Grupo de Economia da Energia

Bioeconomia em construção III – A chegado do etanol 2G: um passo importante para a inovação na bioeconomia

In biocombustíveis, etanol on 22/09/2014 at 00:15

Por José Vitor Bomtempo

vitor092014O etanol 2G foi durante muito tempo o foco das políticas de inovação voltadas para os biocombustíveis. Há cinco anos, os recursos aplicados pelo Biomass Program do Department of Energy (DOE), certamente o mais importante programa de inovação em biocombustíveis do mundo, se concentravam no etanol celulósico. O resultado esperado desse grande esforço de inovação estava refletido nas metas de consumo de etanol 2G do RFS (Renewable Fuels Standard).

Entre 2007 e 2009, mais de 30% dos recursos aplicados – US$ 200 milhões anuais, em média – eram dirigidos diretamente ao etanol celulósico. Somente em 2010 as aplicações em biocombustíveis não etanol e outros produtos se tornaram expressivas, atingindo em 2011 mais de 40% do total de recursos aplicados. Pouco se falava dos combustíveis drop in e dos demais bioprodutos, como químicos e plásticos, como alvo dos projetos inovadores. Entretanto, a produção comercial de etanol 2G, como não é raro em inovações mais ambiciosas, revelou-se uma meta muito mais difícil do que se esperava. Houve fracassos, decepções e mudanças de planos. Empresas deixaram de existir, como a Range Fuels. Projetos de demonstração pioneiros acabaram não se viabilizando em escala comercial, como o da Iogen. Projetos tiveram que rever seus conceitos iniciais, como o da Coskata que trocou a biomassa pelo gás natural como matéria-prima. Como consequência, as metas do RFS não foram atingidas no tempo previsto.

Finalmente, o etanol 2G – etanol baseado em materiais lignocelulósicos como resíduos agrícolas e florestais – parece estar se concretizando com o início de operação das primeiras plantas em escala comercial. Em 2013, começou a operar a planta da Beta Renewables (Grupo M&G) em Crescentino, na Itália. Em 2014, três outros projetos importantes estão iniciando a produção em escala: Du Pont e Poet/DSM, nos EUA, e Granbio, no Brasil. Ainda no Brasil, Raizen está concluindo também uma planta e Petrobras tem um projeto em definição. Os projetos americanos são baseados em resíduos agrícolas do milho, Granbio utiliza a palha da cana e Raizen o bagaço.

Estamos vivendo finalmente a concretização do etanol 2G? Parece que sim. Cabe então perguntar o que isso representa para os biocombustíveis e para o desenvolvimento da bioeconomia?

Para os biocombustíveis representa um aumento considerável de produtividade em relação à área plantada em cana ou milho. No caso brasileiro, fala-se de um aumento potencial de 30 a 40% da produção para uma usina que aproveitasse os resíduos de palha e bagaço. Naturalmente, para que esse efeito atinja volumes expressivos no mercado será necessário que as plantas pioneiras sejam bem sucedidas, que atinjam os patamares de competitividade almejados e a inovação se difunda.

O etanol 2G representa ainda a definitiva entrada do etanol na classe dos biocombustíveis avançados que é definida em função da performance ambiental. Esse efeito é particularmente importante no caso do milho e outros resíduos agrícolas ou florestais. O etanol convencional brasileiro de cana tem desempenho ambiental que já atinge os parâmetros do EPA para biocombustíveis avançados. Mas a produção 2G valoriza essa dimensão ambiental ao reforçar esse desempenho e ao utilizar matéria-prima não destinada à produção de alimentos.

No caso brasileiro, o etanol 2G chega num momento de crise da indústria. Certamente a política de preços da gasolina é crucial para a sobrevivência da indústria. Mas a saída da crise só se concretizará se for encontrada uma nova trajetória de prosperidade e crescimento. A indústria brasileira de etanol precisa identificar oportunidades existentes no ambiente dinâmico e desafiador da bioeconomia e se capacitar para explorar essas oportunidades. O etanol 2G pode ser um primeiro e grande passo nessa direção.

O novo etanol exige a incorporação de novos conhecimentos e o desenvolvimento de novas competências que começam já nos desafios para a organização do suprimento de matéria-prima. A utilização da palha da cana, além dos estudos necessários para definir quantidade e forma de retirada dos resíduos do campo, exige o desenvolvimento de equipamentos e procedimentos operacionais totalmente desconhecidos da indústria. Esses desafios têm sido enfrentados pela Granbio em sua planta pioneira em Alagoas e também pela DuPont, nos EUA, junto aos produtores de milho. Os relatos das empresas ilustram a complexidade dos problemas que devem ser resolvidos e a quantidade de esforços que têm que ser realizados para adquirir as competências necessárias para organizar uma cadeia de suprimento de resíduos agrícolas.

