CUSTO DE PRODUO AGRCOLA E INDUSTRIAL DE ACAR E

LCOOL NO BRASIL NA SAFRA 2007/2008

Maio de 2009

Universidade de So Paulo - USP

Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz - ESALQ

Departamento de Economia, Administrao e Sociologia

Programa de Educao Continuada em Economia e Gesto de Empresas - PECEGE

Coordenador:

PEDRO VALENTIM MARQUES

Gerente:

DANIEL YOKOYAMA SONODA

Equipe tcnica:

LEONARDO BOTELHO ZILIO

CARLOS EDUARDO OSRIO XAVIER

FILIPE JOS ALMEIDA DE ARRUDA

JOO HENRIQUE MANTELLATTO ROSA

ALINE ANGLICA VITTI

Equipe adicional nas pesquisas de campo:

JOAQUIM HENRIQUE DA CUNHA FILHO

MAURCIO MEIRA GUIMARES

Apoio tcnico:

P.A.SYS ENGENHARIA E SISTEMAS LTDA.

M. MORAES CONSULTORIA AGRONMICA LTDA.

PO2 PLANEJAMENTO E OTIMIZAO LTDA

Custo de Produo Agrcola e Industrial de Acar e lcool no Brasil na safra

2007/2008

MARQUES, P.V. (Coord.) Custo de produo agrcola e industrial de acar e lcool no Brasil na

safra 2007/2008. Piracicaba: Universidade de So Paulo, Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz, Programa de Educao Continuada em Economia e Gesto de Empresas/Departamento de Economia, Administrao e Sociologia. 2009. 194 p. Relatrio apresentado a Confederao da

Agricultura e Pecuria do Brasil CNA.

Maio de 2009

NDICE

SUMRIO EXECUTIVO .......................................................................................................... 4

1 INTRODUO ................................................................................................................. 10

2 ABRANGNCIA DO ESTUDO....................................................................................... 14

2.1 Caracterizao das reas do Estudo ........................................................................... 16

2.1.1 Critrio 1 Tradio de Cultivo ................................................................................. 19

2.1.2 Critrio 2 poca de Safra ......................................................................................... 19

2.1.3 Critrio 3 Relevo ...................................................................................................... 20

2.1.4 Critrio 4 Balano Hdrico ....................................................................................... 21

2.1.5 Critrio 5 Arrendamentos ........................................................................................ 23

2.1.6 Critrio 6 Produo Industrial ................................................................................. 27

3 PRODUO DA CANA, ACAR, LCOOL E SUBPRODUTOS ............................ 28

3.1 Processo Produtivo Agrcola (Cana-de-acar) .......................................................... 29

3.1.1 Preparo do Solo ........................................................................................................... 29

3.1.2 Plantio ......................................................................................................................... 31

3.1.3 Tratos Culturais .......................................................................................................... 32

3.1.4 Colheita ....................................................................................................................... 33

3.2 Processo Produtivo Industrial (Acar e lcool) ....................................................... 35

3.2.1 Recepo da cana ........................................................................................................ 37

3.2.2 Preparo da cana ........................................................................................................... 38

3.2.3 Extrao do Caldo ....................................................................................................... 39

3.2.4 Tratamento do caldo ................................................................................................... 40

3.2.5 Evaporao ................................................................................................................. 41

3.2.6 Fbrica de acar ........................................................................................................ 42

3.2.7 Fermentao ................................................................................................................ 43

3.2.8 Destilao ................................................................................................................... 44

3.2.9 Estao de tratamento de gua .................................................................................... 46

3.2.10 Gerao de Vapor e Eletricidade ................................................................................ 47

3.2.11 Laboratrios ................................................................................................................ 48

4 METODOLOGIA DE CLCULO DE CUSTO ............................................................... 52

4.1 Clculo do Custo de Produo Agrcola (Cana-de-acar) ........................................ 54

2

4.1.1 Custo Operacional Efetivo ......................................................................................... 54

4.1.2 Custo Operacional Total ............................................................................................. 57

4.1.3 Custo Total ................................................................................................................. 59

4.2 Clculo do Custo de Produo Industrial (Acar e lcool) ..................................... 61

4.2.1 Custo Operacional Efetivo ......................................................................................... 62

4.2.2 Custo Operacional Total ............................................................................................. 72

4.2.3 Custo Total ................................................................................................................. 74

4.3 Amostragem ............................................................................................................... 75

4.4 Cronograma de atividades .......................................................................................... 78

4.5 Resumo sobre a coleta de dados ................................................................................. 80

5 RESULTADOS ................................................................................................................. 82

5.1 Resultados tcnicos agrcolas ..................................................................................... 82

5.2 Resultados Tcnicos Industriais ................................................................................. 88

5.2.1 Dados de Produo ..................................................................................................... 88

5.2.2 Qualidade de matria-prima ....................................................................................... 90

5.2.3 Informaes sobre a configurao industrial ............................................................. 94

5.2.4 Perdas industriais ...................................................................................................... 107

5.2.5 Fatores de formao dos custos ................................................................................ 117

5.3 Custos de Produo .................................................................................................. 132

5.3.1 Cana-de-acar ......................................................................................................... 132

5.3.2 Industrial (Acar e lcool) ..................................................................................... 154

5.4 Tpicos Adicionais ................................................................................................... 161

5.4.1 Estimativa do Custo de Produo Eficiente Cana-de-acar ................................ 161

5.4.2 Estimativa do Custo de Produo Eficiente Acar e lcool ............................... 165

5.4.3 Economias de Escala ................................................................................................ 169

6 CONSIDERAES FINAIS .......................................................................................... 173

7 REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS ............................................................................ 175

ANEXOS ................................................................................................................................ 181

3

SUMRIO EXECUTIVO

A capacidade produtiva e os baixos custos relativos ao setor sucroalcooleiro no

Brasil vm chamando a ateno das principais economias do mundo. O potencial agrcola

brasileiro incontestvel, porm ainda existem muitas divergncias no que se refere aos

custos de produo sucroalcooleiros. Atualmente, os trabalhos sobre o custo de produo

agrcola e industrial do setor so, em sua maioria, pontuais, suas metodologias

diversificadas e com muitas variveis apresentadas na forma agregada, o que faz com que

os valores obtidos no representem verdadeiramente a realidade.

Assim sendo, de fundamental importncia o desenvolvimento de uma

metodologia homognea para o clculo dos custos de produo da cana-de-acar, do

acar e do lcool, que permita ainda o acompanhamento ano a ano. Alm disso, existe a

necessidade do acompanhamento sistemtico das variveis que compe os seus

respectivos custos de produo. Estes estudos podem trazer muitos benefcios ao setor

quando acompanhados de prtica de gesto de custos nas empresas, desenvolvimento de

polticas pblicas, aprimoramento da forma de pagamento da cana de acar, etc.

Neste sentido, em conjunto com a Confederao Nacional da Agricultura, foi

desenvolvido este estudo, no qual foram mensurados custos de produo da cana-de-

acar, alcool e aucar. O mtodo utilizado contemplou a mensurao dos Custos

Operacionais Efetivos, Custos Operacionais Totais e Custos Totais, os quais envolvem os

custos desembolsveis (COE), incluindo depreciaes (COT) e custos de oportunidade

(CT).

Definiram-se 3 regies para o estudo: regio Nordeste (Estados de Pernambuco e

Alagoas); Centro-Sul Tradicional (So Paulo - exceto oeste, Paran e Rio de Janeiro);

Centro-Sul Expanso (Mato Grosso do Sul, Minas Gerais - Tringulo Mineiro, Gois e o

oeste paulista). A amostra do estudo contemplou 32 usinas e 16 painis com produtores e

tcnicos do setor. Para a definio dos ndices tcnicos, alm da amostra foram utilizados

dados de outros rgos e empresas ligadas ao setor (CTC, Orplana, Dedini, BNDES).

Os resultados agrcolas mostram que a regio Nordeste apresenta o maior custo

por tonelada de cana (R$ 54,07/t para usinas e R$ 59,82/t para fornecedores), devido,

principalmente, a sua baixa produtividade mdia. Os custos totais do Centro-Sul para as

usinas permaneceram entre R$ 43,71/t e R$ 47,31/t, e para os fornecedores entre R$

4

43,66 e R$ 48,11/t. Nesta regio, nota-se maiores gastos diretos com a lavoura na regio

de Expanso, justificados pela intensificao das operaes de preparo de solo e plantio.

A regio Tradicional possui custos administrativos, de capital e de terras mais elevados.

Tambm foi calculado o custo de produo eficiente para cada caso apresentado

anteriormente. Trata-se de um custo terico, levando em considerao os valores de

preos mais atrativos aferidos a campo. Cabe salientar que os coeficientes tcnicos de

produtividade, raio mdio, percentual de colheita mecanizada e manual, teor de ATR na

cana, nveis de arrendamentos, quantidades necessrias dos conjuntos de mquinas e

implementos e dosagem dos insumos agrcolas foram mantidos constantes com a

finalidade de no modificar as caractersticas produtivas de cada regio. Os custos de

produo quando a cana obtida de fornecedores ou a produo prpria so

apresentados nas Tabelas A e B respectivamente.

Tabela A Custos de Produo (COE, COT e CT) Padro (P) e Eficiente (E): Tradicional, Expanso e Nordeste Fornecedores de Cana (R$/t)

Regio Tradicional Expanso Nordeste

Descrio do custo (R$/t) Padro Eficiente Padro Eficiente Padro Eficiente

Mecanizao 14,40 12,27 14,95 13,73 13,71 13,05

Mo-de-obra 6,87 6,11 8,84 8,39 17,03 16,87

Insumos 10,22 9,33 9,68 9,04 14,57 12,86

Arrendamento 2,27 2,27 2,18 2,18 1,17 1,17

Despesas administrativas 5,40 4,81 2,76 2,70 5,66 4,97

Custo Operacional Efetivo (COE) 39,16 34,80 38,41 36,04 52,14 48,92

Depreciaes 3,03 2,96 1,39 1,34 2,49 2,36

Custo Operacional Total (COT) 42,19 37,77 39,81 37,38 54,63 51,28

Remunerao da terra 4,22 4,22 2,84 2,84 3,63 3,63

Remunerao do capital 1,69 1,61 1,01 0,95 1,57 1,45

Custo Total (CT) 48,11 43,60 43,66 41,17 59,82 56,35

Fonte: dados do trabalho

5

Tabela B - Custos de Produo (COE, COT e CT) Padro (P) e Eficiente (E):

Tradicional, Expanso e Nordeste Produo Prpria de cana (R$/t) Regio Tradicional Expanso Nordeste

Descrio do custo (R$/t) Padro Eficiente Padro Eficiente Padro Eficiente

Mecanizao 12,32 11,59 13,12 12,57 12,68 10,75

Mo-de-obra 6,37 6,37 9,02 7,49 14,24 13,21

Insumos 10,40 9,73 10,99 9,53 11,27 10,83

Arrendamento 3,66 3,66 2,85 2,85 1,75 1,75

Despesas administrativas 4,34 3,42 3,97 3,15 8,16 4,48

Custo Operacional Efetivo (COE) 37,09 34,78 39,96 35,59 48,10 41,02

Depreciaes 2,74 2,74 3,60 3,57 2,56 2,56

Custo Operacional Total (COT) 39,84 37,52 43,56 39,16 50,66 43,58

Remunerao da terra 2,57 2,57 2,19 2,19 1,98 1,98

Remunerao do capital 1,30 1,26 1,56 1,50 1,44 1,41

Custo Total (CT) 43,71 41,36 47,31 42,84 54,07 46,97

Fonte: dados do trabalho

Partindo para a integrao agroindustrial, calculou-se o custo da cana para a

indstria, necessrio aos clculos dos custos dos produtos (acar e lcool). Para a

obteno deste valor, foi ponderada a participao de cana prpria e de fornecedores em

cada regio. Sobre a participao prpria, foi considerado o custo da cana produzida pela

usina, entretanto, sobre a participao de terceiros (cana de fornecedores), foi considerado

o preo regional de mercado (CONSECANA). Neste caso, foram respeitados os

parmetros de ATR existentes em cada regio (quantidade de ATR por tonelada de cana e

preo do quilograma do ATR). Os valores so apresentados nas tabelas C e D.

