo Sanches (2004) quanto maior a vida do projeto, maiores as chances de se ter

problemas com estimativas feitas na época da análise econômica do projeto. Sob esse aspecto

devemos analisar previamente quais são os fatores que podem contribuir para a incerteza.

Alguns destes fatores estão sintetizados na Tabela 5.1.

De posse de todas as informações relevantes ao empreendimento, o mesmo é

concebido e desenvolvido com base em um conjunto de hipóteses. Esta técnica explora as

incertezas do projeto pela existência de algumas premissas que foram assumidas e podem não

ser verdadeiras. Essas premissas incertas podem, ainda, ser imprecisas, inconsistentes ou

incompletas e deverão ser identificadas e descritas, conforme suas origens, para

posteriormente poderem ser avaliadas. Um mesmo projeto pode ser aceito por um

determinado administrador e rejeitado por outro, dependendo do perfil de cada um. A

subjetividade é um fator que não pode ser desprezado (Sanches 2004).


43

Tabela 5.1 - Fatores que Contribuem para a Incerteza. Fonte: Pamplona e Montevechi (1995)

Econômicos

Financeiros Técnicos Outros

Oferta subdimensionada

Insuficiência de capital

Inadequabilidade do processo utilizado

Fatores políticos

Demanda superdimensionada

Inadequabilidade dasmatérias primas

Fatores institucionais

Dimensionamento incorreto

Problema de gerenciamento de projeto

Alteração dos produtos e subprodutos

Greve

Alteração dos preços da matéria prima Investimentos imprevistos

Falta de capacidadede pagamento

Inadequabilidade da tecnologia empregada

Inflação

5.9 Recursos Computacionais Disponíveis

Na realização deste trabalho foram utilizados os seguintes recursos computacionais:

Microsoft Excel e o “Crystal Ball”.

O Excel é uma ferramenta conhecida e muito útil para a realização dos cálculos,

demonstração dos resultados e apresentação do fluxo de caixa entre outras.

O “Crystal Ball” é uma ferramenta nova que funciona em conjunto com o Excel. Ele

realiza a simulação de Monte Carlo e fornece dados para a analise de risco de investimentos

financeiros além de outras funções não utilizadas para a realização desse trabalho.


44

Capítulo 6 - VIABILIDADE ECONÔMICA E FINANCEIRA NA

AQUISIÇÃO DE UMA FROTA DE ÔNIBUS URBANO MOVIDO A

GÁS NATURAL VEICULAR

6.1 Introdução ao Capítulo O desgaste por uso, as grandes variações tecnológicas e muitas vezes razões técnicas,

exigem que os veículos tenham que ser substituídos após um período de operação. Estas

substituições de veículos devem ser efetuadas com base em critérios técnicos, econômicos e

financeiros.

Equipamentos sujeitos às grandes e rápidas mudanças tecnológicas, cujos exemplos

clássicos são os aparelhos eletrônicos e computadores, são muitas vezes substituídos por

outros tecnologicamente mais modernos. Já veículos que sofrem intensivo desgaste, devem

ser substituídos no momento em que os custos de manutenção se tornam muito elevados.

Neste contexto vislumbramos a oportunidade de aquisição de uma nova frota de

veículos de transporte coletivo urbano de passageiros através da análise de viabilidade

econômica e financeira de três alternativas de investimento. Considera-se uma grande

oportunidade pelo fato de analisarmos o empreendimento sob uma ótica mais abrangente,

destacando os aspectos ambientais, sócio-econômicos e políticos que interferem nas tomadas

de decisão.

No seguinte capítulo são apresentadas as alternativas a serem analisadas bem como os

dados financeiros relativos ao empreendimento. Procede-se com a determinação do fluxo de

caixa, do valor presente liquido e da taxa interna de retorno, parâmetros usados também na

analise de sensibilidade, incerteza e risco do empreendimento.

6.2 Vida Econômica e Ponto de Renovação da Frota

De um modo geral pode-se resumir a sistemática necessária para a determinação da

Vida Econômica e do Ponto de Renovação de veículos e equipamentos através da figura 6.1.


Controles / RelatóriosMercadoParâmetros de Desempenho

Determinação de Custos

Critérios TécnicosExperiência

Administradorde Transporte

RenovarBaixarManterAlugarReavaliar

Órgão Gestor

Controles / RelatóriosMercadoParâmetros de Desempenho

Determinação de Custos

Critérios TécnicosExperiência

Administradorde Transporte

RenovarBaixarManterAlugarReavaliar

Órgão Gestor

Figura 6.1 – Sistemática para renovação da frota (D´AGOSTO, 2000)

As empresas também podem levar em conta, na decisão quanto ao ponto ótimo de

renovação apenas critérios contábeis ou econômicos. No caso de veículos de carga, a Receita

Federal estipula que o período mínimo para depreciação é de cinco anos, o que leva muitas

empresas a substituir seus veículos após este período. A determinação da vida econômica e do

ponto de renovação de veículos depende do acompanhamento criterioso de diversos custos

envolvidos na operação, conservação e manutenção destes bens. Sem estes dados torna-se

impossível determinar precisamente o momento da renovação. O ponto de renovação pode ser

encontrado na intercessão da curva decrescente dos custos de capital com a curva crescente

dos custos de manutenção e conservação. Como existe um decrescimento na quilometragem

média anual, deve-se acrescentar a estes custos a parcela de custos de operação fixos afetados

por este decrescimento (Marques, 2004).

6.3 Definição dos Custos e Depreciação do Veículo

Segundo Marques (2004), de uma forma geral, os custos envolvidos na administração

de veículos podem ser classificados em dois tipos básicos: diretos e indiretos. Os custos

diretos ainda podem ainda ser divididos em custos fixos, ou aqueles que independem da

realização de trabalho pelo veículo ou equipamento e custos variáveis, quando estão

vinculados a realização de trabalho pelo veículo.

Os custos diretos fixos de conservação e manutenção são ligados aos custos de capital

das máquinas e equipamentos de conservação, ferramentas e construção civil e custos de

manutenção de estoques de peças e componentes. A parcela de custos operacionais fixos é

45


46

determinada pelo custo com motoristas, ajudantes, se houver e todos os encargos sociais

relevantes como também benefícios e outros custos ligados à mão de obra direta.

Como custos variáveis de conservação e manutenção têm-se: custos de materiais e

mão de obra de manutenção e conservação, despesas gerais e custos associados à lavagem e

lubrificação. Os custos variáveis de operação são relativos a combustíveis, lubrificantes e no

caso de veículos o custo com pneus, câmaras de ar, protetores e recapagens.

Os custos indiretos ou administrativos são necessários para manter o sistema de

transporte da empresa. Estes custos podem ser entendidos como referentes ao pessoal de

armazéns, escritórios e respectivos encargos sociais; impressos; publicidade; comunicações,

impostos e taxas legais; viagens e despesas diversas, por exemplo.