As tecnologias para fazer o tratamento da palha ou do bagaço para liberar os açúcares simples contidos na celulose e hemicelulose são um passo incontornável para o futuro da exploração da biomassa como matéria-prima industrial. A biotecnologia avançada precisa de açúcares para os processos fermentativos e enzimáticos e o chamado açúcar de segunda geração – o açúcar contido nos materiais lignocelulósicos – é o ponto de partida da indústria do futuro. Já discutimos a importância estratégica do açúcar em postagem anterior. A produção do etanol 2G exige a conversão dos resíduos em açúcares fermentáveis em escala industrial. Se essa conversão consegue ser feita a custos competitivos, a disponibilidade de açúcares fermentáveis, não alimentícios, pode viabilizar grandes oportunidades de inovações de produtos, como novos combustíveis, produtos químicos e plásticos. A familiaridade com um processo industrial mais complexo, a disponibilidade dos açúcares 2G e a eventual separação dos açúcares de cinco e seis carbonos são fatores que abrem para o produtor de etanol 2G e outros entrantes, como as empresas da química e petroquímica, da indústria de papel e celulose, e das startups de base tecnológica, novas oportunidades de novos produtos.

A capacidade de tratar o material lignocelulósico para obter açúcares simples abre ainda uma oportunidade de exploração de outras matérias-primas, além da cana, como os resíduos agrícolas e florestais. A própria cana do futuro poderia ser cultivada para a obtenção otimizada de biomassa e não de sacarose. Seria a cana energia e não mais a cana de açúcar. Essa linha tem atraído esforços de pesquisa e desenvolvimento de empresas, como a Granbio, e centros de pesquisa. O sucesso do etanol 2G impulsiona, portanto, inovações importantes nas tecnologias agrícolas.

O etanol 2G está trazendo novas empresas para a indústria. Se a bioeconomia é uma indústria em construção, ainda sem estrutura definida, a presença de novas empresas que lançam e tentam viabilizar novos conceitos é fundamental para orientar esse processo de estruturação da nova indústria. Nesse processo, novas empresas com novas estratégias e modelos de negócios entram na indústria. No caso brasileiro, é extraordinário que uma nova empresa como a Granbio tenha sido criada e construído uma das primeiras plantas de etanol 2G do mundo. Nos EUA, dois projetos importantes, o da Poet/DSM e o da Du Pont, também estão em início de produção.  É certamente muito importante para o desenvolvimento da bioeconomia que empresas como Du Pont e DSM coloquem seus conhecimentos e competências nesses empreendimentos.

Por fim, o etanol 2G, principalmente nas versões integradas com o etanol convencional de cana de açúcar, como as desenvolvidas no Brasil, representa um passo na direção do conceito de biorrefinaria integrada. Esse conceito, muito citado, mas ainda por ser testado efetivamente em escala industrial, propõe o aproveitamento da biomassa integrando os processos de tratamento e conversão de modo a maximizar linhas diversificadas de produtos e minimizar ou zerar os resíduos a serem descartados. Uma usina de etanol 1G/2G integrada ainda não é a biorrefinaria com que a bioeconomia e a economia circular sonham, mas é um passo nessa direção.

O etanol 2G chega em boa hora para reanimar a indústria e mostrar que novas oportunidades existem e podem ser exploradas com sucesso. Essas oportunidades são ao mesmo tempo um passo importante na direção da nova estrutura industrial que está se formando em torno da bioeconomia. Nessa linha, o sucesso que esperamos para o etanol 2G poderá ser um marco na construção de uma indústria na qual o próprio etanol deixará de ser o único produto importante. Estamos iniciando uma nova trajetória de crescimento da indústria com novos produtos ao lado do etanol, nova interface com a indústria química e novas empresas?

A bioeconomia em construção – a série:

Bioeconomia em construção II – Os grants e subvenções às empresas: comparando o Biomass Program do DOE e o PAISS do BNDES/FINEP

Bioeconomia em construção I – Os fatores de competitividade na bioeconomia

Leia outros textos de José Vitor Bomtempo no Blog Infopetro

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