1.4 Conclusion
2.1.3 Techniques de virtualisation utilisées par les hyperviseurs . 39
Os resultados para a produção de energia elétrica excedente obtidos pela simulação no software EMSO, e etanol hidratado pelo rendimento teórico, de acordo com o perfil de fibra e ATR da cana foram agrupados nos Quadros 4 e 5.
No Quadro 4 são apresentados os resultados de produção de eletricidade e etanol para 1 tonelada de cana-de-açúcar, com uma variação de fibra de 12 a 16% e de 100 a 140 kg de ATR/tc.
Quadro 4: Produção de energia elétrica excedente e etanol hidratado a partir de uma tonelada de cana-de-açúcar com diferentes perfis de fibra e ATR.
Fibra (%) Pro d u to Kg de ATR/tc 140 135 130 125 120 115 110 105 100 12 EE 28,05 28,05 28,05 28,05 28,05 28,05 28,05 28,05 28,05 EH 80,42 77,54 74,67 71,80 68,93 66,06 63,18 60,31 57,44 13 EE 33,60 33,60 33,60 33,60 33,60 33,60 33,60 33,60 33,60 EH 80,42 77,54 74,67 71,80 68,93 66,06 63,18 60,31 57,44 14 EE 39,15 39,15 39,15 39,15 39,15 39,15 39,15 39,15 39,15 EH 80,42 77,54 74,67 71,80 68,93 66,06 63,18 60,31 57,44 15 EE 44,69 44,69 44,69 44,69 44,69 44,69 44,69 44,69 44,69 EH 80,42 77,54 74,67 71,80 68,93 66,06 63,18 60,31 57,44 16 EE 50,24 50,24 50,24 50,24 50,24 50,24 50,24 50,24 50,24 EH 80,42 77,54 74,67 71,80 68,93 66,06 63,18 60,31 57,44
EE – Energia elétrica excedente (kWh/tc)
EH – Etanol hidratado (litros/tc) Fonte: Autor, 2017.
Segundo Sindaçúcar-AL (2017) a cana-de-açúcar produzida durante a safra 2015/2016 em Alagoas apresentou uma média de 15% de fibra e 130 kg de ATR/tc. Com base nesse perfil de cana e nos cálculos de cogeração e produção de etanol, este perfil de cana-de-açúcar tem potencial para produzir 44,69 kWh e 74,67 litros de etanol hidratado por tonelada processada.
O faturamento estimado com a comercialização desses produtos a partir deste e de outros possíveis perfis de cana-de-açúcar estão no Quadro 5.
Quadro 5: Faturamento (R$/tc) com a venda de energia elétrica excedente e etanol hidratado por tonelada de cana-de-açúcar com diferentes perfis de fibra e ATR.
Fibra (%) 140 135 130 125 kg ATR/tc 120 115 110 105 100 12 145,53 140,61 135,70 130,79 125,87 120,96 116,05 111,14 106,22 13 147,10 142,19 137,28 132,36 127,45 122,54 117,63 112,71 107,80 14 148,68 143,77 138,85 133,94 129,03 124,11 119,20 114,29 109,38 15 150,25 145,34 140,43 135,51 130,60 125,69 120,77 115,86 110,95 16 151,83 146,92 142,00 137,09 132,18 127,26 122,35 117,44 112,53 Fonte: Autor, 2017.
Segundo Tew; Cobill (2008), a cana-energia Tipo 1 apresenta um percentual de fibra superior a 17%. Assim, para este trabalho foi adotada uma variação de fibra para a cana-energia de 17 a 21%. Essa variação baseia-se também na limitação técnica do parque industrial sucroenergético brasileiro, que não está preparado para processar canas com densidades muito elevadas de fibra.
No Quadro 6 são apresentados os resultados de produção de eletricidade e etanol para 1 tonelada de cana-energia, apresentando uma variação de fibra de 17 a 21% e de 80 a 120 kg de ATR/tc.
Quadro 6: Produção de energia elétrica excedente e etanol hidratado a partir de uma tonelada de cana-energia com diferentes perfis de fibra e ATR.
