Uso da água na produção sucroenergética

Imagem: Wikipedia, Timhall.

Em meio à crise hídrica que atinge o Brasil, uma importante discussão diz respeito ao uso da água em processos de produção de derivados da cana-de-açúcar. Além da fase agrícola, emprega-se grande quantidade de água nos processos realizados nas usinas, principalmente para resfriamento de equipamentos e sistemas.

De acordo com o portal novaCana em matéria publicada em 2013, o cultivo de cana-de-açúcar no Brasil não utiliza irrigação, o que reduz impactos ambientais tanto pelo menor uso da água como por evitar arraste de nutrientes, resíduos de agrotóxicos, perdas de solo etc.

A água vem geralmente da chuva, que insiste em não cair em quantidades desejáveis. Nesse caso, a irrigação se faz necessária. Além disso, como a própria matéria informa, o emprego da água na cultura de cana no País está aumentando em virtude da crescente demanda pela incorporação de novas áreas no Cerrado, onde há regiões com déficits hídricos mais acentuados, e no Nordeste, visando a melhorar a produtividade.

O texto traz informações sobre a utilização de água no processo industrial. Nos valores médios de eficiência industrial, o consumo de 0,92 m³/tc (tc = tonelada de cana) corresponderia a 10,8 litros de água por litro de etanol. Porém, por falta de dados sobre a fase agrícola, o cálculo em termos de cadeia produtiva fica prejudicado. Mais difícil ainda é calcular a pegada hídrica do setor sucroenergético, que considera a água utilizada também na produção dos insumos utilizados na cadeia produtiva.

O que diz a Unica

Segundo notícia veiculada pela Unica (União da Indústria de Cana-de-Açúcar) em novembro de 2014, a indústria de cana-de-açúcar vem reduzindo significativamente a captação de água nos últimos 30 anos.

Graças ao reuso, a retirada média pelo setor caiu de 15 a 20 metros cúbicos por tonelada na década de 70, para a média atual abaixo de dois metros cúbicos por tonelada, com algumas unidades industriais chegando a captar menos de um metro cúbico por tonelada.

A entidade disponibiliza um relatório sobre a sustentabilidade do uso da água pela indústria da cana referente à safra 2012/2013, uma iniciativa em parceria com o Fórum Nacional Sucroenergético (FNS) e a Confederação Nacional da Indústria (CNI).

No rastro da pegada hídrica

Para quantificar os volumes de água necessários para produção de cana-de-açúcar, etanol e açúcar nos diferentes sistemas de cultivo irrigados em condições de solo e clima característicos do Brasil, a Embrapa (Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária) formulou um projeto em parceria com outras instituições de pesquisa, conforme noticiado em seu site em outubro do ano passado. Entre os resultados esperados está o fornecimento de informações para subsidiar políticas ambientais e ajudar no avanço de marcos regulatórios para uma produção mais sustentável.

A esse respeito, a dissertação de Mauro Francisco Chávez Rodríguez, intitulada Uso de água na produção de etanol de cana de açúcar e defendida em 2010, informa que :

Segundo Carmo (2008)*, as usinas atuais são perdulárias no consumo de água (...): para cada tonelada de cana entram inicialmente 700 litros de água na usina, são captados mais 1830 litros para processamento dessa tonelada e a água sai da usina na forma de perdas, calculadas em 1919 l/t de cana (por evaporação, no bagaço, nas purgas da lavagem de cana e outras), e nos produtos e subprodutos: açúcar (0,03 l/t), etanol (0,26 l/t), vinhaça (570 l/t), torta de filtro (40 l/t de cana). Conforme o mesmo autor, mesmo com tecnologias convencionais já disponíveis, o consumo de água pode ser significativamente reduzido.

No resumo da dissertação, Mauro afirma:

... o consumo de água na indústria sucroalcooleira de cana de açúcar tem um grande potencial de redução, inclusive oportunidades de haver excesso de água devido à grande quantidade de água carregada pela cana aproveitada por reúsos internos nos processos. Também [se conclui] que a produção de etanol de cana de açúcar como feita atualmente no Estado de São Paulo não ameaça os recursos de água em termos de quantidade, e que numa análise do ciclo de vida incluindo a “água-CO₂”, o etanol de cana de açúcar consumiria tanta água na sua produção e uso como a gasolina derivada do petróleo.

Eficiência de tecnologias

Saiu na semana passada, no Valor Econômico, uma notícia veiculada na Revista Canavieiros de que representantes da Câmara Setorial de Equipamentos de Irrigação (CSEI) da Associação Brasileira da Indústria de Máquinas e Equipamentos (Abimaq) irão se reunir com o secretário de agricultura do Estado de São Paulo, Arnaldo Jardim, para apresentar dados sobre as tecnologias de irrigação utilizadas no país e defender a eficiência desses métodos.

