Grupo de Economia da Energia

R. Suurs, M. & Hekkert, M.P. (2009). First and second generation Technologies: Lessons from the formation of a biofuels innovation system in the Netherlands, Energy 34, 669–679

O fomento do desenvolvimento e difusão de inovações em energia sustentável é atualmente um tópico presente na agenda política de diversas nações. Tradicionalmente, a maneira para guiar estes desenvolvimentos seria através de investimentos em P&D, desta forma permitindo o aprendizado através da pesquisa.

Apesar de esta forma ser eficiente em melhorar tecnologias em estado pré-comercial e aumentar sua diversidade, não é suficiente para garantir que o resultado de uma trajetória tecnológica seja bem sucedido. Para que os resultados proporcionados pelas atividades de P&D possam de fato ser incorporados no setor energético, os tomadores de decisão devem também promover a difusão das inovações no mercado.

Uma vez que a inovação esteja atuando dentro de um mercado, um novo método de aprimoramento da tecnologia se torna disponível, o “learning by doing”, método este que é reconhecidamente útil na redução de custos associados a novas tecnologias. Já é a muito tempo rejeitada a noção de que apenas realizar pesquisa básica, atividades aplicadas de P&D e terminando com a produção e difusão da tecnologia é capaz de tornar uma trajetória tecnológica um sucesso. A visão que tende a predominar é que para assegurar o desenvolvimento de uma trajetória tecnológica são necessárias atividades de P&D, produção e formação de mercado atuando paralelamente, desta forma permitindo que as diferentes faces da trajetória tecnológica se complementem através de “feedbacks”, caso contrário as políticas de fomento às novas tecnologias fracassarão.

Para dificultar ainda mais o processo de criação de uma trajetória tecnológica bem sucedida, ainda deve ser levado em conta a possibilidade do desenvolvimento de diferentes tecnologias sendo criadas e desenvolvidas paralelamente e em diferentes estágios de desenvolvimento, isto é, diferentes gerações tecnológicas. Com este novo fator incorporado, as políticas energéticas passam a ter que equilibrar não somente os esforços em P&D e formação de mercado, mas também os recursos que serão distribuídos entre cada tipo de tecnologia sendo desenvolvida.

Uma questão crítica a ser discutida se refere aos efeitos de programas visando estimular tecnologias de primeira geração (1G) sobre as tecnologias de segunda geração (2G). Duas formas de agir são rapidamente identificadas, a primeira sendo investimento sobre a tecnologia 2G para que esta se torne 1G rapidamente. A outra ação esperada é focar os esforços em “learning by doing” na tecnologia 1G para aprimorá-la, as externalidades deste processo para a tecnologia 2G são desconhecidas no entanto e esta escolha pode causar um trancamento tecnológico precoce fazendo com que a tecnologia 1G retire a tecnologia 2G do mercado sem que esta tenha ao menos tido a oportunidade de se desenvolver. No caso do presente artigo, o foco é o desenvolvimento tecnológico dos biocombustíveis de 1G que estão quase em estado comercial, mas que possuem baixa performance em termos de redução de emissões de gases de efeito estufa (GEE) e ainda são altamente intensivos em uso da terra e 2G que possuem melhores perspectivas de redução das emissões de gases de efeito estufa e menor intensidade de utilização de terras, assim como devem possuir menores custos mas se encontram em um nível pré-comercial de desenvolvimento.

O arcabouço analítico em que se baseia o estudo é o “Technological Innovation System” (TIS). O TIS por sua vez é uma rede social ao redor de uma determinada tecnologia. Antes da inserção da tecnologia no mercado, esta deve passar por um período de formação na qual diferentes atores tomarão parte no processo de desenvolvimento da tecnologia. Estes processos que ocorrem antes da entrada da tecnologia no mercado são atividades empresariais, desenvolvimento do conhecimento e mobilização de recursos. O objetivo do TIS é através destes processos ajudar a difusão da tecnologia quando esta entrar no mercado.

Neste estudo serão avaliados os 17 anos do sistema de inovação de biocombustíveis na Holanda, isto porque estes processos são amplamente específicos ao país em que ocorrem e a análise requer acesso direto ao campo empírico. Quais foram as estratégias adotadas pelos tomadores de decisão do sistema de inovação de biocombustíveis holandês para suportar os biocombustíveis 1G e 2G nos últimos 15 anos e como estas escolhas afetaram o desenvolvimento destes?

A seguir serão elucidados alguns aspectos do TIS. A literatura relacionada à inovação tecnológica já aceita a bastante tempo que inovações tecnológicas não se criam dentro de uma única instituição, mas em geral que estas dependem das redes sociais na qual a instituição se encontra. NO caso do nosso estudo o nosso TIS será renomeado BIS se referindo a “Biofuels Technological Innovation System”. Dentro do BIS devem se encontrar todos agentes que de alguma forma atuam no desenvolvimento das tecnologias de biocombustíveis na Holanda, sejam estes agentes favoráveis ou desfavoráveis ao desenvolvimento da tecnologia. Os diversos agentes dentro do BIS serão responsáveis pela realização de diversos processos que em última instância devem permitir ou não a difusão bem sucedida dos biocombustíveis.