Fibra (%) Pro d u to Kg de ATR/tc 120 115 110 105 100 95 90 85 80 17 EE 55,80 55,80 55,80 55,80 55,80 55,80 55,80 55,80 55,80 EH 68,93 66,06 63,18 60,31 57,44 54,57 51,70 48,82 45,95 18 EE 61,33 61,33 61,33 61,33 61,33 61,33 61,33 61,33 61,33 EH 68,93 66,06 63,18 60,31 57,44 54,57 51,70 48,82 45,95 19 EE 66,89 66,89 66,89 66,89 66,89 66,89 66,89 66,89 66,89 EH 68,93 66,06 63,18 60,31 57,44 54,57 51,70 48,82 45,95 20 EE 72,45 72,45 72,45 72,45 72,45 72,45 72,45 72,45 72,45 EH 68,93 66,06 63,18 60,31 57,44 54,57 51,70 48,82 45,95 21 EE 77,98 77,98 77,98 77,98 77,98 77,98 77,98 77,98 77,98 EH 68,93 66,06 63,18 60,31 57,44 54,57 51,70 48,82 45,95
EE – Energia elétrica excedente (kWh/tc)
EH – Etanol hidratado (litros/tc)
Bressiani (2017) apresenta uma variedade de cana-energia Tipo 1 chamada Vertix 3, com um perfil médio de 21% de fibra e 115 kg de ATR/tc.
Com base nesse perfil de cana e nos cálculos de cogeração e produção de etanol aplicados neste trabalho, uma tonelada dessa cana tem potencial para produzir aproximadamente 77,98 kWh de eletricidade e cerca de 66,06 litros de etanol.
O Quadro 7 apresenta o faturamento estimado com a comercialização do etanol e eletricidade produzidos a partir de uma tonelada de cana-energia com diferentes perfis de fibra e ATR.
Quadro 7: Faturamento (R$/tc) com a venda de energia elétrica excedente e etanol hidratado por tonelada de cana-energia com diferentes perfis de fibra e ATR.
Fibra (%) kg ATR/tc 120 115 110 105 100 95 90 85 80 17 133,76 128,84 123,93 119,02 114,10 109,19 104,28 99,37 94,45 18 135,33 130,41 125,50 120,59 115,68 110,76 105,85 100,94 96,02 19 136,91 131,99 127,08 122,17 117,25 112,34 107,43 102,52 97,60 20 138,48 133,57 128,66 123,75 118,83 113,92 109,01 104,09 99,18 21 140,06 135,14 130,23 125,32 120,40 115,49 110,58 105,67 100,75 Fonte: Autor, 2017.
No comparativo do faturamento obtido com a venda do etanol e eletricidade excedente do perfil médio da cana-de-açúcar em Alagoas (15% de fibra e 130 kg de ATR/tc) e do perfil da cana-energia Tipo 1 (21% de fibra e 115 kg de ATR/tc) apresentada por Bressiani (2017), observa-se uma leve vantagem da cana-de-açúcar no faturamento por tonelada (R$/t 140,43 cana-de-açúcar contra R$/t 135,14 cana- energia, equivalente a R$ 5,29 por tonelada). Entretanto, a grande diferença se dá na comparação do faturamento pela produtividade dos dois tipos de cana (cana-de- açúcar = 55 tc/ha, cana-energia Tipo1, Vertix 3 = 125,66 tc/ha).
O faturamento apresentado nos Quadros 5 e 7 teve como base o valor da energia elétrica para o submercado nordeste e o preço do etanol hidratado para Alagoas, ambos praticados no mês de março de 2017.
Os valores para energia elétrica são muito dinâmicos. A CCEE (Câmara de Comercialização de Energia Elétrica) divulga semanalmente o PLD (Preço de
Liquidação das Diferenças) que é o valor de mercado da eletricidade para aquela semana ou mês de referência. Como a energia elétrica é proveniente principalmente de hidrelétricas de grande porte, o valor da eletricidade varia muito em função de fatores como disponibilidade hídrica, pluviosidade média, custo de produção e distribuição e o valor dos combustíveis usados nas termelétricas que dão suporte a produção de eletricidade (CCEE, 2017).