Tabela C Custo ponderado da tonelada da cana-de-acar: input industrial Tradicional, Expanso e Nordeste

Regio R$/t % cana prpria CONSECANA Preo ponderado (input)

Tradicional - usina 43,71 64% 34,88 40,53

Expanso - usina 47,31 73% 35,41 44,09

Nordeste - usina 54,07 70% 37,42 49,08

Fonte: dados do trabalho

Tabela D Custo eficiente ponderado da tonelada da cana-de-acar: input industrial Tradicional, Expanso e Nordeste

Regio R$/t % cana prpria CONSECANA Preo ponderado (input)

Tradicional - usina 41,36 64% 34,88 39,03

Expanso - usina 42,84 73% 35,41 40,84

Nordeste usina 46,97 70% 37,42 44,11

Fonte: dados do trabalho

6

Na regio Nordeste e no Centro-Sul, os custos totais de produo agrcolas de

fornecedores e usinas ficaram acima do preo mdio de compra estabelecido nas regies:

R$ 37,43/t (Nordeste), R$ 34,88/t (Expanso) e R$ 35,41/t (Tradicional). Mesmo

considerando os resultados dos custos eficientes o Centro-Sul apresentaria o custo entre

R$ 41,17/t e R$ 43,60/t e o Nordeste entre R$ 46,97/t e R$ 56,35/t, ainda acima dos

preos pagos para as regies.

O custo mdio industrial da cana das usinas Nordestinas tambm foi mais alto, em

funo dos custos administrativos maiores, causados pela menor escala de produo. O

CT do processamento industrial da cana, desconsiderando o custo da matria-prima, de

R$ 24,05/t na regio Nordeste enquanto os da regio de expanso e tradicional so de R$

22,78/t e R$ 22,98/t respectivamente. O custo mdio do Nordeste, considerando

processamento industrial e valor da matria-prima, foi de R$ 29,77/saca de 50 kg de

acar (ou R$ 73,82/t de cana) e de R$ 972,24/m de lcool anidro equivalente (ou R$

71,65/t de cana). No Centro-Sul as diferenas de custos de processamento industrial dos

produtos ocorrem em funo das diferenas dos custos e da qualidade da matria-prima.

O custo mdio do acar de R$ 23,62/sc na regio tradicional (ou R$ 64,75/t de

cana) e de R$ 24,03/sc (ou R$ 68,11/t de cana) na regio de expanso. Em relao ao

lcool, os custos totais observados foram de R$ 744,29/ m lcool anidro equivalente (R$

62,35/t de cana) e R$ 757,70 / m de lcool anidro equivalente (R$ 65,69/ t de cana).

A proposta de custo de produo industrial eficiente de cada regio diferencia-

se do custo mdio em funo de se considerar uma melhor qualidade de matria-prima,

ou seja, uma cana com maior teor de acar na sua composio. Alm disso, considera-se

uma diminuio das perdas industriais, do nmero de funcionrios e dos custos

administrativos. Ressalta-se que os custos manuteno, administrao industrial,

depreciao e custo de oportunidade do capital foram mantidos constantes para no

modificar as caractersticas produtivas de cada regio (Tabelas E e F).

7

Tabela E Custos de Produo (COE, COT e CT) Padro (P) e Eficiente (E): Tradicional, Expanso e Nordeste Acar (R$/t de cana e R$/sc de acar)

Regio Tradicional Expanso Nordeste

Descrio R$/t R$/sc R$/t R$/sc R$/t R$/sc

P E P E P E P E P E P E

Cana 40,53 39,03 14,79 13,32 44,09 40,84 15,56 13,87 49,08 44,11 19,79 16,52

Mo de obra 3,67 3,05 1,34 1,04 3,67 3,05 1,30 1,04 3,28 2,75 1,32 1,03

Insumos 2,48 2,59 0,91 0,88 2,57 2,64 0,91 0,90 2,41 2,53 0,97 0,95

Manuteno 4,14 4,14 1,51 1,41 4,14 4,14 1,46 1,41 3,83 3,83 1,54 1,43

Administrativo 3,71 2,75 1,35 0,94 3,42 2,55 1,21 0,87 5,01 3,66 2,02 1,37

Industrial 0,50 0,50 0,18 0,17 0,50 0,50 0,18 0,17 0,50 0,50 0,20 0,19

Rateio adm. 3,21 2,25 1,17 0,77 2,92 2,05 1,03 0,70 4,51 3,16 1,82 1,18

COE 54,54 51,56 19,90 17,60 57,90 53,21 20,43 18,07 63,61 56,87 25,65 21,30

Depreciao 3,84 3,84 1,40 1,31 3,84 3,84 1,35 1,30 3,84 3,84 1,55 1,44

COT 58,38 55,40 21,30 18,91 61,74 57,05 21,78 19,38 67,45 60,71 27,20 22,74

Custo de cap. 6,37 6,37 2,32 2,17 6,37 6,37 2,25 2,16 6,37 6,37 2,57 2,39

CT 64,75 61,77 23,62 21,08 68,11 63,42 24,03 21,54 73,82 67,08 29,77 25,13

Fonte: dados do trabalho

Tabela F Custos de Produo (COE, COT e CT) Padro (P) e Eficiente (E): Tradicional, Expanso e Nordeste lcool (R$/t de cana e R$/m AEAC eq)

Regi Tradicional Expanso Nordeste

Descrio R$/t R$/m R$/t R$/m R$/t R$/m

P E P E P E P E P E P E

Cana 40,53 39,03 483,79 424,24 44,09 40,84 508,59 441,48 49,08 44,11 665,94 543,65

Mo de obra 3,67 3,05 43,81 33,15 3,67 3,05 42,34 32,97 3,28 2,75 44,47 33,85

Insumos 2,00 2,11 23,84 22,93 2,04 2,15 23,53 23,28 2,24 2,36 30,35 29,12

Manuteno 4,14 4,14 49,42 45,00 4,14 4,14 47,76 44,75 3,83 3,83 51,97 47,20

Administrativo 3,51 2,60 41,86 28,31 3,24 2,42 37,34 26,12 4,72 3,46 64,07 42,59

Industrial 0,50 0,50 5,97 5,43 0,50 0,50 5,77 5,41 0,50 0,50 6,78 6,16

Rateio adm. 3,01 2,10 35,89 22,88 2,74 1,92 31,57 20,71 4,22 2,96 57,28 36,42

COE 53,84 50,93 642,73 553,63 57,18 52,60 659,55 568,60 63,15 56,50 856,80 696,41

Depreciao 3,20 3,20 38,20 34,78 3,20 3,20 36,91 34,59 3,20 3,20 43,42 39,44

COT 57,04 54,13 680,92 588,42 60,38 55,80 696,47 603,19 66,35 59,70 900,22 735,85

Custo de cap. 5,31 5,31 63,36 57,70 5,31 5,31 61,23 57,38 5,31 5,31 72,02 65,42

CT 62,35 59,44 744,29 646,11 65,69 61,11 757,70 660,57 71,65 65,01 972,24 801,27

Fonte: dados do trabalho

A reduo dos custos eficiente de acar e lcool em relao aos custos mdios

foi decorrente de trs fatores: ganhos de eficincia no processamento industrial da cana,

reduo dos custos da matria-prima e melhor qualidade da matria-prima. Dessa forma,

8

os custos finais da produo eficiente de acar apresentam uma reduo de

aproximadamente 11% no permetro tradicional, 12% na expanso e quase 20% na regio

Nordeste.

9

1 INTRODUO

O setor sucroalcooleiro consolidou-se ao longo dos ltimos anos como um dos

pilares da atividade agrcola brasileira. A expressiva expanso da cana-de-acar frente a

outras culturas, tais como a soja, o milho e mesmo a pecuria, demonstra a dimenso que

o setor possui dentro do cenrio nacional. Da mesma forma, observa-se grande

crescimento da produo dos produtos gerados a partir desta matria prima, sendo eles: o

lcool, o acar e a energia eltrica.

Segundo dados da Unio da Indstria da Cana-de-acar (UNICA) e da Unio dos

Produtores de Bioenergia (UDOP), entre as safras 2001/02 e 2007/08 houve um aumento

de cerca de 68% na quantidade moda de cana e 95% na produo de lcool,

principalmente do tipo hidratado. J a produo de acar apresentou aumento de

aproximadamente 60% no mesmo perodo, saindo de 19,2 milhes de toneladas para 30,8

milhes (Figura 1).

Figura 1 Produo brasileira de cana, lcool e acar 1990 a 2007 Fonte: UNICA/UDOP

O Balano Energtico Nacional 2008 (BEN 2008) aponta para o fato de que a

cadeia sucroalcooleira j representa cerca de 16% do total da Oferta Interna de Energia

(OIE), posicionando-se como segunda fonte primria de energia e ultrapassando inclusive

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h

es (

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ou

t)

Mil

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es (

t)

Cana (milhes t) lcool (milhes m) (eixo sec.) Acar (milhes t) (eixo sec.)

10

a gerao hidrulica de energia, pilar do sistema de eletricidade brasileira. A energia

obtida das fontes derivadas do petrleo segue como lder na OIE.