Naturalmente, o recurso empregado na compra de veículos poderia ser aplicado em

outro projeto onde a empresa pudesse obter um retorno melhor do capital empregado e

portanto este dinheiro deve ter algum tipo de remuneração pelo fato de estar aplicado em

veículos. A esta remuneração do capital empregado na compra de equipamentos chama-se

usualmente de remuneração de capital ou muitas vezes de custo de oportunidade do capital.

Deve-se exigir para essa remuneração no mínimo a taxa de retorno que a empresa

desfruta em suas atividades normais, isto é a Taxa Média de Atratividade – TMA das

operações da empresa. Se considerar o investimento arriscado, poderá determinar uma TMA

mais elevada que a usual, ou caso contrário, se as oportunidades de investimento estiverem

esgotadas, poderá determinar uma taxa de mercado média ou até baixa para remunerar o

capital. Além do simples fato de remunerar o capital investido, sabe-se que os veículos se

desvalorizam e desgastam com o passar dos anos. Um custo de desvalorização/desgaste deve

ser associado a este fato. Este custo é denominado depreciação.

Segundo Marques (2004), a depreciação é função da vida útil determinada para um

bem, podendo ser calculada de forma linear, isto é distribuindo-se igualmente ao longo dos

anos de vida do bem os custos decorrentes da depreciação, ou não linearmente, quando se

apropria maiores custos de depreciação nos primeiros anos de vida do bem, tornando-se estes

custos menores à medida que o bem envelhece. Neste último caso pode-se determinar uma


depreciação exponencial ou pelo método da soma dos dígitos dos anos de vida do

equipamento. Para qualquer um destes casos deve-se determinar:

P = Preço de compra do veículo novo;

L = Valor residual ao fim da vida do veículo;

n = Vida útil em anos;

D = Valor da parcela de depreciação;

;PLK = (Equação 6.1)

No caso da depreciação linear:

nLPD −

= ou n

KPD )1( −= (Equação 6.2)

No caso de uma depreciação exponencial, parte-se do princípio que o valor do bem

diminui anualmente, segundo uma taxa fixa do valor que possuía no início do período, isto é o

valor P. Deste modo tem-se:

PrL n ×−= )1( (Equação 6.3)

onde “r”, denominado de taxa de depreciação, deve ser determinada de um histórico dos

valores de revenda dos bens da empresa através de uma regressão ou aplicação direta da

fórmula caso se possa determinar o valor residual do bem ao final de sua vida útil. Já pelo

método da soma dos dígitos dos anos, o valor da depreciação de um bem no ano N de vida útil

“n”, é dado por:

∑+−×−

=n

NnLPD )1()(

(Equação 6.4) 47


onde representa a soma ∑ n n++++ ...321

Pode-se mostrar que um estudo comparativo entre os resultados obtidos com a

utilização dos três métodos, que a depreciação linear leva a valores residuais extremamente

elevados, sendo, porém o de mais fácil implementação. Já os métodos da soma de dígitos e

depreciação exponencial são mais realistas, inclusive com relação ao que se percebe do

comportamento dos preços de revenda de veículos e equipamentos praticados no mercado de

bens usados. Estes dois métodos conduzem a uma depreciação mais rápida nos primeiros anos

de vida dos bens e mais lenta no final, sendo estes valores bastante próximos entre si, se

comparados graficamente (Marques, 2004).

Naturalmente que os cálculos da taxa de depreciação e do horizonte de vida “n” de um

bem dependem das condições de negociação deste bem no mercado, dos históricos de vendas

de bens realizados pela empresa e até mesmo da estratégia comercial de se manter ou não

veículos ou equipamentos por mais de um determinado tempo na empresa. De uma forma

geral, quanto maior for o prazo para renovação da frota, menor será a Desvalorização Média

Anual – DMA, sendo:

nLPDMA )( −

= (Equação 6.5)

ou seja, por uma ótica simplista, parece vantajoso manter um veículo ou equipamento em

operação por prazos bastante longos.

Após o cálculo da depreciação, deve-se fazer à apropriação de custos através de

aspectos relevantes a operação da frota.

Quanto mais freqüentemente o veículo para de operar e entra na oficina, mais

freqüentemente deixa de produzir receita e permite que os custos de operação fixos sejam

consumidos sem proveito. Com o passar dos anos e com o envelhecimento do equipamento as

paradas são mais freqüentes e mais longas, resultando em um nível de produção mais baixo. A

determinação da parcela dos custos de operação fixos não produtivos é razoavelmente direta

se dispuser do acompanhamento dos tempos gastos para manutenção e conservação dos

48


49

veículos. Já os custos decorrentes do lucro cessante propriamente dito, isto é, decorrente da

paralisação das operações são de cálculo mais complicado, podendo variar muito de uma

empresa para outra.

Os custos decorrentes de quebras durante a operação de um veículo, as despesas

adicionais com socorro, retenção de carga e efeitos negativos na imagem da empresa podem

ser bastante significativos, porém estes custos são os mais difíceis de quantificar. Apenas com

o levantamento de um histórico de ocorrências passadas ou o estudo de empresas similares

pode-se obter um valor confiável.

A administração dos custos decorrentes da operação de veículos obriga as empresas

muitas vezes a manter outra classificação que não a tradicional dividida em custos de

operação, manutenção e conservação. Há os custos que podem ser facilmente debitados de um

veículo particular, é o caso do consumo de combustível, lubrificantes e pneus, são os

chamados custos diretos. Já outros, denominados custos indiretos, como por exemplo, os

custos de conservação e manutenção fixos, representados pela depreciação e remuneração de

capital investido em máquinas e equipamentos, ferramentas e edificações de apoio, bem como

os custos de manutenção de estoque de peças de reposição para manutenção, não podem ser

atribuídos a veículos isoladamente, exigindo normalmente o rateio entre a frota (Marques,

2004).

Um dado imprescindível para a boa apropriação dos custos esta relacionada com a

quilometragem percorrida diariamente ou o tempo total gasto em operação. Muitas vezes, no

serviço urbano, é mais importante o tempo gasto em operação do que a quilometragem total

percorrida em um dia de serviço, que muitas vezes pode parecer irrelevante.

Os seguintes itens devem ser controlados a fim de se obter um banco de dados

consistente que possa ser utilizado nas análises econômico-financeiras que auxiliarão no

processo de tomada de decisão para substituição de veículos: quilometragem diária e/ou horas

trabalhadas diariamente; abastecimento de combustível; lavagem lubrificação; vida dos pneus;

mão de obra de manutenção e materiais; custos de capital dos equipamentos de manutenção e

conservação; salários e encargos do pessoal; salários e encargos de motoristas e ajudantes e

outros custos que dependem da operação específica de cada empresa.