Espera-se que a importância dos diversos processos se modifique ao longo do tempo, assim como a possibilidade de que os diferentes processos não sejam independentes entre si podendo responder positivamente ou negativamente a uns aos outros. Um desenvolvimento no processo em uma tecnologia específica (F2) pode vir a afetar a direção das pesquisas (F4) fazendo com que haja uma realocação de fundos dentre as diversas tecnologias sendo pesquisadas (F6).

Não existe um método ideal para avaliar o desempenho de um TIS, mas um método que apresenta efeitos aceitáveis é o método de “Event History Analysis”, neste método as atividades diárias das firmas relacionadas com a busca pela inovação. Apesar de ser difícil aplicar este método para um TIS grande, não é impossível. Para a aplicação do método, deve-se prestar atenção nos eventos relevantes, isto é, qualquer situação na qual algum dos membros do TIS sob investigação realize uma mudança referente à tecnologia sendo desenvolvida. Esta busca por eventos é primordialmente uma filtragem e análise. No caso deste estudo em particular, a pesquisa utilizou como fonte, periódicos holandeses dentro do horizonte temporal 1990-2007 e buscou através de palavras chaves quais caracterizar como eventos relevantes. Após a seleção dos eventos estes são categorizados. Após filtragem e categorização dos eventos, são criadas possíveis cenários que expliquem como estes eventos afetam uns aos outros, devido ao caráter revisionista, é possível saber qual evento é o predecessor e podem tornar-se claras relações entre as diversas categorias e como estas se reinforçam positivamente ou negativamente gerando um crescimento rápido do TIS ou possivelmente a destruição do sistema. A seguir um quadro com as categorias que foram escolhidas para o trabalho em questão:

A seguir serão delineadas as características do BIS dentro dos diferentes períodos que compuseram o período estudado (1990-2007).