O BEN 2008 registra ainda que entre 2007 e 2008 houve um aumento

considervel no consumo de lcool carburante (34%), enquanto que a demanda por

gasolina caiu cerca de 4% no mesmo perodo. Este fato refora a atual conjuntura de

substituio de combustveis no Brasil. De acordo com a Associao Nacional Dos

Fabricantes de Veculos Automotores- ANFAVEA, em 2008, cerca de 35% da frota ativa

dentro do territrio nacional pode ser abastecida tanto com lcool hidratado como com

gasolina, fato este visvel em poucos lugares do mundo. H estimativas de que esta

relao chegue a 64% em 2015 (Figura 2).

Figura 2 Expanso da frota brasileira de veculos automotores observado (2004 e 2005) e estimado (2006 a 2015)

Fonte: UNICA/COPERSUCAR/ANFAVEA

Assim sendo, alguns fatores apontam para a expanso do setor sucroalcooleiro no

Brasil:

i) o forte aumento da demanda pelo lcool carburante, principalmente interna,

devido ao advento dos veculos flex fuel, a partir de 2002 (ANFAVEA, ano);

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Mil

h

es d

e u

nid

ad

es

Frota Total Frota Flex

11

ii) a fragilidade da matriz de energia eltrica brasileira, fortemente dependente da

gerao hidrulica, o que cria novas oportunidades para a atividade de co-gerao

de energia a partir do bagao de cana (BEN 2008);

iii) o crescimento da produo de acar, em cerca de 8% a.a., dado o aumento do

consumo mundial deste produto a taxas constantes ao longo das ltimas dcadas

(UNICA, ano).

Nota-se que, at antes da atual crise financeira mundial, havia uma elevada euforia

do mercado em relao aos investimentos neste setor. Segundo a SCA Etanol do Brasil,

na safra 07/08 entraram em operao 17 novas unidades de processamento de lcool e

aucar, sendo a maioria dos investimentos efetuados nos Estados de Gois e Mato Grosso

do Sul. Havia ainda um grande nmero de projetos em andamento, os quais devero

iniciar suas operaes ao longo dos prximos anos.

Tal crescimento foi impulsionado tanto pela presena de capital nacional quanto

estrangeiro, atrados pelas taxas de retorno alcanadas no setor (BACCHI, 2006c). As

expectativas de que o etanol torne-se uma das principais fontes de energia a nvel

mundial, a vantagem competitiva em termos de custos de produo e a localizao

geogrfica colocam o Brasil numa posio privilegiada no cenrio mundial (BRESSAN

FILHO, 2008; NEVES e CONEJERO, 2007; ALBANEZ, BONIZIO e RIBEIRO, 2008).

Entretanto ainda h pouca preciso nas informaes sobre os custos de produo

dos produtos do setor sucroalcooleira, uma vez que so poucos os trabalhos pblicos

sobre o tema, alm da falta de uma metodologia de aferio de custos comum as diversas

unidades industriais.

Albanez et al. (2008), citando dados da UNICA (2004), afirmam que o custo de

produo do acar atinge algo em torno de US$ 150,00/t para a regio Nordeste e US$

130,00/t para o Estado de So Paulo. Os mesmos valores so expostos em Carvalho e

Oliveira (2006). Este estudo ainda afirma que os custos de produo do lcool seriam de

US$ 0,15/L e US$ 0,18/L, para Centro-Oeste e Norte-Nordeste, respectivamente. Os

mesmos US$ 0,18/L so calculados por Bon (2006), o qual estuda a viabilidade da

produo de lcool pela da hidrlise do bagao.

J o Ministrio de Minas e Energia (MME), no Plano Decenal de Expanso de

Energia: 2007/2016, registra como custo mdio um total de US$0,165/L de lcool, valor

12

semelhante aos US$ 0,15/L expostos por Toneto Jnior et al. (2008). Segundo Perina et

al. (2008) o custo para o lcool anidro, corrigido com o ndice de Preos do Consumidor

ao Atacado (IPCA), de R$ 0,87/L.

Dados de mercado apontam para o custo operacional de usinas de acar e lcool

no Brasil. Segundo estes, uma usina de 1 milho de toneladas depara-se com um custo

operacional industrial de cerca de R$ 10,5/t de cana, enquanto que outra unidade de 4

milhes arcaria com cerca de R$ 7,5/t. O decrscimo do custo operacional d-se na

dimenso de R$ 0,50/t a cada 500.000 t de cana modas.

Contudo, no se pode deixar de considerar os fortes impactos da crise mundial

sobre o setor sucroalcooleiro observados a partir de meados de 2008, tais como:

dificuldades no pagamento de fornecedores de matria prima e insumos, na aquisio de

novos equipamentos e na obteno de crdito para capital de giro. Todos estes fatores

impactaram diretamente na sade financeira do setor, sendo indispensvel a utilizao

de ferramentas de gesto no processo produtivo, tanto na rea agrcola como na industrial.

Nota-se, portanto, a necessidade da elaborao de estudos que garantam o

prosseguimento da expanso do setor sucroalcooleiro de forma sustentvel. A partir da

metodologia exposta neste documento, pretende-se definir um critrio para o clculo dos

custos de produo da cana-de-acar, do acar e do lcool produzidos nas unidades

sucroalcooleiras brasileiras, alm de obter ndices de custos nas regies delimitadas no

estudo. Este mtodo visa servir como base para o acompanhamento peridico dos preos

dos insumos e o clculo dos custos de produo safra a safra, servindo de base para a

tomada de deciso dos agentes do setor.

13

2 ABRANGNCIA DO ESTUDO

Segundo levantamento da CONAB (2008), 79% das unidades sucroalcooleiras

brasileiras esto localizadas no Centro-Sul, enquanto que no Norte/Nordeste encontram-se os

demais 21%. (Tabela 1).

Tabela 1 Distribuio das unidades sucroalcooleiras do Brasil por Estado e regio Estado/regio Usinas mistas Usinas lcool Usinas acar Total

Paran 19 10 0 29

SUL 19 10 0 29

So Paulo 115 32 6 153

Minas Gerais 17 13 1 31

Rio de Janeiro 3 2 0 5

Esprito Santo 2 5 0 7

SUDESTE 137 52 7 196

Mato Grosso do Sul 7 4 0 11

Gois 8 10 0 18

Mato Grosso 5 5 0 10

CENTRO OESTE 20 19 0 39

CENTRO-SUL 176 81 7 264

Alagoas 22 0 2 24

Pernambuco 16 3 5 24

Paraba 3 5 0 8

Rio Grande do Norte 2 1 0 3

Bahia 2 2 0 4

Maranho 1 5 0 6

Piau 1 0 0 1

Sergipe 1 3 0 4

Cear 0 3 0 3

NORDESTE 48 22 7 77

Amazonas 1 0 0 1

Tocantins 0 1 0 1

NORTE 1 1 0 2

NORTE-NORDESTE 49 23 7 79

BRASIL 225 104 14 343

Fonte: Adaptado de CONAB (2008)

Nota-se a baixa expressividade que o Norte apresenta em termos de produo

sucroalcooleira. Tal fato pode ser explicado por questes ambientais (presena da Amaznia),

climticas (a presena constante de chuvas inibe o correto desenvolvimento da cultura da

cana-de-acar) e geogrficas (baixa demanda da regio).

14

Com relao ao Nordeste, os estados de Pernambuco e Alagoas so responsveis por

parcela significativa da produo regional (77,4%). J no Sudeste, So Paulo detm 87,1% da

produo de cana enquanto, o Esprito Santo e o Rio de Janeiro retm apenas 2,3% das

unidades regionais (BRASIL, 2009). O Centro Oeste brasileiro possui distribuio

relativamente equitativa das unidades entre seus trs Estados, sendo Gois o mais

representativo.

Para a aferio dos custos de produo da cana-de-acar, do acar e do lcool, este

estudo contemplou visitas as principais regies produtoras do Brasil, sendo selecionados oito

Estados que, conjuntamente, concentram mais de 86% da cadeia sucroalcooleira (Figura 3).

Figura 3 Estados contemplados no estudo Fonte: dados do trabalho

Na regio Nordeste foram visitados os Estados de Alagoas e Pernambuco, sobretudo

as regies da Zona da Mata e no Agreste Nordestino, que concentram as unidades produtoras

de acar e/ou lcool. .

J no Centro-Sul foram entrevistadas usinas e produtores nos Estados do Paran, So

Paulo, Rio de Janeiro, Mato Grosso do Sul, Gois e Minas Gerais. Embora o Rio de Janeiro

15

no possua significativo grau de participao na produo de acar e lcool, sua escolha

deveu-se a grande quantidade de produtores inseridos na atividade canavieira. Por outro lado,

o Mato Grosso foi excludo da amostra por tratar-se de uma localidade relativamente distante

dos centros consumidores. Alm disso, os custos das usinas mato-grossenses podem ser

aproximados com determinada preciso pelos resultados obtidos nos outros dois Estados do

Centro-oeste (Mato Grosso do Sul e Gois), j que os trs Estados representam reas de

expanso da cana-de-acar no Brasil.

Devido s condies climticas, o Paran possui usinas concentradas basicamente na

regio norte do Estado. As baixas temperaturas observadas abaixo do paralelo 25 so

consideradas desfavorveis para o cultivo da cana. J no Mato Grosso do Sul, recente no

cultivo de cana, a produo concentra-se na regio leste do Estado.

O Estado de So Paulo possui tradio na produo sucroalcooleira, exceto na regio

oeste, nas proximidades das cidades de Andradina, Presidente Prudente e at prximo a

Araatuba, onde a cultura possui relativamente pouco tempo de existncia. Minas Gerais

conta com usinas basicamente na regio do Tringulo Mineiro, enquanto que Gois

caracteriza-se pela produo no centro-sul do Estado.

O programa de atividades inicial deste projeto contemplou cerca de 50 visitas aos

Estados supracitados, sendo realizadas entrevistas individuais nas usinas e painis com

produtores autnomos (fornecedores) e tcnicos do setor.

2.1 CARACTERIZAO DAS REAS DO ESTUDO

Cada uma das regies do estudo pode ser caracterizada de acordo com alguns critrios

dos sistemas produtivos.

Foram eleitos trs (3) permetros distintos Figura 4, aos quais so relacionados os

valores mdios dos custos de produo. Os custos de produo podem ser expressos em reais

por tonelada de cana (R$/t) para a cana-de-acar, reais por saca de 50 kg de acar (R$/sc)

para o acar e reais por metro cbico (R$/m) de lcool anidro equivalente para o lcool.

Para realizao desta eleio, foram definidos 6 critrios agroindustriais de determinao, os

quais visam definir caractersticas comuns das diversas regies contempladas nas visitas.