50

Segundo Marques (2004), após a apresentação das receitas, da apropriação dos custos

e definição dos juros e impostos a serem pagos deve-se proceder com o cálculo do imposto

que normalmente segue a seqüência:

(+) Receita Bruta

(-) Custos Operacionais

(=) Lucros Operacionais

(-) Depreciação

(-) Juros

(-) Impostos – PIS, ICM, IPI

(=) Lucro antes do Imposto de Renda

(-) Alíquota de Imposto de Renda

(=) Lucro após Imposto de Renda

Como pode ser verificado, a depreciação de veículos pode colaborar para reduzir o

Imposto de Renda a ser pago. Esta redução é chamada pelos técnicos de recuperação fiscal.

Seu valor não é igual para todas as empresas, variando normalmente em torno de 30%. A

utilização pela empresa da liberdade de aplicar parte do imposto em investimentos

incentivados, tipo Finame, pode reduzir bastante a recuperação fiscal. Uma análise de

sensibilidade bem simples se refere à sensibilidade a taxa de juros ou TMA escolhida pela

empresa. Com o crescimento da TMA é comum que o ponto de renovação apareça mais cedo,

indicando que em países com juros altos a frota deve ser renovada com mais antecedência.

No presente trabalho realiza-se uma seqüência de cálculos diferente da mostrada

acima. Essa seqüência está exemplificada nas tabelas 6.18, 6.19 e 6.20 do item seguinte.


6.4 Discriminação das Alternativas

Neste trabalho serão consideradas três alternativas para a aquisição de uma frota de

ônibus coletivos urbanos.

A primeira alternativa é a aquisição de vinte ônibus VW 17.260E OT com motores

movidos a óleo Diesel. Na segunda alternativa a aquisição seria de vinte ônibus VW 17.260E

OT com motores movidos a Gás Natural Veicular, e na terceira alternativa seriam adquiridos

vinte ônibus VW 17.260E OT com motores que funcionam com a combinação dos dois

combustíveis (Diesel e Gás Natural).

Na tabela 6.1 são determinados os dados básicos comuns necessários para o

desenvolvimento da análise determinística das alternativas. Os dados apresentados nesta seção

foram levantados através de pesquisa realizada na Volkswagen Caminhões e Ônibus (Resende

- RJ) e Viação Santa Cruz (Mogi Mirim – SP).

Tabela 6.1 – Premissas e Dados Básicos Comuns

GeralÔNIBUS URBANOFrota 20 veículosTurnos por dia 2Tempo do turno 8 horasLotação completa de um veículo 45 pessoasNúmero médio de passagens vendidas por mês 31.000 passagensVelocidade média 40 km/horaPercurso mensal do veículo 19.200 kmDurabilidade pneu 100.000 kmQuantidade pneu/veículo 6 unidadesVolume lubrificante 8 litrosFiltro por troca 0,5 unidadeDepreciação veículo 4 anosSeguro do veículo 3%IPVA 8,00%Imposto de renda 27%Taxa Mínima de Atratividade (TMA) 20%Concessão da Linha 7%

Mão de ObraMotoristas 2 por ônibus e 1 reserva para cada 5 ônibus

PREMISSAS E DADOS COMUNS

51


Na tabela 6.2 são determinados os dados básicos referentes a cada alternativa de

investimento.

Tabela 6.2 – Premissas e Dados Básicos Referente a cada Alternativa

52

DADOS DIFERENCIADOS POR ALTERNATIVA

Alte

rnat

iva

GN

VA

ltern

ativ

a D

iese

l/GN

VA

ltern

ativ

a D

iese

l Rendimento Diesel 2 km/litroManutenções completas 60.000 kmTroca de óleo a cada 10.000 km

Rendimento GNV 1,71 km/m³Manutenções completas 65.000 kmTroca de óleo a cada 12.000 km

Rendimento GNV 1,84 km/m³Rendimento Diesel 50 km/litroManutenções completas 60.000 kmTroca de óleo a cada 12.000 km

Na tabela 6.3 estão os valores dos insumos comuns necessários para que a frota esteja

em circulação.

Tabela 6.3 – Preços dos Insumos Comuns

R$GNV 1,18 m³Diesel 1,70 litroÓleo lubrificante 8,50 litroPneu 500,00 unidadeFiltro de óleo 50,00 unidade

Manutenção periódica 5.000,00

Preço estação computador 8.000,00 unidadeMóveis de escritório 11.000,00Ferramentas 3.000,00Compressor 6.000,00Peças de reserva 12.000,00

Preço passagem 1,50 por pessoa

PREÇOS DOS INSUMOS COMUNS


Na tabela 6.4 estão os valores dos preços dos veículos diferenciados por alternativa.

Tabela 6.4 – Preços dos Veículos Diferenciados por Alternativa

53

DADOS DIFERENCIADOS POR ALTERNATIVA

Alte

rnat

iva

GN

VA

ltern

ativ

a D

iese

l/GN

VA

ltern

ativ

a D

iese

l Rendimento Diesel 2 km/litroManutenções completas 60.000 kmTroca de óleo a cada 10.000 km

Rendimento GNV 1,71 km/m³Manutenções completas 65.000 kmTroca de óleo a cada 12.000 km

Rendimento GNV 1,55 km/m³Rendimento Diesel 70 km/litroManutenções completas 60.000 kmTroca de óleo a cada 12.000 km

Neste trabalho é considerada a aquisição de uma frota, ou seja, vinte veículos e

equipamentos necessários para a administração e manutenção da frota. Na tabela 6.5 estão

discriminados os investimentos necessários para a aquisição da frota diesel.

Tabela 6.5 – Investimentos Necessários para Frota Diesel

Garagem e Escritórios R$Peças de reserva 12.000,00Estações de computador 16.000,00Móveis de escritório 11.000,00Compressor 6.000,00Ferramentas 3.000,00Sub-total 48.000,00

FrotaVeículos 3.960.000,00

800.000,00

TOTAL 4.856.000,00

INVESTIMENTOS NECESSÁRIOS PARA A FROTA DIESEL

Capital de Giro


Na tabela 6.6 estão discriminados os investimentos necessários para a aquisição da

frota GNV.

Tabela 6.6 – Investimentos Necessários para Frota GNV



800.000,00

TOTAL 5.856.000,00

INVESTIMENTOS NECESSÁRIOS PARA A FROTA GNV

Capital de Giro

Na tabela 6.7 estão discriminados os investimentos necessários para a aquisição da

frota Diesel/GNV.

Tabela 6.7 – Investimentos Necessários para Frota Diesel/GNV



800.000,00

TOTAL 5.456.000,00

INVESTIMENTOS NECESSÁRIOS PARA A FROTA DIESEL/GNV

Capital de Giro

54


Na tabela 6.8 foi feita à apropriação dos custos fixos do investimento para o ônibus

diesel.