  • 1990-1994: Durante o início da década de 1990, as preocupações relativas a criação de sistemas energéticos sustentáveis era muito pequena. Neste período o foco nos biocombustíveis se dava principalmente por sua competição com os gêneros alimentícios dentro da Europa. As iniciativas existentes neste período foram principalmente pequenas experiências na utilização de biocombustíveis nos ônibus que eram parte do transporte público. Dentre as empresas que tomaram a iniciativa e realizaram estes projetos, uma que merece menção especial foi a Nedalco, uma empresa produtora de álcool. Com muita dificuldade, alguns dos testes foram capazes de conseguir subsídios, mas em geral a ajuda do Estado foi quase inexistente no período. O balanço destas experiências foi positivo pelo lado técnico, porém na época os biocombustíveis não eram capazes de competir com combustíveis fósseis em termos econômicos. A experiência liderada por algumas empresas foi capaz de realizar funções do sistema dos tipos F1, F2, F4, e F6. As empresas tomaram a iniciativa, desenvolveram conhecimento através dos testes e conseguiram angariar fundos através de pressão sobre os governos locais para conseguir subsídios. No entanto a experiência se provou negativa pelo aspecto F4, as expectativas de resultados forma negativas devido ao ambiente econômico.
  • 1995-1997: Neste período, os problemas relacionados ao meio-ambiente passam a ganhar mais força e desta forma a biomassa torna-se mais importante. Um projeto em especial foi o de utilizar biodiesel em embarcações, o subsídio para este projeto foi concedido devido a regulação que exigia a manutenção de determinado nível de qualidade da água. Com este sucesso local foram criadas organizações de apoio que passaram a realizar “lobbies” requisitando incentivos fiscais devido a redução da poluição ocasionada pelo novo combustível. Estes sucessos conseguem criar mais “feedbacks positivos”. Com a maior importância das tecnologias 1G de biocombustíveis, diversos estudos são realizados e estas tecnologias são acusadas de não serem sustentáveis, portanto o governo federal continua concedendo subsídios apenas através de análise de cada projeto, esta atitude do governo por sua vez causa um aumento nos custos de transação das empresas que buscam executar testes. Novamente a Nedalco aparece como empresa capaz de obter suporte, mas os incentivos fiscais que o governo federal oferece são insuficientes para permitir a instalação de uma fábrica de bioetanol, sem o apoio governamental o projeto é descontinuado. Neste segundo período percebem-se as seguintes funções do sistema ocorrendo: F1, F2, F3, F4, F5, F6 e F7. Devido a acusação de não sustentabilidade, as iniciativas do período sofreram um revés (F2), no entanto as atividades empresariais continuaram (F1), os planos conjuntos da fábrica da Nedalco, mesmo não tendo tido sucesso permitiram uma difusão de conhecimento (F3), a posição do governo de não ajudar ativamente no desenvolvimento das novas tecnologias também possui um caráter adverso (F4) mas mesmo assim, com o esforço dos “lobbies” (F7) algumas empresas foram capazes de negociar isenções de impostos (F5) e até angariar fundos através de subsídios (F6).
  • 1998-2000: Elevação da importância da agenda ambiental com o Protocolo de Quioto, o governo federal decide criar um programa para fomentar iniciativas energéticas neutras em emissões, o programa GAVE, no entanto acaba tendo efeitos negativos assim como positivos. As diretrizes do programa GAVE eram de oferecer suporte para iniciativas que fossem reduzir em pelo menos 80% as emissões, desta forma o programa automaticamente excluía as tecnologias 1G. Por outro lado o programa deu condições para um estudo que afirmou que com escala suficiente, biomassa poderia ser eficientemente direcionada para utilização no transporte, na época havia escassez de biomassa que estava tendo que ser utilizada também na geração de eletricidade. O segundo aspecto positivo do GAVE foi autorizar diversos estudos para selecionar as tecnologias mais viáveis para redução de emissões, estes estudos é que são os responsáveis pela sugestão de excluir os programas com menos de 80% de redução e acabam separando as tecnologias em 1G e 2G. O terceiro aspecto positivo do GAVE foi o de concentrar atividades, realizando ligações entre diversas pesquisas que vinham ocorrendo isoladamente e desta forma criando uma maior possibilidade de troca de informações. Novamente vale ressaltar a participação da Nedalco, que mesmo fora do GAVE aceita a importância das tecnologias 2G e realiza um projeto de P&D em parceria com outras empresas como a Shell relacionado a produção de etanol através da celulose.
  • 2001-2002: Continua a importância relativa as mudanças climáticas, mas agora também leva-se em consideração os efeitos dos preços do petróleo. O programa foi capaz de desenvolver avanços técnicos, porém devido aos baixos recursos disponibilizados as iniciativas mais promissoras não tiveram continuidade. Os recursos necessários a serem mobilizados seriam muito grandes sem uma garantia de que houvesse demanda para a produção. Faltou esforços relacionados a criação de mercado.
  • 2003-2005: Europa aprova a inclusão de biocombustíveis nos combustíveis, esta decisão é extremamente relevante para o renascimento das tecnologias 1G pois agora elas passam a ser vistas como um degrau até a obtenção das tecnologias 2G. Nedalco mais uma vez atua de forma influente buscando realizar produção em larga escala de etanol. Apesar de a política ter se tornado favorável o governo federal continua sem tomar iniciativas concretas através de medidas tarifárias para ajudar os projetos. A empresa consegue negociar incentivos fiscais devido a promessas de desenvolvimento de tecnologias 2G. Os esforços de P&D da Nedalco realizados em períodos anteriores já se demonstram frutíferos. Devido a morosidade do governo em responder aos pedidos da empresa, o projeto de produzir etanol em larga-escala precisa ser parado.
  • 2006-2007: Devido aos altos preços do petróleo o governo federal começa disponibilizando isenções fiscais sobre os biocombustíveis, estas isenções são prontamente revistas e passa a existir um programa de exigência de quotas de vendas de biocombustíveis, as empresas petrolíferas são obrigadas a vender quotas crescentes de biocombustíveis. Ao mesmo tempo os montantes de subsídios aumentam, finalmente há esforços paralelos em criação de mercados assim como desenvolvimento de conhecimento. Algumas empresas continuam investindo em P&D de tecnologias 2G, a Nedalco conseguiu subsídios para construção de uma fábrica que utilize tecnologia 2G, mas se os planos serão realizados ainda é uma incógnita.

Avaliando os períodos históricos, percebem-se 4 tipos de estratégias diferentes: Primeiramente o “wait and see” na qual o governo federal não tomou medidas ativas durante o início das pesquisas por biocombustíveis. A segunda estratégia é o foco nos esforços de P&D, esta estratégia foi bem exercida pelo programa GAVE apesar de ter excluído as tecnologias 1G. A terceira estratégia teve o foco em desenvolvimento de tecnologia  através de “learning by doing”, esta estratégia foi principalmente adotada por empresas menores e fazendeiros. A última estratégia foi a de ligar P&D com “learning by doing”, um exemplo marcante tendo sido a Nedalco que enquanto realizava P&D em tecnologias 2G atuava na produção de etanol, uma tecnologia essencialmente 1G.

Apesar de não termos tido uma resposta definitiva, se é melhor focar investimentos em tecnologias 2G para que estas tornem-se 1G ou se devemos concentrar esforços em tecnologias 1G e aproveitar as externalidades provenientes do aprendizado destas no desenvolvimento das tecnologias 2G, algumas conclusões puderam ser alcançadas. A experiência holandesa foi capaz de desenvolver e disseminar conhecimento na área de tecnologias 2G com o programa GAVE, da mesma forma o BIS foi capaz, apesar de após muitos anos, criar algum mercado para as tecnologias 1G. É possível que através da utilização das tecnologias 1G como um degrau eventualmente seja possível a formação de um mercado para as tecnologias 2G e desta forma as empresas possam realizar seus investimentos com menor incerteza.