16

Assim, com base nos critrios de caracterizao regional, foram definidos trs (3)

permetros para o clculo dos custos de produo:

i) Nordeste: abrangendo os Estados de Pernambuco e Alagoas;

ii) Centro-Sul Tradicional: abrangendo So Paulo (exceto oeste), Paran e Rio de

Janeiro;

iii) Centro-Sul Expanso: abrangendo o Mato Grosso do Sul, Minas Gerais (Tringulo

Mineiro), Gois e o oeste paulista.

17

Figura 4 Delimitao das reas de Estudo Fonte: dados do trabalho

18

2.1.1 CRITRIO 1 TRADIO DE CULTIVO

O primeiro critrio proposto para a definio dos permetros de estudo foi quanto

tradio da cultura de cana na regio, ou seja, se a regio em anlise possui canaviais antigos

(reas tradicionais) ou recentes (reas de expanso).

As reas tradicionais caracterizam-se pela existncia de usinas com mais de 20 anos de

fundao, construdas basicamente na poca do Prolcool. J nas reas de expanso, os

empreendimentos so novos, construdos principalmente aps a desregulamentao do setor,

em 1999.

Os Estados de So Paulo (exceto o extremo oeste) e Paran enquadram-se na regio

tradicional da produo canavieira, bem como o Nordeste e o Rio de Janeiro. J o leste sul

matogrossense, o Tringulo Mineiro, o Estado de Gois e o extremo oeste paulista podem ser

consideradas as atuais reas de expanso da cana no Brasil (GOES e MARRA, 2008;

NASTARI, 2008; MARTHA JNIOR, 2008; CASTRO, BORGES e AMARAL, 2007).

Desta forma, so definidos dois permetros segundo o Critrio da tradio: um

englobando o Nordeste, os Estados do Rio de Janeiro, So Paulo (exceto extremo oeste) e

Paran; e outro caracterizado pela rea de expanso da cana no Brasil.

2.1.2 CRITRIO 2 POCA DE SAFRA

Outro critrio para definio dos permetros foi quanto poca de safra. Em todo o

Centro-Sul do Brasil, o perodo de atividade sucroalcooleira inicia-se entre os meses de

maro/abril e se estende at o final do ms de novembro/incio de dezembro. J a safra

nordestina realizada entre os meses de agosto/setembro a maro/abril.

JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ

poca de colheita da regio Centro-Sul

poca de colheita da regio Nordeste

Figura 5 poca de colheita: Centro-Sul e Nordeste Fonte: dados do trabalho

19

Para efeito de custos de produo, esse critrio importante principalmente devido ao

comportamento sazonal dos preos dos insumos de produo. Desta forma, plausvel esperar

que as duas lavouras localizadas em So Paulo e em Alagoas, por exemplo, possuam

diferentes custos com insumos.

Assim, definem-se duas reas distintas com base no Critrio 2: o Centro-Sul como um

todo e o Nordeste.

2.1.3 CRITRIO 3 RELEVO

O terceiro critrio refere-se ao relevo caracterstico das regies canavieiras. No

Nordeste so encontradas reas definidas como depresses, planaltos e tabuleiros (IBGE

Figura 6).

Figura 6 Relevo brasileiro Fonte: IBGE

20

J no Centro-Sul, ainda segundo o IBGE, h predomnio de planaltos, constatando-se

tambm a presena de patamares e depresses nas regies produtoras de cana. Nas viagens

aos Estados do Mato Grosso do Sul, Gois, Minas Gerais, Paran e So Paulo puderam ser

verificados tais tipos de relevos, alm de regies com declividade mais acentuada (Estado do

Rio de Janeiro).

As conseqncias diretas do relevo nos custos de produo ocorrem principalmente na

produtividade e na intensificao de operaes. Em reas de maior declividade existe maior

intensidade de operaes manuais, em reas mais planas, predominam-se as operaes

mecanizadas.

Com isso foram delimitados dois permetros distintos quanto ao relevo: um

englobando o Nordeste e o Rio de Janeiro e outro abrangendo o restante do Centro-Sul.

2.1.4 CRITRIO 4 BALANO HDRICO

O balano hidrco de grande importncia no que tange a cultura da cana-de-acar,

uma vez que contabiliza a quantidade de gua em excesso ou em dficit no solo e

conseqentemente, a necessidade de irrigao. As regies contempladas nesse projeto foram

divididas de acordo com sua similaridade nesse quesito.

Atravs da anlise dos dados expostos na Figura 7, notam-se as diferenas existentes

entre as regies selecionadas. As observaes contidas dentro do Estado de So Paulo

apresentam caractersticas semelhantes, contudo, foi observado maior dficit hdrico no eixo

Piracicaba/SP Ribeiro Preto/SP quando comparado ao Oeste Paulista, principalmente entre

os meses de abril e setembro. J no ms de dezembro, h maior presena de chuvas no eixo,

fato no observado claramente na regio de expanso do Estado.

As regies norte do Paran e do Estado do Mato Grosso do Sul tambm so

semelhantes neste critrio. O excedente hdrico visvel em todas as localidades selecionadas,

a no ser nas cidades de Bandeirantes/PR e Dourados/MS, onde h menor intensidade de

precipitaes ao longo do ano.

O permetro do Triangulo Mineiro, representado pela cidade de Uberaba/MG, e a rea

de cobertura de Gois apresentam similaridades quanto ao balano, com excedente hdrico

abundante nos meses de vero e dficit acentuado nos meses de outono-inverno.

21

Observam-se ainda caractersticas hdricas compostas por dficits na maior parte do

ano na regio de Campos dos Goytacazes/RJ. Da mesma forma, nas localidades de Joo

Pessoa/PB, Recife/PE e Macei/AL, representantes do Nordeste, nota-se um vero seco e

inverno mido, caracterizando uma safra canavieira diferenciada em relao ao resto do pas.

Figura 7 Balanos hdricos de localidades selecionadas (CAD = 100 mm) Fonte: dados do trabalho a partir de SENTELHAS ET AL (1999)

-100,00

-50,00

0,00

50,00

100,00

150,00

200,00

250,00

300,00

P. Prund/SP Marlia/SP Martinp/SP Mato/SP Pirac/SP R. Preto/SP Ararq/SP

Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez

-100,00

-50,00

0,00

50,00

100,00

150,00

200,00

250,00

300,00

Londr/PR P. Grossa/PR T. Borba/PR Castro/PR Band/PR Dour/MS

-100,00

-50,00

0,00

50,00

100,00

150,00

200,00

250,00

300,00

Campos/RJ Maceio/AL Recife/PE J. Pessoa/PB Goiania/GO R. Verde/GO Uberaba/MG

22

Assim sendo, levando em conta o critrio do balano hdrico, podem ser definidas pelo

menos cinco grandes reas geogrficas: uma englobando os Estados do Paran e Mato Grosso

do Sul; outra representada pelo Estado de So Paulo; uma terceira regio que vai do Tringulo

Mineiro ao centro de Gois; o Estado do Rio de Janeiro; e o Nordeste brasileiro.

2.1.5 CRITRIO 5 ARRENDAMENTOS

O quinto critrio agrcola para caracterizao dos permetros foi quanto ao preo dos

arrendamentos observados nas regies produtoras de cana. Este item mostra-se de suma

importncia por fazer parte tanto das despesas com arrendamentos (componente do COE)

quanto dos custos de oportunidade da terra.

Conforme dados aferidos nas visitas de campo, em FNP (2007) e IEA (2008) (Tabela

2), os contratos de arrendamento existentes na regio de expanso do Mato Grosso do Sul

contemplam preos mdios de R$ 10,00/t. Patamar semelhante observado no Rio de Janeiro

(8 t/ha) e na regio Nordeste (entre 5 t/ha e 13,32 t/ha). J em Gois, no Tringulo Mineiro e

no Oeste Paulista observaram-se valores em torno de R$ 12,00/t a R$ 14,00/t, delimitando

uma faixa dentro do Estado de So Paulo que vai desde Andradina at a regio de Bauru.

Nas regies norte do Paran (Jacarezinho) e em parte de So Paulo (Ja, Araraquara,

So Jos do Rio Preto, Fernandpolis e Piracicaba) h um patamar mais elevado de preos,

entre R$ 15,50/t e R$ 19,00/t. Ainda assim, foram observados valores arrendamentos mais

elevados no eixo Ribeiro Preto Sertozinho Catanduva Araatuba. Nestes casos

encontram-se valores de at R$ 27,00/t.

Classificando os preos de arrendamentos em trs faixas de preos (at 14 t/ha - de 14

a 19 t/ha - acima de 19 t/hA), foram definidos trs permetros distintos: um que constitui a

regio Nordeste, o Rio de Janeiro e as reas de expanso do Mato Grosso do Sul, oeste

paulista, Gois e Tringulo Mineiro; outro que engloba o norte do Paran e parte do Estado de

So Paulo; e um terceiro nas reas nobres de cana dentro do Estado de So Paulo, nas

proximidades de Ribeiro Preto. A definio geogrfica das reas pode ser vista na Figura 8 e

Figura 9 a seguir.

23

Tabela 2 Preos de arrendamento: contratos de 2007 Cidade Estado Regio Valor Unidade

Andradina SP Araatuba 12,4 t/ha/ano

Araatuba SP Araatuba 19,3 t/ha/ano

Araraquara SP Araraquara 19,8 t/ha/ano

Assis SP Ourinhos 12,0 t/ha/ano

Barretos SP Ribeiro Preto 22,9 t/ha/ano

Bauru SP Bauru 13,7 t/ha/ano

Catanduva SP So Jos do Rio Preto 25,0 t/ha/ano

Fernandpolis SP So Jos do Rio Preto 14,5 t/ha/ano

Jaboticabal SP Ribeiro Preto 23,6 t/ha/ano

Ja SP Ourinhos 17,0 t/ha/ano

Orlndia SP Ribeiro Preto 22,4 t/ha/ano

Ourinhos SP Ourinhos 14,3 t/ha/ano

Piracicaba SP Piracicaba 16,5 t/ha/ano

Presidente Prudente - SP Presidente Prudente 12,3 t/ha/ano

Ribeiro Preto SP Ribeiro Preto 21,8 t/ha/ano

So Jos do Rio Preto - SP So Jos do Rio Preto 19,6 t/ha/ano

Sertozinho SP Ribeiro Preto 27,1 t/ha/ano

Jacarezinho PR Jacarezinho 18,8 t/ha/ano

Quirinpolis GO Quirinpolis 12,0 t/ha/ano

Campo Florido MG Campo Florido 12,0 t/ha/ano

Campos dos Goytacazes - RJ Campos dos Goytacazes 8,0 t/ha/ano

Maracaju MS Rio Brilhante 10,0 t/ha/ano

Recife PE Recife 6,0 t/ha/ano

Camutanga PE Norte PE 6,0 t/ha/ano

Porto Calvo AL Macei 5,0 t/ha/ano

Macei AL Macei 10,0 t/ha/ano

Jequi da Praia AL Norte AL 13,3 t/ha/ano

Fonte: dados do trabalho, IEA e FNP

24

Figura 8 Mapa de arrendamentos Centro-Sul Fonte: dados do trabalho; FNP (2007); IEA (2008)

25

Figura 9 Mapa de arrendamentos Nordeste Fonte: dados do trabalho; FNP (2007); IEA (2008)

26

2.1.6 CRITRIO 6 PRODUO INDUSTRIAL

Apesar da variabilidade de produtos, funes e conseqentemente de tecnologia

industrial, podemos simplificar a representao da produo industrial sucroalcooleira, como

uma srie de processos que determinam o mix de produo de: i) lcool, unicamente; ii)

acar, unicamente iii) lcool e energia eltrica; iv) lcool e acar; e v) lcool, acar e

energia eltrica. Acar e lcool so considerados uma commodity, no tendo sido portanto,

diferenciados em suas variedades. Desta forma, foi identificado o mix de produo em cada

regio visitada, bem como suas caractersticas tecnolgicas.