Tabela 6.8 – Custos Fixos do Ônibus Diesel

Garagem R$/mês

Aluguel 10.000,00Energia Elétrica 1.100,00Água 200,00Imposto Predial 220,00Outros 1.500,00

Sub-total 13.020,00

Seguro @ 3% 9.900,00

QuantidadeMão de obra direta R$/fun/mêsMotoristas 44 3.360,00 147.840,00Cobrador 44 2.240,00 98.560,00Mecânico e auxiliares 8 2.380,00 19.040,00

Sub-total 265.440,00

Mão de obra indiretaGerente 1 8.400,00 8.400,00Secretária 1 1.680,00 1.680,00Auxiliar 1 840,00 840,00Contador 2 4.200,00 8.400,00Segurança 3 1.680,00 5.040,00

Sub-total 24.360,00

Total mão de obra 289.800,00

Imposto veicularIPVA 20 15.840,00 26.400,00

TOTAL DESPESAS FIXAS 339.120,00

CUSTOS FIXOS DIESEL

55


Na tabela 6.9 foi feita à apropriação dos custos variáveis do investimento para o

ônibus diesel.

Tabela 6.9 – Custos Variáveis do Ônibus Diesel

R$/mês

Combustível por VeículoRendimento

Velocidade 40 km/horaRendimento 2 km/m³Percurso 19.200 km/mêsCombustível 9.600 m³Preço 1,70 R$/m³Frota 20Por veículo 16320,00 R$ Por frota 326400,00 R$ 326.400,00

OutrosPneus, filtros, lubrificantes e demais 17.631,20

Manutenções Periódicas e Revisões

Campanha 60.000 kmPreço 5.000,00

Por veículo 1.600,00 R$ Frota 32.000,00 R$ 32.000,00

TOTAL 376.031,20

CUSTOS VARIÁVEIS DIESEL

56



GNV.

Tabela 6.10 – Custos Fixos do Ônibus GNV

Garagem R$/mês


Sub-total 13.020,00

Seguro @ 3% 12.400,00




Sub-total 24.360,00


Imposto veicularIPVA 20 19.840,00 33.066,67


CUSTOS FIXOS GNV

57



ônibus GNV.

Tabela 6.11 – Custos Variáveis do Ônibus GNV

R$/mês


Velocidade 40 km/horaRendimento 1,71 km/m³Percurso 19.200 km/mêsCombustível 11.228 m³Preço 1,18 R$/m³Frota 20Por veículo 13249,12 R$ Por frota 264982,46 R$ 264.982,46





TOTAL 311.516,92

CUSTOS VARIÁVEIS GNV

58



Diesel/GNV.

Tabela 6.12 – Custos Fixos do Ônibus Diesel/GNV

Garagem R$/mês


Sub-total 13.020,00

Seguro @ 3% a.a 11.400,00




Sub-total 24.360,00


Imposto veicularIPVA @ 8% a.a 20 18.240,00 30.400,00


CUSTOS FIXOS DIESEL/GNV

59



ônibus Diesel/GNV.

Tabela 6.13 – Custos Variáveis do Ônibus Diesel/GNV

R$/mês


Velocidade 40 km/horaRendimento Gás 1,55 km/m³Rendimento Diesel 70 km/litroPercurso 19.200 km/mêsCombustível Gás 12.387 m³Combustível Diesel 274 litrosPreço Gás 1,18 R$/m³Preço Diesel 1,70 0Frota 20Consumo de Diesel por veículo 466,29 R$Consumo de Diesel por frota 9.325,71 R$Consumo de Gás por veículo 14.616,77 R$ Consumo de Gás por frota 292.335,48 R$Consumo total 301.661,20 301.661,20





TOTAL 348.609,58

CUSTOS VARIÁVEIS DIESEL/GNV

60


Na tabela 6.14 foi calculada a previsão de receita mensal da frota, que é a mesma para

as três alternativas. Nessa previsão foi assumido um número médio de passagens vendidas por

mês por ônibus, se adequando a uma cidade de pequeno ou médio porte.

Tabela 6.14 – Receita Mensal da Frota

Lotação completa 45 pessoasNúmero médio de passagens vendidas por mês 31.000 passagensPercurso mensal por veículo 19.200,00Frota 20

Preço passagem 1,50

Receita por veículo 46.500,00 mês

Receita da frota 930.000,00 R$/mês

RECEITA

61


Na tabela 6.15 está apresentado o desenvolvimento dos cálculos para determinação da

depreciação da alternativa com o ônibus movido a Diesel.

Tabela 6.15 – Cálculo da Depreciação para Ônibus Diesel

Conceito:

Equipamentos de informática - 4 anosFerramentas - 4 anos

R$FROTAValor inicial 198.000,00Valor residual 50.000,00Frota 20 veículos

Taxa depreciação @ 25% a.a

Depreciação por veículo 49.500,00 anoDepreciação por veículo 4.125,00 mêsDepreciação da frota 82.500,00 mês 82.500,00

INFORMÁTICAEstação de computador 333,33 mês 83,33

ESCRITÓRIOMóveis 333,33 mês 333,33

Almoxarifado250,00 mês 250,00

Garagem187,50 mês 187,50

TOTAL 83.354,17

DEPRECIAÇÃO DIESEL

Veículo - Deprecia do valor inicial a uma taxa de 25% ao ano. Após 5 anos o veiculo é vendido pelo seu valor residual

62



depreciação da alternativa com o ônibus movido a GNV.

Tabela 6.16 – Cálculo da Depreciação para Ônibus GNV

Conceito:









TOTAL 104.187,50

DEPRECIAÇÃO GNV


63



depreciação da alternativa com o ônibus movido a Diesel/GNV.

Tabela 6.17 – Cálculo da Depreciação para Ônibus Diesel/GNV

Conceito:









TOTAL 95.854,17

DEPRECIAÇÃO DIESEL/GNV


64


6.5 Determinação do Fluxo de Caixa, do Valor Presente Líquido (VPL) e da Taxa

Interna de Retorno (TIR) das Alternativas de Investimento

Na tabela 6.18 está à demonstração dos resultados e fluxo de caixa para o ônibus

movido a Diesel.

Tabela 6.18 – Demonstração dos Resultados e Fluxo de Caixa para o Ônibus Diesel

0 1 2 3 4 52005 2006 2007 2008 2009 2010

Investimento Inicial -4.856.000,00

Receita OperacionalVendas 11.160.000,00 11.160.000,00 11.160.000,00 11.160.000,00 11.160.000,00

Despesa OperacionalCustos Variáveis 4.512.374,40 4.512.374,40 4.512.374,40 4.512.374,40 4.512.374,40Custos Fixos 4.069.440,00 4.069.440,00 4.069.440,00 4.069.440,00 4.069.440,00Concessão @ 7% 781.200,00 781.200,00 781.200,00 781.200,00 781.200,00Total 9.363.014,40 9.363.014,40 9.363.014,40 9.363.014,40 9.363.014,40

Resultado Operacional 1.796.985,60 1.796.985,60 1.796.985,60 1.796.985,60 1.796.985,60

(-) Depreciação 1.000.250,00 1.000.250,00 1.000.250,00 1.000.250,00

Valor Residual 1.000.000,00

Lucro Tributável 796.735,60 796.735,60 796.735,60 796.735,60 2.796.985,60

IR @ 27% 215.118,61 215.118,61 215.118,61 215.118,61 755.186,11

Lucro Líquido 581.616,99 581.616,99 581.616,99 581.616,99 2.041.799,49

(+) Depreciação 1.000.250,00 1.000.250,00 1.000.250,00 1.000.250,00

Fluxo de Caixa Depois IR -4.856.000,00 1.581.866,99 1.581.866,99 1.581.866,99 1.581.866,99 2.041.799,49

Vneg = 4.915.587,17

VPL = 59.587,17

TIR = 21%

DEMONSTRAÇÃO DOS RESULTADOS FINANCEIROS E FLUXO DE CAIXA DIESEL

65



movido a GNV.