Por conta dessas variáveis, o preço de mercado de energia elétrica é muito instável. Em um período de tempo muito curto pode ocorrer variações consideráveis nos valores do MWh. Um exemplo disso é o que ocorreu entre junho e outubro de 2014, quando o valor médio do PLD saltou de R$/MWh 412,60 para a marca histórica de R$/MWh 804,54. Dessa forma, para assegurar um limite de custos e faturamentos a Aneel aplica anualmente um valor mínimo e máximo para o PLD, sendo para o ano de 2017 o valor mínimo de R$/MWh 33,68 e máximo de R$/MWh 533,82 (CCEE, 2017).
A Figura 11 apresenta o histórico do preço médio do PLD para o submercado Nordeste no mercado livre de energia elétrica. Os valores são referentes ao período de janeiro de 2007 a janeiro de 2017.
O preço do etanol também depende de muitas variáveis, como a produtividade nos canaviais, os custos de produção da matéria-prima e de sua transformação, o momento do mercado nacional e internacional dos combustíveis, entre outros (LIMA, 2011).
Figura 11: Histórico de preço médio do PLD (R$/MWh) – Submercado Nordeste (janeiro/2007 a janeiro/2017). Fonte: CCEE (2017). 0 100 200 300 400 500 600 700 800 ja n/ 0 7 jul /0 7 ja n/ 0 8 jul /0 8 ja n/ 0 9 jul /0 9 ja n/ 1 0 jul /1 0 ja n/ 1 1 jul /1 1 ja n/ 1 2 jul /1 2 ja n/ 1 3 jul /1 3 ja n/ 1 4 jul /1 4 ja n/ 1 5 jul /1 5 ja n/ 1 6 jul /1 6 ja n/ 1 7 R$/MWh
Mas diferente do mercado de eletricidade o preço de mercado do etanol é mais estável. A Figura 12 demonstram o histórico de preços do etanol praticados no período de janeiro de 2007 a janeiro de 2017.
Em razão do comportamento desses mercados, a ideia de produção de uma cana com maior percentual de fibra para incrementar o faturamento com a venda de excedentes de eletricidade é muito boa, mas é relevante manter uma quantidade segura de ATR ao perfil desta cana para a produção de etanol, tendo em vista a maior estabilidade do mercado para este produto. Nesse caso, a cana-energia Tipo 1 apresenta-se como uma excelente alternativa para cultivo, pois seu percentual de fibra pode ser processado pelas usinas atuais e a redução de ATR não compromete significativamente a produção de etanol.
4.3.1 Produção e faturamento por produtividade
A produtividade média adotada para a cana-de-açúcar foi de 55 toneladas/ha. Este valor foi obtido pela média das safras 2011/2012 a 2015/2016 no estado de Alagoas apresentadas pela CONAB (2017). Assim, os resultados de produção de etanol e excedentes de eletricidade com base na produtividade da cana-de-açúcar em Alagoas são apresentados no Quadro 8.
0 0,5 1 1,5 2 2,5 ja n/ 0 7 jul /0 7 ja n/ 0 8 jul /0 8 ja n/ 0 9 jul /0 9 ja n/ 1 0 jul /1 0 ja n/ 1 1 jul /1 1 ja n/ 1 2 jul /1 2 ja n/ 1 3 jul /1 3 ja n/ 1 4 jul /1 4 ja n/ 1 5 jul /1 5 ja n/ 1 6 jul /1 6 ja n/ 1 7 R$/litro
Figura 12: Histórico de preço médio do etanol hidratado (R$/litro) – Alagoas (janeiro/2007 a janeiro/2017).
Quadro 8: Produção de energia elétrica excedente e etanol hidratado com base na produtividade média da cana-de-açúcar (55 t/ha) com diferentes perfis de fibra e ATR.