O Centro-Sul tradicional possui todas as combinaes possveis, sendo concentrada a

presena da produo de acar e lcool, e das destilarias autnomas que surgiram durante o

PROALCOOL. Nota-se tambm a forte presena de co-gerao de energia para consumo

prprio, e tendncias de expanses e renovaes indstrias para o aumento da capacidade de

co-gerao para o mercado de eletricidade. O mesmo vlido para o Estado do Rio de

Janeiro.

J as reas de expanso, contam com produo de lcool, majoritariamente, acar e

ainda energia eltrica para exportao. Alm disso, uma tendncia natural dessas novas

unidades de serem empreendimentos cujas escalas de produo mdias so maiores que as

da regio Centro-Sul tradicional.

No Nordeste brasileiro, por outro lado, a produo voltada basicamente para o

acar, visto as condies para exportao para os EUA. Nesta regio, h menor incidncia de

barreiras tarifrias do que no restante do Brasil, portanto, as safras so prioritariamente

aucareiras. O lcool produzido nessa regio ainda deriva basicamente do tradicional mel

final. Como na rea tradicional de produo do Centro-Sul, a co-gerao de energia

praticamente abastece a prpria usina.

27

3 PRODUO DA CANA, ACAR, LCOOL E SUBPRODUTOS

O acar consumido pela populao mundial e o lcool carburante que abastece os

veculos fazem parte dos produtos oriundos da cadeia produtiva sucroalcooleira. A matria

prima que possibilita a produo desses a cana-de-acar, originada das variedades hbridas

do gnero Saccharum (SEGATO et al., 2006 apud CRONQUIST, 1981). caracterizada pela

adaptao a climas quentes, com boas condies de luminosidade e relativa escassez de gua,

ou seja, adapta-se bem em regies tropicais.

Basicamente, pode-se dividir a planta em duas partes: area e subterrnea. A parte

area composta por colmos, folhas, inflorescncias e frutos, enquanto que a parte

subterrnea composta por razes e rizomas. Do colmo extrada a sacarose, gua e o bagao.

Da sacarose so produzidos o acar e o lcool e a partir da queima do bagao gerada a

energia eltrica. As folhas so geralmente queimadas antes do corte, ou so depositadas no

solo aps o corte mecanizado. Mais recentemente tem sido utilizadas na gerao de energia

eltrica juntamente com o bagao. . A parte subterrnea mantida no solo para rebrota da

cana de acar por 4 a 6 ciclos, dependendo do tipo manejo utilizado.

A indstria do setor sucroalcooleiro possui historicamente suas atividades voltadas

produo de acar. O Proalcool e o nascente mercado consumidor interno na dcada de 1970

motivaram grandes adaptaes dos processos industriais do setor, surgindo o lcool

combustvel como relevante segundo produto na gerao de receitas de uma indstria

anteriormente alimentcia. H tambm o surgimento das destilarias autnomas, indstria

voltada especificamente para a produo de lcool. Aps a desregulamentao do setor

sucroalcooleiro no final da dcada de 1990 e com a subseqente criao do carro flex, o

lcool combustvel passou ao status de primeiro produto, no apenas para as destilarias

autnomas, mas para grande parte das unidades industriais do setor. Alm disso, a

desregulamentao da gerao e comercializao de eletricidade, na dcada anterior,

possibilitou o surgimento da energia eltrica produzida a partir de bagao de cana como um

nascente terceiro produto para as indstrias do setor que tradicionalmente j produziam a

eletricidade que consumiam.

Alm dessa curiosa diversidade de finalidades dos produtos, as unidades do setor

sucroalcooleiro possuem natural diversificao da mesma linha de produtos e de sub-

produtos. Comeando pelo acar, encontram-se unidades produzindo desde nichos de

28

mercado como acar orgnico, acar mascavo e acar lquido; as diferentes classes de

acar branco cristal e acar refinado voltadas tanto ao mercado atacadista como de varejo; e

o acar VHP, em um estado mais bruto, voltado exportao e reprocessadores de acar.

No caso de lcool, a dominante finalidade como combustvel automotivo no impede a

possibilidade de outros tipos de refinamentos no processamento para a produo voltada para

fins especficos como indstrias qumicas, de bebidas, de perfumes, de produtos de limpeza e

de forma incipiente de alcoolqumicas.

No caso de subprodutos ou produtos semi-processados, podemos verificar outra

grande diversidade de finalidades das unidades sucroalcooleiras. Podemos listar ainda: mis,

xaropes, leveduras, bagao de cana, briquetes feitos de bagao de cana, composto orgnico

para adubao e vinhaa. O mercado consumidor desses produtos igualmente diversificado,

desde o mercado de varejo de alimentos, combustveis, produtos agrcolas e de alimentao

animal at a integrao com produtores rurais, industriais alimentcias ou de rao animal e

outras unidades do setor sucroalcooleiro.

A seguir, so detalhados os processos produtivos da cana-de-acar, do acar e do

lcool.

3.1 PROCESSO PRODUTIVO AGRCOLA (CANA-DE-ACAR)

3.1.1 PREPARO DO SOLO

O preparo de solo na cultura da cana-de-acar relativamente profundo se

comparado a outras culturas como soja, milho e feijo, isso porque a cultura concentra cerca

de 70 a 80% das razes em profundidades de 40 a 45 cm de solo. Alm disso, a profundidade

de plantio de 20 a 30 cm, portanto um preparo de solo para o plantio da cana-de-acar deve

ser de no mnimo 30 cm (CMARA, 2006).

As operaes realizadas nesta etapa no apresentam um padro definido. Isto ocorre

devido a fatores como condies do terreno, tipo de solo, regime de chuvas, disponibilidade

de mquinas e implementos, declividade, suscetibilidade a eroso, e, principalmente, a

situao da rea, ou seja, se so reas de expanso ou renovao do canavial.

Dentre as operaes mais usuais encontram-se: arao, calagem, confeco de

terraos, dessecao para plantio, gessagem, gradagem niveladora, manuteno de estradas e

29

carreadores, sistematizao do terreno e subsolagem (Figura 10). As regies conhecidas como

de expanso so aquelas que realizam maior nmero de operaes mecanizadas na etapa de

preparo do solo, enquanto que a regio Nordeste apresenta caractersticas mais ligadas a

operaes manuais. Tal diferena explicada pela declividade do terreno, sendo que a regio

Nordeste apresenta maior declive, impossibilitando assim a entrada de mquinas em alguns

locais.

Figura 10 Operaes de preparo do solo: A) Confeco dos terraos; B) Calagem; C)

Gradagem Intermediria; D) Gradagem Niveladora. Fonte: Cmara (2006)

No caso das operaes manuais, o emprego da mo-de-obra se d principalmente em

tarefas de anlise de solo, marcao e topografia. Na regio Nordeste usual o complemento

30

do preparo de solo com outras operaes manuais, tais como: dessecao, roagem, calagem e

encoivarao (enleiramento de restos culturais aps a queima).

3.1.2 PLANTIO

O plantio da cana-de-acar realizado em diferentes pocas, dependendo de sua

localizao geogrfica, o que ocorre, dentre outros fatores, devido s divergncias climticas

dentro do territrio nacional. No caso da regio Centro-Sul, o plantio realizado geralmente

nos meses de janeiro a maio, sendo caracterizado como plantio de 18 meses ou cana-de-

ano-e-meio, distinguindo-se em plantio de vero, ocorrendo nos meses de janeiro, fevereiro e

maro; e plantio de outono, ocorrendo no perodo de abril a maio. Pode se fazer ainda, com

auxilio de irrigao, o plantio de inverno, que abrange os meses de junho, julho e agosto

(SEGATO et al, 2006). A regio Nordeste, por sua vez, caracterizada pelo plantio de 12

meses ou cana-de-ano, sendo o mesmo realizado nos meses de setembro e outubro.

O espaamento utilizado de suma importncia para um bom desenvolvimento da

cultura. Alm de influenciar diretamente na produtividade, diminui a ao de daninhas e

adequa a cultura para o tipo de colheita desejada, evitando casos de pisoteio da soqueira na

colheita mecanizada. As medidas mais utilizadas variam de 1 a 1,6 m e dependem, entre

outros fatores, do tipo de colheita a ser realizada. No caso da colheita mecanizada, o

espaamento mais utilizado o de 1,5 m, uma vez que este se adapta de forma mais adequada

s colhedoras disponveis no mercado. Em alguns casos ainda realizado o plantio abacaxi,

combinando linhas duplas distanciadas 0,4 a 0,5 m entre si e 1,4 m entre as duplas (SEGATO

et al, 2006).

Como citado acima, o plantio realizado numa profundidade entre 20 a 30 cm, sendo

recomendado de 10 a 12 gemas por metro, oriundas de viveiros corretamente conduzidos,

evitando problemas como aborto de gemas e doenas transmissveis por muda. De acordo

com Segato et al (2006), um plantio econmico no deveria despender mais que 10 t de

cana/ha.

31

Figura 11 Operaes de plantio: A) Sulcao/Adubao Mecanizado; B) Plantio Semi

Mecanizado; C) Plantio Manual; D) Plantio Semi-Mecanizado. Fonte: Cmara (2006) e Ripoli (2007)

3.1.3 TRATOS CULTURAIS

Tem como finalidade proporcionar melhores condies para o desenvolvimento da

cultura, baseando-se no trinmio planta, ambiente e manejo, alcanando, com isso, maiores

produtividades. Dentre algumas tcnicas podem ser citadas: adubaes complementares

(cobertura), aplicao de defensivos qumicos e biolgicos, irrigao/fertirrigao, aplicao

de corretivos, como calcrio e gesso, entre outros.