Tabela 6.19 – Demonstração dos Resultados e Fluxo de Caixa para o Ônibus GNV

0 1 2 3 4 52005 2006 2007 2008 2009 2010





(-) Depreciação 1.250.250,00 1.250.250,00 1.250.250,00 1.250.250,00

Valor Residual 500.000,00

Lucro Tributável 1.210.906,99 1.210.906,99 1.210.906,99 1.210.906,99 2.961.156,99

IR @ 27% 326.944,89 326.944,89 326.944,89 326.944,89 799.512,39

Lucro Líquido 883.962,10 883.962,10 883.962,10 883.962,10 2.161.644,60

(+) Depreciação 1.250.250,00 1.250.250,00 1.250.250,00 1.250.250,00


Vneg = 6.393.625,13

VPL = 537.625,13

TIR = 24%

DEMONSTRAÇÃO DOS RESULTADOS FINANCEIROS E FLUXO DE CAIXA GNV

66



movido a Diesel/GNV.

Tabela 6.20 – Demonstração dos Resultados e Fluxo de Caixa para o Ônibus Diesel/GNV

0 1 2 3 4 52005 2006 2007 2008 2009 2010





(-) Depreciação 1.150.250,00 1.150.250,00 1.150.250,00 1.150.250,00

Valor Residual 1.000.000,00

Lucro Tributável 909.795,01 909.795,01 909.795,01 909.795,01 3.060.045,01

IR @ 27% 245.644,65 245.644,65 245.644,65 245.644,65 826.212,15

Lucro Líquido 664.150,36 664.150,36 664.150,36 664.150,36 2.233.832,86

(+) Depreciação 1.150.250,00 1.150.250,00 1.150.250,00 1.150.250,00


Vneg = 5.594.728,26

VPL = 138.728,26

TIR = 21%

DEMONSTRAÇÃO DOS RESULTADOS FINANCEIROS E FLUXO DE CAIXA DIESEL/GNV

67


Na figura 6.2 representa-se o fluxo de caixa comparativo entre as três alternativas de

investimento.

-6.000.000,00-5.000.000,00-4.000.000,00-3.000.000,00-2.000.000,00-1.000.000,00

0,001.000.000,002.000.000,003.000.000,00

0 1 2 3 4 5

FLUXO DE CAIXA COMPARATIVO

GNVDieselDiesel/GNV

Figura 6.2 – Fluxo de Caixa Comparativo

Da análise do fluxo de caixa determinístico verifica-se que as três alternativas de

investimento são viáveis, pois apresentam Valor Presente Líquido (VPL) positivo e percentual

de Taxa Interna de Retorno (TIR) maior que a Taxa Mínima de Atratividade (TMA)

assumida, que é de 20%.

Dentre as três alternativas, a que se apresentou mais atrativa economicamente foi a

alternativa referente a uma frota de ônibus urbano movido a GNV, pois possui o maior VPL e

a maior TIR.

A alternativa referente à frota Diesel/GNV é a que se mostra como a segunda melhor

opção de investimento, já que apesar de possuir uma TIR igual a da frota Diesel, apresenta um

VPL maior.


Fixando-se o valor do preço do litro do diesel e variando o preço do metro cúbico do

GNV obtêm-se uma proporção entre os preços, ou seja, a porcentagem do preço do

combustível GNV em relação ao preço do combustível diesel.

68


Desta forma pode-se analisar a sensibilidade do investimento através do cálculo do

VPL para cada relação entre os preços dos combustíveis como mostrado no gráfico da figura

6.3.

Análise de Sensibilidade

-2.000.000,00-1.500.000,00-1.000.000,00

-500.000,000,00

500.000,001.000.000,001.500.000,002.000.000,00

87%

85%

82%

80%

78%

75%

73%

71%

68%

66%

64%

61%

preço gnv / preço diesel (%)

VPL

(R$) GNV

Diesel/GNVDiesel

Figura 6.3 – Gráfico da Análise de Sensibilidade do VPL em relação aos Preços

Através dessa análise pode-se determinar qual a proporção mínima entre os preços do

combustível diesel e do combustível GNV que justifica a aquisição de uma frota movida a

combustível alternativo (GNV) ao invés de uma frota tradicional movida a Diesel. Hoje essa

proporção está em torno de 68 %.

Quando a relação for inferior a 74%, ou seja, a direita do ponto de intersecção das

curvas referente à alternativa ônibus Diesel e a alternativa ônibus GNV, a opção de uma frota

movida a combustível GNV se torna mais atrativa econômica e financeiramente.

A opção Diesel/GNV se mostra mais atrativa econômica e financeiramente quando a

relação for inferior a 70% , ou seja, a direita do ponto de intersecção das curvas da alternativa

ônibus Diesel e da alternativa ônibus Diesel/GNV.

6.7 Análise de Risco pela Simulação de Monte Carlo

A simulação de Monte Carlo foi realizada usando-se o recurso computacional descrito

no item 9 do capítulo 5, o “Crystal Ball”. Primeiramente determinam-se algumas das variáveis

que influenciam no VPL e para cada variável assumida, define-se um tipo de distribuição de

probabilidade.

69


70

Para se determinar a melhor distribuição de probabilidade, seriam necessários dados

históricos dessas variáveis. Quando não se tem esses dados, deve-se valer da experiência do

analista para determinar essa distribuição.

Nesse trabalho as distribuições das variáveis de preço escolhidas se baseiam em

experiências de analistas. No caso das variáveis de rendimento as distribuições se baseiam na

experiência de um engenheiro da Volkswagen Caminhões e Ônibus (Resende – RJ) que

coordena o programa de desenvolvimento do ônibus movido a GNV da empresa.

Na figura 6.4 são mostradas as distribuições de probabilidades das variáveis.


Assumptions

Assumption: Preço Diesel

Triangular distribution with parameters:Minimum 1,50Likeliest 1,70Maximum 2,00

Assumption: Preço GNV

Triangular distribution with parameters:Minimum 1,00Likeliest 1,18Maximum 1,50

Assumption: Rendimento Diesel

Normal distribution with parameters:Mean 2,00Std. Dev. 0,20

Assumption: Rendimento Diesel (Diesel/GNV)


Assumption: Rendimento GNV


Assumption: Rendimento GNV (Diesel/GNV)


Figura 6.4 – Distribuição de Probabilidade das Variáveis Assumidas

71


Após a determinação da distribuição de probabilidade das variáveis, segue-se com a

definição do valor previsto para o VPL. Com o valor previsto, o programa faz a simulação e

calcula o nível de incerteza ou a probabilidade do investimento ser inviável. Nas figuras

subseqüentes são apresentados os gráficos representativos dos níveis de certeza de cada

alternativa.

