Grupo de Economia da Energia

Bioeconomia em construção 17 – Dilemas nas inovações em bioprodutos: o papel estratégico das aplicações

In biocombustíveis on 03/04/2019 at 15:24

Por José Vitor Bomtempo, Fábio Oroski e Maurício Maturana (*)

vitor042019Na postagem anterior desta série exploramos os desafios que se colocam para a difusão dos bioplásticos. Essa questão pode ser estendida para os bioprodutos em geral. Uma pesquisa recente para uma dissertação defendida na Escola de Química intitulada “Dilemas Estratégicos na Difusão de Inovações em Bioprodutos” explorou os desafios que se colocam para a difusão das inovações de produto na bioeconomia. A conclusão principal da pesquisa é que esses dilemas se resolvem pela compreensão das aplicações a que se destinam os bioprodutos e não pelas características da molécula em si.

Tem sido frequente na construção da bioeconomia a discussão sobre quais serão os bioprodutos vencedores, aqueles que se colocam como as apostas certas para os inovadores e os formuladores de políticas públicas. Desde o relatório clássico do Departamento de Energia dos Estados Unidos (DOE) de 2004 que identificou 12 biomoléculas promissoras, o tema tem sido objeto de artigos como o de Bozell e Petersen,2010, revisitando a lista de moléculas proposta pelo DOE. Relatórios como o Sugar Platform 2015 e mais recentemente Insighs into the European Market for bio-based chemicals, têm colocado o problema do ponto de vista das iniciativas da Comunidade Europeia. Vale ressaltar que ao longo do tempo, diante do aprendizado no desenvolvimento de algumas dessas oportunidades, a abordagem sobre os desafios nas inovações em bioprodutos tem se tornado mais elaborada, levando em consideração aspectos mais relacionados a sua inserção nos mercados. Afinal, como os inovadores devem organizar suas estratégias para viabilizar as inovações em bioprodutos?

Nossa pesquisa começa identificando os dilemas bem conhecidos que se colocam para os inovadores à medida que avançam no desenvolvimento dos bioprodutos. São três os mais importantes: Drop in ou não drop in? Intermediário ou final? Commodity ou especialidade? As múltiplas combinações que podem ser consideradas a partir desses dilemas representam desafios que deverão ser tratados nas trajetórias de desenvolvimento e difusão das inovações.

Casos explorados: biobutanol, bioácido succínico e PEF

Para entender como esses dilemas desafiam as inovações em bioprodutos e, principalmente, como os inovadores deveriam tratá-los em suas estratégias, foram explorados três casos de bioprodutos: biobutanol, bioácido succínico e PEF (polietileno-furanoato). Esses produtos são representativos das diversas famílias de bioprodutos em desenvolvimento. O biobutanol é um produto com mercado expressivo em sua produção petroquímica, da ordem de 3 milhões de toneladas/ano. Possui, portanto, um conjunto de aplicações já estabelecidas. Entretanto, o desenvolvimento do biobutanol aponta que este além de poder substituir o produto de base fóssil também poderia buscar novas aplicações que as condições de biobased e sustentável lhe abririam. Ao contrário do biobutanol, o bioácido succínico tem uma pequena produção de base petroquímica, cerca de 40.000 t/a, e teria, por conta da competitividade da versão biobased, potencial para desenvolver uma árvore de novas moléculas e usos hoje inacessíveis ao ácido succínico petroquímico. O PEF, por sua vez, é um novo polímero que nunca foi produzido pela rota petroquímica e que é visto como um possível substituto do PET nas embalagens de bebidas carbonatadas e água mineral.

Para cada um desses produtos foi explorada a forma como os dilemas se encadeavam e geravam decisões que os inovadores deveriam tomar para viabilizar tais inovações. As respostas das empresas envolvidas nessas inovações foram também discutidas. No dilema drop in ou não drop in foi possível caracterizar que este não deve ser tratado como dois polos extremos, usualmente definidos pela molécula: drop in se já existente a versão fóssil no mercado; não drop in se não existente. Identificou-se que o caráter drop in poderia variar entre os extremos, o que chamamos de “grau de dropinidade”. Percebe-se que mesmo moléculas diferentes podem compartilhar ou requerer pequenos ajustes nos ativos complementares na produção e na infraestrutura de transformação, utilização e reciclagem. Isso daria ao produto uma posição de alguma forma intermediária na escala absoluta, comumente utilizada, drop in ou não drop in. O PEF, por exemplo, um novo plástico, potencial substituto do PET nas embalagens de refrigerantes e águas ilustraria bem esse caso.