32

Figura 12 Tratos Culturais: A) Fertirrigao; B) Aplicao de Herbicidas Fonte: Bernardes (2006) e Cmara (2009)

3.1.4 COLHEITA

Devido as diferentes pocas de plantio, a colheita da cana-de-acar, ocorre em

perodos distintos. No caso do Centro-Sul, o processo inicia-se geralmente em maio,

prolongando-se at o ms de novembro, fazendo com que a safra canavieira se encaixe no

ano civil. Especificamente na regio Nordeste, a colheita iniciada no ms de setembro e vai

at maro, atravessando o ano civil.

Segundo Ripoli (2005), existem trs tipos de sistemas de colheita de cana-de-acar.

O sistema manual, que consiste no emprego da mo-de-obra para o corte e carregamento da

matria-prima. Tal sistema foi muito comum na regio Nordeste do pas, entretanto, devido a

recentes leis trabalhistas, o carregamento manual tornou-se proibido, sendo utilizados animais

para tal tarefa. O sistema semi-mecanizado, no qual o corte manual e o carregamento

mecanizado o mais comumente utilizado no pas, principalmente por grande parte dos

produtores autnomos que no possuem capital suficiente para aquisio das colhedoras

mecanizadas. Vale ressaltar a importncia do corte manual em reas de alta declividade, as

quais no permitem a atividade de mquinas.

Por fim, tm-se os sistemas mecanizados, nos quais a matria-prima cortada e

carregada por mquinas, sem a utilizao direta da mo-de-obra. Com a preocupao

ambiental e humana por parte de vrios segmentos da sociedade, a tendncia que este ltimo

sistema seja o mais utilizado nas prximas dcadas.

33

Figura 13 Colheita: A) Colheita Mecanizada; B) Colheita Manual; C) Tombo; D) Carregamento Mecanizado

Fonte: Ripoli (2007)

Aps as etapas de colheita e carregamento, d se o processo de transporte da cana at a

unidade processadora. O transporte de cana do campo para as fbricas realizado

essencialmente por meio do uso de caminhes, uma vez que a forma de transporte que se

apresenta mais adequada para as caractersticas de distncias, volumes, agilidade,

confiabilidade e periodicidade demandada no transporte dessa matria-prima a fbrica ao

longo do seu ciclo de colheita em campo e processamento na fbrica.

Existe uma grande diversidade de diferentes conjuntos rodovirios utilizados no

transporte de cana tanto que as capacidades transportadas variam desde 25 a 60 toneladas de

cana-de-acar por viagem. Os conjuntos mais utilizados na regio Sudeste so: Sistema

34

Rodotrem, tambm chamado de Romeu e Julieta, no qual um caminho cavalo-mecnico

traciona um semi-reboque canavieiro; e o Treminho, no qual um caminho canavieiro

traciona dois reboques (SEGATO et al, 2006).

Os tipos de reboques e/ou semi-reboques utilizados variam conforme a matria-prima.

Para a cana colhida em reas com colheita mecanizada, adequada a utilizao de

reboques/semi-reboques fechados. Nestes casos diz-se que feito o transporte de cana

picada. J em casos onde a matria-prima originria de reas com colheita manual, so

utilizados reboques/semi-reboques abertos. Diz-se nestes casos que realizado o transporte

da cana inteira.

A utilizao de caminhes com dois ou trs eixos constatada principalmente na

regio Nordeste, com capacidade de carga de 10 e 15 toneladas por viagem, respectivamente.

Devido a caractersticas de relevo, utiliza-se ainda, em algumas regies nordestinas, o uso de

animais para o transporte de cana.

O transporte da cana at a unidade processadora um fator de extrema importncia

no s pelo fato de existir perda de qualidade da matria-prima durante tal operao, mas

tambm no que se refere ao montante dos custos de produo. Neste sentido, a logstica e o

raio mdio do transporte impactam diretamente nos custos, podendo inclusive, inviabilizar o

processo produtivo.

3.2 PROCESSO PRODUTIVO INDUSTRIAL (ACAR E LCOOL)1

A Figura 14 apresenta um fluxograma simplificado da seqncia tpica das etapas do

processamento industrial da cana-de-acar para a obteno de acar e lcool.

Os primeiros grandes grupos de operaes, apresentados paralelamente no lado

esquerdo da Figura 14 englobam as atividades comuns ao processamento industrial da

produo tanto de acar como de lcool.

O primeiro grupo de operaes, formado pelos processos de recepo de cana, preparo

de cana, extrao do caldo, tratamento do caldo e evaporao esto relacionadas basicamente

1 As informaes contidas nesse tpico so baseadas na interpretao do material de projeto disponibilizado pela

P.A.Sys Engenharia e Sistemas, das notas de aula de Assis (2007), Csar (2008) e da consulta ao material de Dal

Bem et al (2006), Fernandes (2003) e Paiva (2005).

35

etapa inicial de medio e limpeza da cana, transformao da cana em caldo e bagao

seguido pelo tratamento do caldo e evaporao para uso nos processos de fabricao de

acar e lcool.

O segundo grupo de operao, formado pelos processos de estao de tratamento de

gua, gerao de vapor, gerao de eletricidade esto basicamente relacionadas na captao e

tratamento de gua sua transformao em vapor a partir da transferncia do calor especfico

de combusto do bagao gua e da converso desse vapor em eletricidade a partir da

transformao no par turbina de vapor e gerador de eletricidade. Os trs produtos: gua, vapor

e eletricidade so insumos essenciais na utilizao das operaes de processamento de cana,

sendo os dois primeiros utilizados em um circuito de realimentao em que depois de

utilizados no processamento de cana so retornados s operaes de tratamento de gua e

tratamento de vapor.

Figura 14 Fluxograma simplificado das operaes industriais Fonte: Adaptado de Assis (2007), Csar (2008), Dal Bem et al (2006) e Paiva (2005)

Recepo da cana

Preparo da cana

Extrao do caldo

Tratamento do caldo e

evaporao

Estao de tratamento

de gua

Gerao de vapor

Gerao de eletricidade

CANA

GUA

Fbrica de acar

Fermentao Destilao

GUA, VAPOR e ELETRICIDADE BAGAO

MEL RESIDUAL

ACAR

LCOOL

LaboratriosOficinas e Auxiliares

SERVIOS E MATERIAIS

36

J o terceiro grupo de operaes formado pelas atividades de laboratrios, oficinas e

auxiliares so operaes de suporte de materiais e servios para as demais operaes

industriais. Os laboratrios fornecem servios de medicao de qualidade de matria-prima e

eficincia de processos, as oficinas e auxiliares esto relacionadas s atividades de reparos e

adaptao de equipamentos e de suprimento de materiais e servios de mo-de-obra para os

demais processos produtivos da usina.

O quarto grupo de operao, j na parte superior direita da Figura 14, refere-se etapa

especfica de produo de acar. Nessa etapa alm da produo de acar h como resultado

a produo de mel residual, um subproduto rico em concentrao de acares que no foram

recuperados na forma de cristais de acar. Nas configuraes industriais brasileiras tpicas,

produtoras de acar e lcool, o mel residual uma segunda fonte de matria-prima do

processo de fabricao de lcool, o ltimo grupo de operaes apresentado na parte inferior

direita da Figura 14. Na fabricao de lcool alm do mel residual, utiliza tambm o caldo

concentrado vindo do processo de tratamento de caldo. So dois os processos fundamentais da

fabricao de lcool, a fermentao, ou seja, a transformao de acares redutores em lcool

e a destilao com objetivo de separar a mistura de lcool e gua gerada no processo anterior.

Vale ressaltar que a fbrica de acar pode ser classificada como uma indstria de

extrao, uma vez que, o acar produzido pela natureza, neste caso, sendo apenas

concentrado no processo (DAL BEM et al., 2006). J a destilaria, responsvel pela produo

do lcool, pode ser classificada como uma indstria de transformao, pois o produto final

ser obtido atravs da fermentao biolgica (DAL BEM et al, 2006).

Uma apresentao mais detalhada das operaes caractersticas do processo de

produo de acar e lcool no Brasil apresentada nos tpicos a seguir.

3.2.1 RECEPO DA CANA

O processo industrial inicia-se com a recepo da cana, quando se define a quantidade

e qualidade da matria-prima. Os caminhes de cana so pesados antes e depois do

descarregamento, para assim se definir a quantidade de cana entregue. Aps pesada, a cana

analisada para que se tenha definido o indicador de qualidade de cana para a produo de

acar e lcool, ou seja, quantidade de ART (Acar Redutor Total) da cana. A medio da

quantidade de ART realizada por meio da retirada, via sondas, de trs amostras de cana em

37

pontos diferentes do caminho (determinados aleatoriamente). Essas trs amostras so

misturadas entre si e conduzidas at o laboratrio para a determinao do ART e demais

caractersticas da amostra.

O procedimento de medio da quantidade e qualidade de cana necessrio para fins

de pagamento de cana aos fornecedores e para o controle e planejamento dos processos

industriais subseqentes.

3.2.2 PREPARO DA CANA

Juntamente com a matria-prima, h tambm as impurezas mineiras e vegetais, como

terra, cinzas, folhas e outros resduos. Assim, aps a recepo da cana, h a preparao da

mesma, para que se possa adequ-la para a mxima extrao de acares contidos nas clulas

da cana-de-acar na forma de um caldo limpo. O processo de preparo da cana inicia-se com

o descarregamento da cana por meio de um tombador em uma mesa alimentadora onde a cana

passa por um processo de limpeza.

comum nas usinas brasileiras haverem duas formas diferentes de limpeza. A cana

queimada e colhida na forma de cana inteira geralmente passa por um sistema de lavagem

com gua. J as canas colhidas mecanicamente, geralmente so conduzidas para um sistema

de limpeza a seco com peneira vibratrias e vento, que minimiza a perda de de acares, o

que ocorre comumente no processo de lavagem. Na face cortada da cana, o acar contido nas

clulas da cana facilmente transferido para a gua de lavagem por difuso. Na cana colhida

mecanicamente essa perda mais intensa uma vez que a matria-prima cortada em formas

de toletes, o que aumenta a superfcie de contato da cana com a gua.

A cana limpa ento lanada em uma esteira metlica, na qual passa por um conjunto

de facas niveladoras, picadores, sucedido por desfibrador. O objetivo das facas niveladoras

de fazer com que a alimentao da fase subseqente seja uniforme. O picador e o desfibrador

aumentam a densidade da matria prima e sua superfcie de contato e assim, aumentar a

capacidade de extrao do caldo. Aps o desfibrador atravs de uma esteira de borracha a

cana desfibrada passa por um eletrom cuja funo retirar qualquer material ferroso ou

magntico que tenha vindo com a cana e que possa causar algum dano s estruturas de

extrao.