Figura 6.5 – Nível de Certeza da Alternativa Frota Diesel

Figura 6.6 – Sensibilidade da Alternativa Frota Diesel

72


O Valor esperado do VPL (medium) para a alternativa Ônibus Diesel é de

(200.234,52), ou seja, menor que zero, mostrando um resultado diferente do cálculo

determinístico, pois foram considerados valores pessimistas na análise. O desvio padrão

(standard deviation) é de 1.066.405,15 indicando um risco elevado para a alternativa. A figura

6.7 mostra que a probabilidade de inviabilidade é alta, aproximadamente 58%, devendo se

cuidar das variáveis Rendimento Diesel e Preço Diesel, pois de acordo a figura 6.8 essas

variáveis são as mais importantes, influenciando em muito no VPL.

Figura 6.7 – Nível de Certeza da Alternativa Frota GNV

Para a alternativa Ônibus GNV, o Valor esperado do VPL (medium) é de 217.551,95,

maior que zero, reafirmando o resultado positivo do cálculo determinístico, mesmo se

assumindo valores pessimistas na análise. O desvio padrão (standard deviation) é de

969.066,86 indicando um nível elevado de risco, mas dentre as alternativas analisadas é o

menor valor. A figura 6.6 mostra que a probabilidade de inviabilidade dessa alternativa é

aproximadamente 41%, sendo a menor probabilidade dentre as alternativas analisadas.

Analisando a figura 6.8, verifica-se que as variáveis Rendimento GNV e Preço GNV são as

mais importantes, ou seja, as que mais influenciam no VPL.

73


Figura 6.8 – Sensibilidade da Alternativa Frota GNV

Figura 6.9 – Nível de Certeza da Alternativa Frota Diesel/GNV

74


Figura 6.10 – Sensibilidade da Alternativa Frota Diesel/GNV

O Valor esperado do VPL (medium) para a alternativa Ônibus Diesel/GNV é de

(210.861,57), ou seja, menor que zero, mostrando um resultado diferente do cálculo

determinístico, pois foram considerados valores pessimistas na análise. O desvio padrão

(standard deviation) é de 1.082.487,19 indicando um risco elevado para a alternativa. A figura

6.9 mostra que a probabilidade de inviabilidade é alta, aproximadamente 59%, devendo se

cuidar das variáveis Rendimento GNV (Diesel/GNV) e Preço GNV, pois de acordo a figura

6.10 essas variáveis são as mais importantes, influenciando em muito no VPL.

75


76

Capítulo 7 – CONCLUSÕES E SUGESTÕES PARA PRÓXIMOS

TRABALHOS

Conclui-se inicialmente, através da análise do Fluxo de Caixa Determinístico que a

melhor alternativa de investimento seria a aquisição de uma frota de ônibus urbano movido a

GNV. As demais alternativas também se mostraram viáveis, porém o maior Valor Presente

Líquido é da alternativa GNV.

Através da análise de sensibilidade observou-se a relação de preços dos combustíveis a

partir da qual o investimento em uma frota movida a combustível alternativo se torna viável.

Somado a isso temos a simulação de Monte Carlo que mostra o Valor esperado, o risco

através do desvio-padrão e a probabilidade de inviabilidade de cada alternativa de

investimento, comprovando que a alternativa de frota movida a Gás Natural Veicular é a

única que apresenta o Valor Esperado positivo e aquela que apresenta a menor probabilidade

de ser inviável e, portanto a melhor opção.

Além de ser econômica e financeiramente mais viável, é a que atende sem nenhuma

modificação ou custo de desenvolvimento significativo às futuras normas regulamentares de

emissões de poluentes. A alternativa Diesel e Diesel/GNV atendem somente aos padrões

atuais, o que no futuro pode vir a representar um acréscimo no preço desses veículos devido

ao custo elevado no desenvolvimento de sistemas menos poluentes.

Por ainda ser uma tecnologia incipiente, não se pode garantir nem prever com absoluta

certeza tudo o que pode ocorrer durante a operação da frota. Mesmo assim o cenário atual se

mostra relativamente favorável à utilização do Gás Natural Veicular.

Para se avaliar as alternativas com maior precisão seria conveniente a utilização de um

método que levasse em consideração também os critérios subjetivos de Instabilidade do Preço

do Combustível, Inovação Tecnológica e Meio Ambiente. Isso fica como uma sugestão para

próximos trabalhos.


77

Capítulo 8 – REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

Associação Brasileira de Normas técnicas, Rio de Janeiro. NBR-6023; referências

bibliográficas. Rio de Janeiro, 1989, 19p.

Associação Brasileira do Gás Natural Veicular – ABgnv. Institucional - Treinamento ABgnv -

dezembro de 2004. O Uso do Gás Natural em Veículos. [ on line,

http://www.ambientebrasil.com.br., capturado em 10/08/2005].

CENPES - Centro de Pesquisas da Petrobrás. Panorama da Utilização do Gás Natural Veicular

em Veículos Pesados no Brasil. Congreso Latino Americano Y Del Caribe de Gás Y Eletricidad,

2003, [ on line, http://www.cenpes.com.br, capturado em 30/08/2005].

COMPET - Programa Nacional da Racionalização do Uso dos derivados do petróleo e do gás

natural. Suprimento de Gás Natural. [ on line, http://www.ambientebrasil.com.br., capturado

em 10/08/2005].

Energia & Mercados. Seduzindo a Frota de Pesados. Abril de 2005. [on line,

http://www.gasnet.com.br, capturado em 08/09/2005].

Filho,Oswaldo Colombo. Diretor Geral Executivo. Associação Brasileira do Gás Natural

Veicular – ABgnv. Membro do Comitê GNV, do Instituto Brasileiro de Petróleo e Gás –

IBP.O Gás Natural Veicular no Mundo. [ on line, http://www.ambientebrasil.com.br.,

capturado em 10/08/2005].

Filho, Oswaldo Colombo. Diretor Geral Executivo. Associação Brasileira do Gás Natural

Veicular – ABgnv. As possibilidades da evolução do uso do gás natural como combustível

veicular no Brasil. Gás e Energia Petrobrás. Março de 2005. [http://www.gasenergia.com.br,

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Gás Petro, 2001, [on line, http://www.gaspetro.com.br, capturado em 12/10/2005].


78

Gazeta Web. São Paulo possui cem ônibus movidos a Gás. Janeiro de 2005. [on line,

http://www.gazetaweb.globo.com, capturado em 20/08/2005]

Hirschfeld, Henrique. Engenharia Econômica. São Paulo, Editora Atlas, 1984. 440p.