A preocupação se justifica ante o iminente anúncio do governo do Estado de São Paulo de uma restrição ao uso de água na agricultura, com foco em plantações irrigadas nas bacias hidrográficas em situação crítica em relação ao abastecimento humano. A medida deverá afetar os negócios de produtores rurais, incluindo o setor sucroenergético.

Ineficiência operacional

Por outro lado, estudo divulgado em junho de 2013 pela consultoria GO Associados a pedido da International Finance Coporation (IFC) - braço do Banco Mundial - informa que o Brasil perde 40% da água fornecida pelas concessionárias de saneamento em função de ineficiência operacional.

Conforme notícia da agência Reuters veiculada em junho de 2013, os prejuízos provocados por perdas de água decorrem em sua maior parte de fraudes, furos na tubulação e deficiências operacionais. Os ganhos de um "esforço nacional" para reduzir as perdas de água e aumentar a eficiência energética poderiam chegar a 37 bilhões de reais até 2025, com redução de 50% das perdas correntes.

Usineiros, pesquisadores, governo e produtores de insumos. Posições diferentes sobre o mesmo tema. E em meio à crise atual, todos devem se esforçar para um único objetivo: economizar água.

*CARMO, V.B. Uso da água na produção de etanol de cana-de-açúcar – fase industrial. Em: Workshop “Uso da água na produção de etanol de cana-de-açúcar” – Projeto Programa de Pesquisa em Políticas Públicas. Faculdade de Engenharia Mecânica, Unicamp. Campinas, 2008.

Economia hídrica

A UNICA noticiou em 22 de abril que a bioeletricidade gerada a partir da cana-de-açúcar poupou 6% da água dos reservatórios em 2012, aproximadamente 1.400 MW médios fornecidos para o Sistema Interligado Nacional (SIN).

Somando-se o valor da bioeletricidade gerada para o consumo do próprio setor sucroenergético como uma compra evitada, a economia total de 2012 seria de 12% da água nos reservatórios da Região Sudeste e Centro-Oeste durante o período seco, informou Zilmar de Souza, gerente de bioeletricidade da UNICA.

A bioeletricidade da cana exportada para a rede elétrica representou 3% do consumo de energia elétrica total no SIN, que foi de 51.175 MW médios. "O total equivale a atender 10% do consumo residencial ou 7% do consumo industrial brasileiros em 2012".

Além da economia hídrica e do atendimento à rede elétrica, a notícia destaca as seguintes vantagens:

• foram evitadas emissões de 3,6 milhões de toneladas de CO2 em 2012, o equivalente ao resultado do plantio de 25 milhões de árvores nativas extraindo CO2 do ar ao longo de 20 anos;
• essa fonte de bioeletricidade evita investimentos em transporte e perdas no sistema, por se originar no coração do principal centro de consumo, a Região Centro-Sul do País. 

Esses argumentos favorecem o bioetanol no que concerne a sua sustentabilidade ambiental e econômica. Há argumentos contrários, mas não será a UNICA a divulgá-los.

UNICA no Sigera

O consultor ambiental e de recursos hídricos da União da Indústria de Cana-de-Açúcar (UNICA), André Elia Neto, participou do III Simpósio Internacional sobre Gerenciamento de Resíduos Agropecuários e Agroindustriais (Sigera), realizado de 12 a 14 de março pela Sociedade Brasileira dos Especialistas em Resíduos das Produções Agropecuária e Agroindustrial (Sbera) na cidade paulista de São Pedro. No evento, que teve como objetivo incentivar discussões científicas sobre a temática do gerenciamento dos resíduos nas cadeias produtivas, o consultor da UNICA, que apresentou palestra no dia 13, abordou o uso da água e a vinhaça, e indicou a necessidade do fomento de políticas públicas e barateamento de custos para que as tecnologias pesquisadas e desenvolvidas sejam colocadas em prática.

O site da Unica noticiou o evento e a atuação de André Elia Neto. Trechos da notícia (grifos meus):

"O representante da UNICA detalhou o uso de água pelo setor sucroenergético, que reutiliza mais de 90% do recurso usado em seu processo industrial. “No período de seca, as usinas aplicam na lavoura a água residuária, constituída em sua maior parte da água oriunda da própria cana colhida. Isso diminui e muito o percentual do recurso hídrico captado nas redes de abastecimento,” explicou.