38

3.2.3 EXTRAO DO CALDO

Logo aps o preparo da cana, inicia-se o processo de extrao de um caldo, que depois

de tratado e concentrado ser direcionado para a produo de acar ou para a produo de

lcool. O processo de extrao consiste na separao fsica do caldo da cana de sua fibra

(bagao). Este processo pode ser feito de duas formas: moagem ou difuso. O primeiro, tpico

nos processos da indstria brasileira, consiste em extrair o caldo por meio de frico mecnica

com a adoo de um conjunto de ternos de moenda que submetem uma presso mecnica a

cana desfibrada. Trata-se de sistema repetitivo geralmente com 4 a 6 estgios de prensagem

denominados historicamente de moagem. Este processo alia a presso mecnica embebio

com gua, como representado na Figura 15, onde se ilustra esquematicamente uma linha de

extrao de caldo utilizando moendas.

Figura 15 Esquema de extrao de caldo em moendas de 6 ternos Fonte: DAL BEM et al (2006).

O resduo final da moagem o bagao que tipicamente direcionado para um

depsito, para ser utilizado como combustvel no processo de produo de vapor.

relevante ressaltar que no processo de extrao ocorre uma perda de acares que

no conseguem ser removidos das clulas da cana de acar e que no so recuperados no

caldo de cana, pois permanecem fixados no bagao. Boa parte dessas perdas ocorre em funo

da perda de eficincia dos equipamentos que ao entrarem em contato direto com a cana,

sofrem desgastes por atrito e abraso. Uma forma comum de evitar a perda de eficincia de

moagem o uso de eletrodos especiais (base, sobre-base, laterais e picotes) para o

revestimento da superfcie dos equipamentos que entram em contato com a cana. Alm disso,

39

tambm comum a ocorrncia de perdas devido decomposio dos acares redutores por

microorganismos ou eventuais vazamentos. Entretanto, essas perdas so de difcil mensurao

e geralmente so denominadas perdas indeterminadas, sendo calculadas como o saldo final

da diferena entre os acares totais da cana inicialmente processada e a soma dos acares

total dos produtos com as perdas industriais medidas.

3.2.4 TRATAMENTO DO CALDO

O caldo extrado da cana ainda contm grande quantidade de resduos slidos,

impurezas orgnicas e minerais tais como, terra e microorganismos, que precisam ser

eliminados para se ter uma boa qualidade de acar e eficincia na produo de lcool. Para a

remoo dos slidos em suspenso de maior tamanho o caldo passa por uma peneira. Porm,

para a remoo das partculas menores, uma seqncia de procedimentos de tratamento fsicos

e qumicos precisa ser adotada. Os principais so a aquecimento, sulfitao, caleagem,

flasheamento, decantao e filtragem.

Aps o peneiramento, o caldo passa por um aquecimento prvio e posteriormente,

caso o caldo se destine produo de acar branco, comum a realizao de um processo de

sulfitao de forma a promover o branqueamento e clarificao mais intensa do produto final.

Logo aps, inicia-se o processo de calagem que consiste na adio ao caldo de

propores especficas de cal para se corrigir seu pH, o que feito com o intuito de tornar os

processos fsicos subseqentes de tratamento de caldo mais eficientes. O caldo ento

novamente aquecido e levado a uma operao rpida de despressurizaro que reduz levemente

sua temperatura (processo de flasheamento). Este processo objetiva eliminar os gases

dissolvidos no caldo que, quando presente, dificultam a decantao das impurezas mais leves.

O caldo segue para o decantador para separao das impurezas. A ao fsica de

decantao acelerada pela adio qumica de polmeros e cido fosfrico que aglutinam e

aumentam o peso das impurezas suspensas, precipitando-as mais rapidamente.

O caldo, agora chamado de caldo clarificado segue para os processos seguintes de

produo de acar e de lcool. J as impurezas formam o lodo, que posteriormente tratado

em filtros e/ou prensas para se reaver parte dos resduos de acar ainda presentes nessa

material. Como resultado do tratamento do lodo se obtm o caldo filtrado e a torta de filtro. O

caldo filtrado geralmente retorna ao processo inicial de tratamento de caldo. J a torta de filtro

40

retirada do processo industrial, para ser utilizada na lavoura como fertilizante. Nesse ponto

do processo industrial ocorre mais uma significativa perda de acares, os que no so

extrados dos resduos slidos da torta de filtro e conseqentemente so perdidos.

At a obteno do caldo clarificado, com exceo da eventual operao de sulfitao,

no h diferenas entre os processos industriais da produo de acar e lcool. a partir

deste ponto, no entanto, que o processo produtivo dos dois se diferencia (DAL BEM et al,

2006).

3.2.5 EVAPORAO

O caldo clarificado, resultado do tratamento de caldo aquecido novamente e segue

para a etapa de evaporao, realizada por meio de conjunto de evaporadores (geralmente a

vcuo) dimensionados para concentrar os slidos para as etapas seguintes. Geralmente, na

produo de lcool, o caldo clarificado passa apenas um conjunto de simples de evaporadores,

ajustado para obteno de uma concentrao de 18% de slidos a fim de otimizar a eficincia

da fermentao. Em alguns casos, o caldo clarificado, pode no passar pela etapa de

evaporao e ser misturado apenas com o mel residual resultante da produo do acar.

Neste procedimento, j possvel atingir a concentrao de 18% de slidos.

Para a produo de acar, o caldo clarificado passa por conjunto de evaporadores,

geralmente 5, at atingir uma concentrao de 65% de slidos, ideal para o incio do processo

de cozimento nas fbricas de acar.

Na fase de evaporao, comum a ocorrncia de perdas de acar por arraste na

evaporao e a decomposio dos acares redutores devido a altas temperaturas. Por essas

perdas serem de difcil determinao elas tambm so classificadas como perdas

indeterminadas. Aps o processo de evaporao, o caldo passa a ser chamado de xarope,

nome usado para o caldo concentrado na sada da evaporao destinado a fbrica de acar

(DAL BEM et al, 2006). Para a obteno do acar, ainda necessrio se passar pelas fases

de cozimento, centrifugao e secagem.

41

3.2.6 FBRICA DE ACAR

Na produo de acar, o xarope sado da evaporao passa por flotadores, para a

retirada de outras impurezas, seguindo posteriormente para a etapa de cozimento. Para casos

de produo de acar de menor qualidade, o processo de flotao pode ser dispensado.

O cozimento consiste na evaporao controlada da gua contida no caldo concentrado

dos evaporadores, sendo o xarope concentrado at o incio da formao de cristais, devido

precipitao da sacarose dissolvida na gua. O produto final originado desta etapa

denominado massa cozida (soluo aucarada). So normalmente empregadas duas ou trs

massas de cozimento.

Depois do primeiro cozimento, a massa cozida, chamada comumente de massa A,

enviada para os cristalizadores, que funciona como um regulador de fluxo entre o cozimento e

a centrifugao. Os cristalizadores so os responsveis por proporcionar o final da formao

dos cristais. Este processo realizado atravs da introduo de micro-cristais (iscas) e um

lento resfriamento com o auxilio de gua. A fase seguinte consiste na centrifugao, quando

os cristais de acar so separados do mel (soluo lquida rica em acares).

Aps a separao, o mel da massa A retorna para o segundo processo de cozimento,

denominado cozimento da massa B. Nesse processo o mel da massa A misturado com

xarope vindo da evaporao e se repetem os procedimentos de cristalizao e centrifugao.

Nos processos mais comuns da regio Centro-Sul do Brasil, o processo de produo de acar

se encerra aps o cozimento, cristalizao e centrifugao da massa B. Este processo gera

alm de novos cristais de acar, um mel residual. Em usinas puramente aucareiras esse

um subproduto, que pode ser considerado como perda devido a restries de mercado, porm,

para a maioria das usinas tpicas do Brasil, esse subproduto, rico em acar, destinado para

a fabricao de lcool.

Essa forma de produo de acar muito interessante porque simplifica, otimiza e

reduz custos na produo de acar, e citado como uma das vantagens competitivas da

produo de acar no Brasil. A economia de custos da produo de acar ocorre porque o

processo repetitivo de cozimento, cristalizao e centrifugao so realizadas por menos

equipamentos, que operam com matrias-primas mais concentradas em acar e

conseqentemente em faixas de eficincia de maior recuperao de acares. Alm disso, o

processo de produo de lcool tambm beneficiado uma vez que o mel residual j tratado e

42

concentrado pode gerar economias na evaporao e concentrao de caldo para a

fermentao. Nas configuraes industriais ainda tpicas do Nordeste brasileiro, que possui

incentivos comerciais de cotas de exportao de acar, ainda mais comum a utilizao de

trs massas de cozimento. O mel da massa B ainda volta para um terceiro cozimento e

repetio das operaes de cristalizao e centrifugao para ento se separar o mel residual

dos cristais de acar. Esse mel esgotado at praticamente o limite de recuperao de

acares na fbrica de acar, para s ento ser destinado fbrica de lcool.

Os produtos finais desse processo so, portanto, os cristais de acar e o mel residual.

Os cristais de acar so produtos com alta umidade e temperatura. Como ltima etapa do

processo de fabricao de acar, os cristais so levados por esteiras transportadoras ao

secador onde recebem ar quente. O produto desta etapa pode ser comercializado desta forma

ou seguir para a fabricao de outros produtos: o acar invertido, o acar refinado ou o

acar lquido. Aps a secagem, o acar segue para o armazenamento que pode ser tanto

armazenagem em sacaria como a granel.

3.2.7 FERMENTAO

A fermentao a operao mais complexa e importante da fabricao do lcool.

Nesse processo ocorre a transformao do ART caldo de cana em lcool, por meio de

leveduras, as quais realizam a transformao qumica das molculas de acar em molculas

de lcool.

A primeira etapa necessria na operao de fermentao consiste na preparao da

matria-prima, ou preparo do mosto, resultante da mistura de caldo concentrado vindo do

tratamento de caldo, do mel residual vindo da fbrica de acar e eventualmente de gua. Esta

mistura realizada de forma que sejam proporcionadas boas condies de controle de

contaminao biolgica, temperatura e concentrao de acares para a fermentao.

Alm do preparo da matria-prima, necessrio o preparo do agente de fermentao,

na operao chamada de preparo do fermento. No processo mais comumente utilizado na

indstria sucroalcooleira do Brasil, a levedura, antes de ser adicionada ao mosto, recebe um

tratamento com o objetivo de inibir a contaminao bacteriana (competidores por acar) no

fermento e criar condies de produo mais eficientes s leveduras. Este tratamento consiste

em uma diluio com gua, adio de cido sulfrico e/ou de tratamento bactericida

43

(antibiticos). . Esta suspenso de fermento diludo e acidificada conhecida popularmente

como p-de-cuba e permanece em agitao de uma hora a trs horas.