Lastres, Luiz Fernando Martins – Desenvolvimento de sistema eletrônico de conversão de

motores Mercedes-Benz OM 366 para uso de gás natural. PETROBRAS/CENPES, Junho de

1991.

Marques, Gian Gomes. Avaliação do Potencial de Redução de Poluentes Atmosféricos Locais

a Partir da Renovação de Frota. Tese de Mestrado, Universidade Estadual do Rio de Janeiro

– Rio de Janeiro, 2004.

Merril, Willian C. & Fox, Karl A. Estatística Econômica. São Paulo, Editora Atlas, 1977.

Oliveira, Nielmar de. Projeto ônibus a gás natural pode diminuir poluição nas metrópoles. Agência Brasil, Revista do Gás, Editora Nova, agosto de 2005. Pamplona, Edson de O e Montevechi. Apostila de Engenharia Econômica. Departamento de Produção, UNIFEI, 2005.

Ribeiro, Suzana Kahn. Estudo das Vantagens Ambientais do Gás Natural Veicular: O Caso

do Rio de Janeiro. COPPE/UFRJ, Rio de Janeiro, 2001.

Sanches, Alexandre L., Avaliação Econômica de Projetos de Investimento em Condições de

Incerteza Utilizando Números Triangulares Fuzzy, Dissertação de Mestrado - Departamento

de Produção, UNIFEI, Março de 2004.

Superintendência de Comercialização e Movimentação de Gás Natural. Gás Natural Veicular

Mercado em Expansão. Nota Técnica 023/2003-SCG. Rio de Janeiro, 01 de agosto de 2003.

[on line, http://www.anp.gov.br capturado em 18/10/2005]


79

Wille, Wanessa Beatriz. Considerações Econológicas do Gás Natural Veicular. Trabalho de

Conclusão de Curso, Centro de Ciências Exatas e Tecnologia, Pontifícia Universidade

Católica do Paraná, Curitiba, junho de 2005.


80

Anexo 1 – Regulamentos e Portarias para a Utilização do GNV

• Portaria do Ministério de Minas e Energia nº. 733 (16 de junho de 86) institui,

no âmbito da assessoria da CNE, o Grupo de Trabalho para estudar e propor

diretrizes com vistas ao uso do GNC.

• Portaria do Ministério de Minas e Energia n°1061 (08 de agosto de 86) dispõe

sobre produção, transporte, distribuição e exportação de gás natural.

• Esta portaria também autoriza a utilização de GNC (gás natural comprimido)

em substituição ao óleo diesel nas frotas de ônibus, frotas cativas de serviço

público e veículos de carga. O Presidente da República aprova, em 24/06/87, a

exposição de motivos n.º 043 de 12/05/87 do MME, propondo a resolução da

CNE instituindo o Plano Nacional de Gás Natural – PLANGÁS.Resolução

n°01 (24 de junho de 87)a CNE institui o PLANGÁS e fixa os termos de

referência para o seu detalhamento.Norma NB-1257 da ABNT – Associação

Brasileira de Normas Técnicas (1987) dispõe sobre a utilização do Gás

Natural em veículos automotivos. (revista em fevereiro de 94 pela NBR-12.236

e em dezembro de 99 pela NBR-11.353/1).

• Portaria do Ministério de Minas e Energia nº1234 ( 27 de maio de 88) cria o

Grupo de Coordenação – PLANGÁS visando ao detalhamento do Plano.

Foram formados 10 subgrupos específicos para cada setor de

PLANGÁS.Resolução nº 01 (27 de maio de 88). A CNE determina a

aceleração do uso do GNC em transporte coletivo para redução do consumo de

diesel.

• Resoluções n°727 (28 de fevereiro de 89) e n°735 (15 de setembro de 1989)

CONTRAM - autoriza a utilização do gás natural em frotas cativas em veículos

com motores ciclo diesel ou OTTO. Institui a obrigatoriedade de apresentação

do certificado ou certificado de homologação da conversão, expedido pelo

INMETRO ou entidade por ele credenciada, para obtenção de licença junto aos

departamentos de trânsito.


81

• Portaria do Ministério da Infra-Estrutura n°107 (13 de maio de 91) autoriza o

uso de gás natural em frotas de ônibus urbanos e interurbanos, frotas cativas de

serviços públicos e veículos de transporte de carga. Autoriza as companhias

distribuidoras de combustíveis a distribuírem gás natural para fins automotivos.

• Portaria do Ministério da Infra-Estrutura n°222 (04 de outubro de 91) autoriza

o uso de gás natural em táxi, desde que em volume equivalente ao usado em

substituição ao diesel.

• Portaria do extinto Departamento Nacional de Combustíveis, agora Agência

Nacional de Petróleo, Gás Natural e Combustíveis Renováveis n°26 (07 de

novembro de 1991)autoriza venda de gás natural em posto operado por

distribuidora ou terceiros.

• Portaria do Ministério de Minas e Energia n°553 (25 de setembro de

92)autoriza o uso de gás natural para fins automotivos em frotas de ônibus

urbanos e interurbanos, táxis, frotas cativas de empresas e de serviços públicos

e em veículos de transporte de carga.

• Resolução do CONTRAN n°775 (25 de novembro de 93) exige para

licenciamento a apresentação do Certificado de Homologação expedido pelo

INMETRO ou órgão técnico por ele credenciado.

• Norma NBR-12.236 da ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas

(fevereiro de 94) revisão da NB-1.257, denominada “Critérios de projeto,

montagem e operação de postos de gás combustível comprimido” aplicável a

todos os postos de abastecimento de GNV.

• Portaria do INMETRO nº 201 (18 de outubro de 94) estabelece quais as

especificações que os Sistemas de medição utilizados na comercialização de

gás combustível comprimido, para abastecimento de veículos automotores,

devem ser atendidas.

• Decreto do Presidente da República n°1787 (12 de janeiro de 96) autoriza a

utilização do gás natural em veículos automotores e motores estacionários, nas

regiões onde o referido combustível for disponível, obedecidas as normas e

procedimentos estabelecidos pelo DNC.

• Portaria do Ministério das Minas e Energia n°20 (12 de janeiro de 96) trata do

exercício das atividades, construção e operação de Postos Revendedores de gás


82

natural veicular, os quais deverão observar as normas estabelecidas pelo DNC,

bem como as normas de segurança e proteção ao meio ambiente.

• Portarias do INMETRO n°74 e n°75 (13 de maio de 96) aprova o Regulamento

Técnico da Qualidade n°37 – “Inspeção de veículo Convertido ao uso de Gás

Metano Veicular” e o Regulamento Técnico da Qualidade n°33 – “Avaliação

da Capacitação Técnica do Convertedor de Veículo para o uso de Gás Metano

Veicular”, respectivamente.Lei da Prefeitura de São Paulo n°12.140 (05 de

julho de 96)obriga as empresas prestadoras de serviço de transporte coletivo

integrantes do Sistema Municipal de Transporte Coletivo a substituir seus

veículos movidos a diesel,ou converter seus motores por outros movidos a gás.