Fibra (%) Pro d u to Kg de ATR/tc 140 135 130 125 120 115 110 105 100 12 EE 1542,75 1542,75 1542,75 1542,75 1542,75 1542,75 1542,75 1542,75 1542,75 EH 4422,88 4264,92 4106,96 3949,00 3791,04 3633,08 3475,12 3317,16 3159,20 13 EE 1848,00 1848,00 1848,00 1848,00 1848,00 1848,00 1848,00 1848,00 1848,00 EH 4422,88 4264,92 4106,96 3949,00 3791,04 3633,08 3475,12 3317,16 3159,20 14 EE 2153,25 2153,25 2153,25 2153,25 2153,25 2153,25 2153,25 2153,25 2153,25 EH 4422,88 4264,92 4106,96 3949,00 3791,04 3633,08 3475,12 3317,16 3159,20 15 EE 2457,95 2457,95 2457,95 2457,95 2457,95 2457,95 2457,95 2457,95 2457,95 EH 4422,88 4264,92 4106,96 3949,00 3791,04 3633,08 3475,12 3317,16 3159,20 16 EE 2763,20 2763,20 2763,20 2763,20 2763,20 2763,20 2763,20 2763,20 2763,20 EH 4422,88 4264,92 4106,96 3949,00 3791,04 3633,08 3475,12 3317,16 3159,20 EE – Energia elétrica excedente (kWh/ha)
EH – Etanol hidratado (litros/ha) Fonte: Autor, 2017.
Para o faturamento com esses produtos, os cálculos basearam-se nos valores médios aplicados para o MWh e para o litro do etanol (R$ 284,01 e R$ 1,7106, respectivamente), praticados pelo mercado em março/2017. Os resultados são apresentados no Quadro 9.
Quadro 9: Faturamento (R$/ha) com a venda de energia elétrica excedente e etanol hidratado com base na produtividade média da cana-de-açúcar com diferentes perfis de fibra e ATR.
Fibra (%) 140 135 130 125 kg ATR/tc 120 115 110 105 100 12 8.003,93 7.733,73 7.463,52 7.193,32 6.923,11 6.652,90 6.382,70 6.112,49 5.842,28 13 8.090,63 7.820,42 7.550,22 7.280,01 7.009,80 6.739,60 6.469,39 6.199,18 5.928,98 14 8.177,32 7.907,13 7.636,91 7.366,70 7.096,50 6.826,29 6.556,08 6.285,88 6.015,67 15 8.263,86 7.993,65 7.723,45 7.453,24 7.183,04 6.912,83 6.642,62 6.372,42 6.102,21 16 8.350,55 8.080,35 7.810,14 7.539,94 7.269,73 6.999,52 6.729,32 6.459,11 6.188,90 Fonte: Autor, 2017.
Considerando que o perfil médio da cana-de-açúcar no estado de Alagoas é de 55 t/ha apresentando 15% de fibra e 130 kg de ATR/tc, estima-se que este a partir deste perfil de cana sejam produzidos 2457,95 kWh de bioeletricidade e 4106,96 litros de etanol hidratado por hectare de cana.
O faturamento total estimado com a venda desses produtos é de R$ 7.723,45 por hectare, sendo R$ 698,08 com a bioeletricidade e R$ 7.025,37 com etanol (Figura 13).
A Unica (2016) apresenta para a cana-de-açúcar produzida na Região Centro- Sul durante a safra 2015/2016 um perfil médio de 13% de fibra e 130 kg de ATR/tc e produtividade média de 83 toneladas de cana por hectare.
Na Figura 14 consta um comparativo do faturamento médio estimado por hectare de cana-de-açúcar, considerando o perfil médio para Alagoas e o perfil médio para a Região Centro-Sul.
Para o perfil de cana da Região Centro-Sul a estimativa de faturamento é de R$ 11.704,05 por hectare de cana, considerando o valor de mercado dos produtos para a Região Nordeste e a metodologia aplicada neste trabalho.
Figura 13: Estimativa de faturamento (R$/ha) de etanol/ha e etanol+eletricidade/ha.
0,00 1.000,00 2.000,00 3.000,00 4.000,00 5.000,00 6.000,00 7.000,00 8.000,00 Etanol Etanol+Eletricidade Fonte: Autor, 2017. R$/ha
Figura 14: Estimativa de faturamento (R$/ha) de etanol+eletricidade, considerando a produtividade do estado de Alagoas e Região Centro-Sul.