A reutilização da vinhaça, resíduo do processo de destilação do etanol como adubo na agroindústria canavieira, que cobre cerca de 40% das necessidades das plantações de cana por adubação mineral, foi também foco da apresentação. Segundo o consultor, o setor é um grande gerador de resíduos orgânicos, os quais, pela natureza e ausência de contaminantes, apresentam alto potencial de fertilizante. “Atualmente, a indústria reaproveita 100% dos resíduos na adubação dos canaviais,” detalhou Elia Neto.

Ele concluiu a palestra examinando desafios tecnológicos e econômicos para o desenvolvimento de práticas de produção mais limpa e a intensificação da valorização da vinhaça, com as tecnologias de biodigestão, para a produção de biogás com fins energéticos e a concentração para aumentar a área de fertirrigação da lavoura, que consiste na técnica de adubação que utiliza a água de irrigação para levar nutrientes ao solo cultivado."

Quando o ator é a entidade que representa o setor, não se observa o problema de uso excessivo de água no processo, tampouco a crítica sobre a nocividade da vinhaça (ver post "Água e bioetanol" neste blog). Ainda assim, nota-se a busca por práticas e tecnologias de produção mais limpa.

Água e bioetanol

Saiu hoje na Agência Fapesp uma reportagem especial que aponta impactos da agricultura e da pecuária sobre a composição química e a biodiversidade dos corpos d'água. Intitulada "Impactos das mudanças no uso da terra em corpos aquáticos", a reportagem de Elton Alisson destaca problemas causados pelas culturas de cana-de-açúcar e soja, assim como pela substituição de florestas por áreas de pastagem. Na causa dessa transformação do uso da terra estão os aumentos populacionais e da demanda de alimentos e energia.

As relações entre o avanço dessas atividades e alterações em rios e lagos são objeto de um estudo realizado por pesquisadores do Centro de Energia Nuclear na Agricultura (Cena) da Universidade de São Paulo (USP), em parceria a Universidade de Washington, Ecosystem Center e Wood Hole Research Center – nos Estados Unidos –, além da Universidade de Potsdam (Holanda) e University of British Columbia, do Canadá.

Seguem trechos selecionados da reportagem, com foco no nosso assunto, que é a cana e o bioetanol (grifos meus):

"De acordo com Ballester, membro do Programa FAPESP de Pesquisa sobre Mudanças Climáticas Globais, o cultivo da cana-de-açúcar pode causar diversos impactos ambientais. Um deles é provocado pelo uso da vinhaça (subproduto do refino do álcool) como fertilizante para a cultura. A vinhaça é rica em nitrogênio, composto químico que, em excesso na água de rios e lagos, pode favorecer o crescimento de algas. 

Outro problema sério em relação ao cultivo dessa cultura agrícola é a questão da água. “Para produzir 1 litro de álcool combustível a partir da cana-de-açúcar são necessários 1,4 mil litros da água. É uma produção muito cara em termos de água”, disse Ballester. 

Já a fuligem produzida pela queima da cana-de-açúcar durante a colheita, segundo a pesquisadora, contém um tipo de carbono diferente que pode ser assimilado em maior ou menor escala por organismos presentes em um rio, por exemplo. 

Ao se depositar no solo ou em um ecossistema aquático, o material modifica a ciclagem de carbono do meio. “A fuligem da cana acidifica o solo e a água e isso tem consequências para o ecossistema”, disse Ballester durante o Simpósio Japão-Brasil sobre Colaboração Científica. Organizado pela FAPESP e pela Sociedade Japonesa para a Promoção da Ciência (JSPS), o evento foi realizado nos dias 15 e 16 de março, em Tóquio."

[...] 

“A maior parte das áreas de produção de agroenergia não tem água suficiente para manter as culturas com elevada produtividade e será necessário irrigá-las. Isso representa outro problema sério que irá mudar o ciclo da água”, destacou [Ballester]."

As questões levantadas relacionam-se então com (i) a vinhaça como fertilizante, (ii) o elevado consumo de água no processo produtivo do etanol e (iii) a queima da cana, para a colheita. Com relação à queima da cana, vale lembrar que a Lei Estadual 11.241/2002 dispõe sobre a eliminação gradativa da queima da palha de cana-de-açúcar no Estado de São Paulo, onde se concentra o maior número de usinas sucroalcooleiras do país. O prazo para eliminação da prática é 2017, se cumprida a lei.

Para os problemas da vinhaça (que também pode comprometer lençóis freáticos) e do alto consumo de água no processo produtivo, haveria tecnologias novas ou em desenvolvimento que permitam (ao menos) atenuá-los?