• Portaria do INMETRO nº 32 (24 de março de 1997) aprova o “Regulamento

Técnico Metrológico”, estabelecendo as condições mínimas a que devem

satisfazer os medidores de gás automotivo (dispenseres) utilizados nas

medições de massa que envolvem atividades de comercialização de Gás

Natural automotivo.Em 1997, é publicado o Código Brasileiro de Trânsito, que

prevê, em seu artigo nº106, a exigência do Certificado de Segurança para

licenciamento e registro, expedido por instituição técnica credenciada por

órgão ou entidade de metrologia legal.

• Resolução nº25 do CONTRAN (21 de maio de 98) estabelece e regulamenta a

exigência do Certificado de Segurança Veicular para veículos com

características alteradas. Lei do Governo do Estado do Rio de Janeiro n°3335

(29 de dezembro de99) estabelece cotas reduzidas (1%) para o Imposto sobre a

Propriedade de Veículos Automotores (IPVA) no Estado do Rio de Janeiro,

caso o veículo use gás natural ou energia elétrica.

• Norma NBR-11.353/1 ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas

(dezembro de 1999) revisão da NB-1.257, denominada “Veículos rodoviários

– Instalações de Gás Metano Veicular – GMV Parte 1 – Requisitos de

Segurança”.

• Portaria do Ministério de Minas e Energia nº 003 (17 de fevereiro de2000)

determina os preços máximos do gás natural de produção nacional para venda

as empresas concessionárias de gás canalizado.

• Portaria do INMETRO nº 198 (10 de agosto de 2000) estabelece que os

cilindros destinados ao armazenamento de gás metano veicular, de fabricação


83

nacional ou importada, para a comercialização no país, deverão ser

compulsoriamente certificados no âmbito do Sistema Brasileiro de Certificação

– SBC.

• Portaria do INMETRO nº 199 (10 de agosto de 2000) estabelece que as

empresas de requalificação dos cilindros destinados ao armazenamento de gás

metano veicular, para executarem seus serviços, deverão ser compulsoriamente

certificados no âmbito do Sistema Brasileiro de Certificação– SBC.

• Portaria da Agência Nacional do Petróleo, Gás Natural e Combustíveis

Renováveis nº 243 (18 de outubro de2000) regulamenta as atividades de

distribuição e comercialização de gás natural comprimido GNC a granel e a

construção, ampliação e operação de unidades de compressão e distribuição de

GNC, revogando as portarias DNC nº26 de 7 de novembro de 1991 e nº 24 de

29 de setembro de 1993.

• Portaria do INMETRO nº278 (28 de dezembro de 2000) prorroga até 30 de

junho de 2001 os prazos vigentes nas portarias do INMETRO nº 198 e nº199.

• Decreto nº 19.392 do Município do Rio de Janeiro (1º de janeiro de 2001) cria

o Programa de Conservação de Energia para a cidade do Rio de Janeiro, e

estabelece como condição para os novos postos de abastecimento a oferta de

GNV. Os postos antigos são incentivados a ter abastecimento como este

combustível.

• Resolução CONAMA n°273 (08 de janeiro de 2001) estabelece as condições

para a construção (e desativação) de postos revendedores, postos de

abastecimento, instalações do sistema retalhista e postos flutuantes de

combustíveis.

• Portaria do INMETRO nº003 (16 de janeiro 2001) aprova o regulamento

técnico de cilindros de liga leve para armazenamento de gás metano circular.

• Portaria da Agência Nacional de Petróleo n°32 (06 de março de 2001)

regulamenta o exercício da atividade varejista de Gás Natural Veicular em

posto revendedor.

• Portaria do INMETRO nº 74 (29 de maio de 2001) aprova regulamento técnico

que estabelece os requisitos mínimos para a produção de cilindros de

armazenamento de GNV a bordo de veículos automotores.


84

• Portaria do DETRAN do Rio Grande do Sul (18 de junho de 2001) discorre

sobre os procedimentos a serem seguidos pelos proprietários de veículos que

desejarem utilizar GNV e determina a necessidade de porte de um selo para o

veículo convertido a gás natural no momento do abastecimento.

• Portaria do INMETRO nº278 (25 de junho de 2001) prorroga até 30 de

novembro de 2001 os prazos vigentes nas portarias do INMETRO nº 198 e

nº199.

• Portaria da Agência Nacional do Petróleo nº101 (26 de junho de

2001) estabelece as tarifas de transporte de referência para o cálculo dos preços

máximos dos gás natural de produção nacional para vendas à vista às empresas

concessionárias de gás canalizado a partir de 1º de julho de 2000.

• Portaria do INMETRO nº132 (18 de setembro de 2001) aprova o regulamento

técnico da qualidade para registros do instalador de sistemas de gás natural em

veículos rodoviários automotores.

• Portaria do INMETRO nº150 (22 de novembro de 2001) aprova o

regulamento técnico de qualidade para inspeção de veículos rodoviários

automotores com sistemas de gás natural veicular.

• Resolução CONAMA n°291 (25 de outubro 2001) estabelece critérios para

regulamentar os kits para conversão de veículos para o uso do gás natural,

considerando as prescrições do PROCONVE – Programa de Controle de

Poluição do Ar por Veículos Automotores.

• Portaria do INMETRO nº33 (13 de março de 2002) aprova o regulamento

técnico de componentes do sistema para gás natural veicular.

• Portaria do INMETRO nº102 e 103 (20 de maio de 2002) aprova os

regulamentos técnicos de qualidade para registro de sistemas de gás natural

veicular em veículos automotores e para a inspeção de veículos rodoviários

automotores com sistemas de gás natural, RTQ-33 e RTQ-37.

• Portaria do INMETRO nº105 (20 de maio de 2002) estabelece a avaliação da

conformidade compulsória dos cilindros para alta pressão e armazenamento de

gás metano veicular como combustível a bordo de veículos automotores.

• Portaria do INMETRO nº122 (21 de junho 2002) estabelece que todos os

veículos rodoviários automotores, quando tiverem instalado um sistema de gás

natural veicular, deverão ser identificados com o selo gás natural veicular, após


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inspeção de segurança veicular executada por entidade credenciada pelo

INMETRO.Desde de 1º de outubro de 2002, os veículos que estão sendo

convertidos, em estabelecimentos autorizados pelo INMETRO, têm o Selo Gás

Natural Veicular.

• Portaria da Agência Nacional do Petróleo nº104 (08 de julho de 2002)

estabelece a especificação do gás natural, de origem nacional ou importado, a

ser comercializado em todo o território nacional.

• Portaria do DENATRAN nº60 (26 de novembro 2002) estabelece que a

inspeção dos veículos modificados para GNV (e outros veículos que sofreram

alterações) poderá ser feita por entidades públicas ou paraestatais, desde que

autorizadas pelo INMETRO. Estas entidades, portanto, poderão atestar o

cumprimento da legislação de trânsito vigente, especialmente quanto ao

quesito de segurança.

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