0,00 2.000,00 4.000,00 6.000,00 8.000,00 10.000,00 12.000,00 Alagoas Região Centro-Sul Fonte: Autor, 2017. R$/ha
4.3.2 Perfil estimado para cana-energia
Considerando que a estimativa de faturamento médio com a comercialização de etanol e bioeletricidade da cana-de-açúcar em Alagoas é de R$ 7.723,45 por hectare, para se equiparar a ela, a cana-energia precisa apresentar uma produtividade mínima necessária, para que, com a comercialização dos seus produtos (etanol e bioeletricidade) seu faturamento por hectare seja igual ou superior aos R$ 7.723,45 obtidos com a cana-de-açúcar. Dessa forma, de acordo com os cálculos realizados, os valores de produtividade mínima esperados para cada perfil de cana-energia são apresentados no Quadro 10.
Quadro 10: Produtividade mínima estimada para diferentes perfis de cana-energia para cultivo em complemento a cana-de-açúcar no estado de Alagoas. (t/ha)
Fibra (%) kg ATR/tc 120 115 110 105 100 95 90 85 80 17 58,0 60,0 62,5 65,0 68,0 71,0 74,5 78,0 82,0 18 57,5 59,5 62,0 64,5 67,0 70,0 73,0 77,0 80,5 19 56,5 59,0 61,0 63,5 66,0 69,0 72,0 75,5 79,5 20 56,0 58,0 60,5 62,5 65,0 68,0 71,0 74,5 78,0 21 55,5 57,5 59,5 62,0 64,5 67,0 70,0 73,5 77,0 Fonte: Autor, 2017.
Para se equiparar a cana-de-açúcar produzida em Alagoas e ser uma opção de variedade que possa ser cultivada em complemento a ela, a cana-energia deve apresentar uma produtividade mínima entre 55,5 toneladas por hectare (perfil de 21% de fibra e 120 kg de ATR/tc) a 82 toneladas por hectare (perfil de 17% de fibra e 80 kg de ATR/tc).
Esses valores de produtividade mínima esperada condizem com alguns resultados obtidos por experimentos com cana-energia descritos pela literatura, como os trabalhos de Violante (2012) e Bressiani (2017).
Violante (2012) identificou entre híbridos de cana-energia, materiais com produção de 1,5 vez mais massa em comparação com variedades comerciais tradicionais. Neste caso, em comparação ao perfil de cana-de-açúcar de Alagoas que
tem produtividade média de 55 toneladas por hectare, a cana-energia apresentaria uma produtividade de 82,5 toneladas por hectare.
Bressiani (2017), apresenta resultados de produtividade média de 125,66 toneladas por hectare para a cultivar de cana-energia Tipo 1 com 21% de fibra e 115 de ATR. Um resultado mais de duas vezes maior do que o mínimo estimado para este mesmo perfil.
Além da alta produtividade, outros fatores corroboram com a proposta de cultivo da cana-energia em complemento a cana-de-açúcar. Matsuoka et al. (2011), Violante (2012), Matsuoka et al. (2014), citam:
a) alta taxa de perfilhamento e maior dispersão dos perfilhos, o que leva a uma menor necessidade de mudas, reduzindo os custos com o plantio;
b) maior longevidade do canavial, podendo-se prever de 10 a 12 socas;
c) maior rusticidade e resistência, necessitando de menos nutrientes e sendo assim uma alternativa para uso em terras degradas e áreas marginais.
Okuno (2016), em seu estudo de desempenho econômico de um sistema de produção de biomassa da cana-energia, conclui que o investimento nessa variedade de cana demonstrou atratividade financeira, tendo em vista que um dos indicadores de viabilidade econômica financeira mais importantes é a produtividade média da lavoura. Isto demonstra que todos os perfis de cana-energia propostos neste trabalho têm resultados de produtividade satisfatórios, e, portanto, apresentam-se como opção de cultivo em complemento a produção de cana-de-açúcar no estado de Alagoas.
5 CONCLUSÃO
Considerando que a cana-energia adotada neste trabalho apresenta um percentual de fibra variando entre 17% a 21% e quantidade de ATR de 80 kg a 120 kg por tonelada de cana, todos os perfis de cana-energia estimados demonstraram resultados satisfatórios quanto a produtividade mínima esperada, apresentando-se como uma alternativa viável para ser cultivada no estado de Alagoas de forma complementar a produção de cana-de-açúcar.
REFERÊNCIAS
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