O mosto e o p-de-cuba so ento conduzidos s dornas (tanques) de fermentao,

onde so misturados na proporo 2:1. Depois de aproximadamente sete horas de processo de

fermentao, a mistura inicial transforma-se em uma mistura de vinho, com soluo lquida de

concentrao volumtrica entre 7% e 10% de lcool, e leveduras.

Essa mistura de vinho e leveduras ento levada s centrfugas que separam o vinho

das leveduras, que so ento recuperadas e conduzidas ao preparo do fermento para serem

reaproveitadas nos ciclos de fermentao subseqentes. Recentemente, o excesso de leveduras

retirado e processado para ser usado como fonte de protena para rao animal. J o vinho

resultante, composto basicamente por lcool e gua, bombeamento para as colunas de

destilao onde ocorrer a separao do lcool etlico, gua, alm de outros compostos, gases

e impurezas.

No processo de fermentao ocorre a maior perda industrial da produo de lcool. A

eficincia tpica da reao de transformao de ART em lcool na indstria brasileira situa-se

na faixa de 85% a 90%. Ou seja, aproximadamente 10% a 15% do total de ART que

potencialmente poderia ser transformado em lcool, no recuperado.

3.2.8 DESTILAO

O processo fsico de destilao possui a finalidade de realizar a separao de misturas

homogneas composta por lquidos com diferentes pontos de ebulio. No caso da destilao

para separao dos elementos do vinho, o lcool possui o ponto de ebulio inferior aos

demais componentes da mistura aquosa, evaporando, portanto, com mais facilidade. Contudo,

o lcool carrega consigo parcela considervel de gua que tambm evaporada.

Assim, o processo de destilao nas usinas utiliza uma seqncia de destilaes

parciais que aumentam a porcentagem de lcool nas misturas de vapores, at atingir um ponto

de concentrao e nvel de contaminao de impurezas especfico. No Brasil, esse ponto

usualmente definido para o lcool etlico hidratado carburante (AEHC) como sendo de 93%

de concentrao da massa do lcool etlico na massa da mistura total. Para se atingir esse

ponto, geralmente o vinho passa por duas colunas de destilao. Na primeira coluna o vinho

decomposto em duas correntes: flegma e vinhaa. O flegma, mistura mais concentrada e pura

44

de lcool etlico e gua, conduzido a segunda coluna, para a etapa conhecida como de

retificao cujo objetivo concentrar o flegma para que se obtenha as especificaes do

AEHC. Nessa coluna alm do AEHC tambm se produz mais vinhaa.

O AEHC em si um produto final das usinas que aps a destilao condensado em

trocadores de calor para voltar forma lquida, sendo ento armazenado em tanques para a

venda como combustvel.

J a vinhaa um mistura de gua, sais e resduos de alcois extrados do vinho e que

na sada das colunas de destilao condensado para ser aproveitado como fertilizante no

campo, uma vez que rico em potssio. A vinhaa tambm uma importante fonte de perdas

na produo de lcool, j que carrega consigo uma pequena quantidade de teores de lcool.

Em geral, para cada litro de AEHC produzido se produz quase 10 litros de vinhaa, sendo que

a proporo exata entre lcool e vinhaa produzida varia conforme a concentrao alcolica

inicial do vinho que chega a destilaria.

Outro produto importante no Brasil o lcool etlico anidro carburante (AEAC) cuja

concentrao em massa de 99,3% e por legislao misturado na gasolina em razes que

variam entre 20 a 25%. Para o caso da produo do AEAC a destilao simples no mais

tecnicamente possvel. Dessa forma, para a produo do AEAC o AEHC passa por processo

denominado de desidratao alcolica. O processo de desidratao alcolica mais comum nas

usinas brasileiras tambm usa a destilao, mas nesse caso o AEHC misturado a produtos

qumicos como o ciclohexano ou monoetilenoglicol (MEG), chamados de desidratantes. Esses

produtos possuem a capacidade alterar os pontos de ebulio da mistura final, permitindo a

separao do lcool da mistura de gua e desidratante em uma nova coluna de destilao, a

chamada coluna de desidratao. Aps a separao do AEAC a mistura enviada a uma

coluna de destilao de recuperao em que se separada o desidratante da gua, sendo o

primeiro reaproveitado em outro ciclo de desidratao alcolica.

Outra tecnologia de desidratao que tem sido utilizada no Brasil a separao fsica

das molculas de gua das molculas de lcool, atravs de uma peneira molecular. Nesse

processo o lcool vaporizado e enviado s colunas de desidratao, que contm em seu

interior uma srie de pequenos elementos revestidos por uma resina denominada zeolita, que

contm uma rede de micro-poros, que realizam o processo fsico semelhante ao peneiramento.

Os micro-poros da zeolita permitem a passagem das molculas de gua (menores que o

micro-poro) para a parte da interna da resina, enquanto as molculas de lcool (maiores que o

45

micro-poro) seguem seu fluxo fora da resina. Dessa forma, os vapores de lcool separados dos

de gua so retirados da coluna de desidratao e posteriormente condensados na forma de

lcool anidro. Aps a retirada do lcool realizada a regenerao da zeolita, que consiste na

aplicao de vcuo para remoo dos vapores de gua da parte interna dos micro-poros das

resinas e sua conseqente retirada da coluna de desidratao.

O AEAC j na sua forma lquida levado aos tanques de armazenamento. O produto

destinado a comercializao no mercado brasileiro, na finalizao do seu processo de

produo, por questes de legislao, deve ter adicionado na sua composio um corante de

cor laranja. A funo desse corante diferenciar o AEAC do AEHC, de forma a facilitar a

fiscalizao tributria dos dois produtos.

3.2.9 ESTAO DE TRATAMENTO DE GUA

Na estao de tratamento de gua da indstria sucroalcooleira feita a captao da

gua dos rios, tratamento para eliminao de impurezas mais simples e desmineralizao para

uso de gua em caldeiras.

Aps a captao da gua, o tratamento geralmente inicia- se com a remoo dos

metais presentes na gua principalmente mangans e ferro ao se adicionar cloro ou

material semelhante, que tornam os metais insolveis na gua. A prxima fase consiste na

coagulao na qual ser adicionando dosagem de sulfato de alumnio ou cloreto frrico, que

iro aglomerar a sujeira, formando flocos. Adiciona-se tambm cal, com intuito de manter o

pH da gua neutro.

Na floculao, que a etapa seguinte, a gua movimentada, aumentando de volume,

peso e consistncia. Assim sendo, na prxima fase a decantao os flocos formados

anteriormente separam-se da gua, sedimentando-se nos fundo dos tanques. No entanto,

algumas impurezas ainda permanecem na gua, fazendo com que seja necessrio a passagem

da gua por filtros constitudos por camadas de areia ou areia suportada por cascalhos. Em

geral, esse tratamento suficiente para o uso da gua na maior parte dos processos industriais

da usina. Para o caso especfico de uso em caldeiras, h a necessidade de remoo dos sais

minerais presentes na gua, o que feito por meio da desmineralizao- passagem da gua

por um sistema de membranas, que retm os minerais.

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3.2.10 GERAO DE VAPOR E ELETRICIDADE

As usinas de lcool e acar necessitam de bastante energia nas formas eltrica,

mecnica e trmica para movimentao dos sistemas de processamento industrial da cana-de-

acar. A forma primordial de obteno de energia para esses processos se d via produo

de vapor e eletricidade. A etapa de gerao de vapor consiste no aproveitamento do bagao

como combustvel bsico da usina para o aquecimento da gua obtida do tratamento de gua e

sua transformao em vapor.

Este processo feito com a utilizao de caldeiras, equipamentos onde o calor gerado

na combusto (queima) do bagao transmitido gua transformando-a em vapor. Nas

caldeiras o vapor gerado em alta presso, que variam de 15 kgf/cm a 65 kgf/cm. Esses

vapores so ento utilizados para o acionamento de turbinas, onde existe a transformao de

energia trmica em mecnica. Nas usinas, as turbinas a vapor geralmente so responsveis

pelo acionamento de picadores, desfibradores, moendas, bombas de captao de gua assim

como o acionamento de geradores para a produo de eletricidade necessria no processo de

fabricao de lcool e acar.

Na transformao da energia trmica em mecnica o vapor de alta presso transmite

parte de sua energia aos acionamentos mecnicos da turbina e outra parte d origem a um

vapor com menor energia trmica, ou seja, menor presso e temperatura. Esse vapor, tambm

chamado vapor de escape ou de processo, que possui presso de aproximadamente 1,5

kgf/cm, usado nos processos de evaporao de caldo, cozimento de massas e destilao da

usina de acar e lcool.

O sistema de gerao de energia trmica e mecnica a partir do vapor produzido da

queima do bagao de cana faz com que o rendimento energtico das usinas alcance valores da

ordem de 90%. Uma tendncia tecnolgica recente para o melhor aproveitamento energtico

tem sido a substituio dos acionamentos realizados por turbinas por acionamentos via

motores eltricos, que podem trabalhar com melhores nveis de consumo de energia. O

aumento da demanda de eletricidade dos motores eltricos, tambm contribui para o aumento

dos geradores de eletricidade, os quais conseguem, em funo da escala, trabalhar em faixas

de maior eficincia. Adicionalmente, a menor utilizao de turbinas pode contribuir para a

simplificao do circuito de recirculao de gua e vapor nas caldeiras. Outra tendncia tem

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sido a adoo de turbinas de condensao, em que a transformao da energia trmica em

mecnica mais eficiente.

A gerao de eletricidade das unidades industriais brasileiras tpicas possui potncia

de gerao de eletricidade variando entre 5 e 15 MW. Para suprir o consumo industrial, so

necessrios aproximadamente 12 kWh por tonelada de cana moda (MACEDO, 2001). Assim

sendo, tem sido comum o aproveitamento energtico do bagao de cana para a gerao de

excedente de eletricidade, que destinado para as reas agrcolas da usinas, principalmente

para operao de sistemas de irrigao e, ou para a comercializao no mercado de energia

eltrica.

3.2.11 LABORATRIOS

No laboratrio da usina so feitas as anlises das amostras que determinam todas as

eficincias dos processos industriais, iniciando-se pela qualidade da matria-prima, que influi

diretamente na composio dos custos industriais. Sabe-se que o pagamento da cana feito de

acordo com a qualidade, que pode ser mensurada por meio de alguns parmetros, entre os

quais se destacam: o teor de sacarose na cana (POL), pureza da cana, teor