O segundo dilema commodity x especialidade tem implicações importantes nas chamadas competências relacionais que o inovador deve reunir. No caso das especialidades, o produto é vendido não pela molécula em si, mas pelas funções e desempenhos que ela oferece. Isso quer dizer que o inovador não pode se limitar a desenvolver competências ligadas à produção. Será crucial a capacidade do inovador para compreender as condições de utilização do produto e a partir dessa compreensão desenvolver propostas de aplicações a serem oferecidas aos potenciais clientes. Configura-se, portanto, uma clara estratégia de diferenciação entre os inovadores. No caso de uma commodity, o comprador detém o know-how de utilização e não necessita do suporte do inovador para adotar o bioproduto. A estratégia aqui é de eficiência na produção e foco na redução de custos. Importante notar que o commodity x especialidade não está relacionado necessariamente à escala de produção, mas à natureza das competências que o inovador deve agregar à oferta dos bioprodutos.

O terceiro dilema intermediário x final também tem implicações na amplitude das competências que o inovador deve construir, dependendo das suas escolhas de oferta. Os produtos finais foram considerados no estudo como aqueles que não serão submetidos a novas transformações químicas para serem utilizados. Serão apenas transformados em artefatos ou incorporados em formulações e preparações antes de chegarem aos consumidores finais. É o caso do PEF, por exemplo. Mas os intermediários, como o bioácido succínico, deverão sofrer ainda transformações químicas antes de se apresentarem como prontos para serem incorporados em produtos de consumo. Nesse caso, o inovador é desafiado a compreender e participar da estruturação de uma cadeia que vai do seu produto intermediário ao produto final. Os desafios para a difusão dos bioprodutos intermediários se acumulam àqueles para os seus produtos derivados. A não compreensão dos desafios de desenvolvimento envolvidos nessas etapas adicionais pode tornar o inovador um simples fornecedor de moléculas de base, limitando fortemente a possibilidade de partilhar o valor gerado ao longo da cadeia. Além disso, a empresa desenvolvedora do produto intermediário pode se tornar fortemente dependente do desenvolvimento dos produtos derivados por outras empresas para que possa constituir uma demanda para o seu bioproduto.

Uma árvore de decisão para estruturar os dilemas

O tratamento conjunto desses dilemas pode ser apresentado na forma de uma árvore de decisão que busca mostrar como eles estão inter-relacionados na construção das trajetórias de desenvolvimento. A árvore de decisão proposta tem o formato abaixo e apresenta nove caminhos possíveis que são as combinações dos três dilemas apresentados drop in x não drop in, commodity x especialidade e intermediário x final:

 

Na dissertação, a árvore foi construída para os casos dos três produtos estudados (biobutanol, bioácido succínico e PEF). Como ilustração, apresentamos abaixo a conformação da árvore de decisão aplicada ao caso do biobutanol.

 

 

Identificam-se ao percorrer a árvore de decisão os diferentes caminhos que devem ser percorridos para as quatro aplicações consideradas para o biobutanol: substituição do butanol petroquímico (percurso em vermelho), produção do p-xileno como intermediário do PET verde (percurso em verde), uso como combustível automotivo (percurso em azul) e intermediário para a produção de biocombustível de aviação (percurso em amarelo). Nos casos em que o biobutanol se apresenta como molécula de partida para a obtenção de intermediários, como na produção do p-xileno para obtenção do PET verde, a árvore de decisão deve ser retomada a partir do intermediário e novamente percorrida até a obtenção da aplicação final.

Observando os diferentes caminhos que o biobutanol deve percorrer para alcançar os mercados finais e se estabelecer como novo bioproduto, é possível a partir da árvore de decisão identificar os diferentes desafios que são colocados para os produtores. Esses desafios são fortemente dependentes da natureza de cada aplicação. Ou seja, cada produtor ao decidir as aplicações que deseja introduzir o bioproduto estará com isso determinando um conjunto de desafios específicos.

Assim como no caso do biobutanol, nos casos do bioácido succínico e do PEF as definições dos desafios a serem enfrentados para difusão das inovações são fortemente dependentes das aplicações a que se destinam os bioprodutos. Assim, os inovadores devem estruturar as suas estratégias de desenvolvimento considerando como central a escolha das aplicações que desejam atingir. Inovadores que estejam na mesma arena de desenvolvimento de um bioproduto específico poderão ter desafios distintos. Isso reforça que a tradicional abordagem sobre os produtos potenciais na bioeconomia não deve se limitar a uma análise simplificada sobre a molécula, mas ser expandida para a compreensão das aplicações em que se deseja introduzir o novo bioproduto.

(*) Mestrando da Escola de Química da UFRJ.

Leia outros textos de José Vitor Bomtempo no Blog Infopetro

 

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