Tecnologia Industrial – Novos desafios da indústria sucroalcooleira e a fixação de carbono

*Jaime Fingueirut

A forma como hoje vivemos (a melhor que já tivemos na nossa história) principalmente nas grandes cidades, exige uma enorme quantidade de recursos como materiais, comida e energia. Vários estudos têm mostrado que este uso de recursos já ultrapassou a capacidade do nosso planeta de se manter “vivo”, mantendo ativos os diversos ciclos que sustentam toda a vida no planeta, tais como o Ciclo do Carbono, Ciclo da Água, Ciclo do Nitrogênio, do Oxigênio e muitos outros dos quais não temos ainda muito conhecimento.

Para sustentar a vida, o planeta se mantém num estado muito longe do equilíbrio químico, portanto, são estes ciclos que sustentam a vida e estes por sua vez são sustentados pela energia solar, através, principalmente, da ação dos seres vivos na terra e no mar. Este uso intensivo de recursos tem promovido uma redução drástica na biodiversidade, que alguns estudiosos já chamam da Sexta Extinção, desta vez causada pelos humanos, o que pode nos inviabilizar num curto período de algumas centenas de anos. No entanto, será que esta forte tendência que muitos ainda não identificaram pode ser revertida? A resposta é sim, através do desenvolvimento e adoção de novas tecnologias.

Já estamos passando por grandes mudanças tecnológicas e o que virá vai mudar tudo. Estamos vivenciando hoje a assim chamada Quarta Revolução Industrial.

No ciclo de desenvolvimento e uso das tecnologias, os seus produtos vão ficando cada vez mais baratos e acessíveis. Veja o que se passou com a computação, as comunicações, o entretenimento e a mobilidade. Certas tecnologias permitem que um produto ou serviço caia de preço numa ordem de grandeza de dez vezes em alguns poucos anos e quando isso acontece tudo muda.

Embora sejam muitos os exemplos vamos focar aqui na energia. A energia solar captada por placas fotovoltaicas, ou seja, que convertem a luz incidente em elétrons que por sua vez podem ser usados como eletricidade, poder redutor ou serem armazenados em baterias, tem caído de preço consistentemente há mais de dez anos e a tendência não mostra sinais de esgotamento. Esta queda de preço e o “espalhamento” da tecnologia levará a grandes mudanças, entre elas a viabilização da mobilidade elétrica.

Fingueirut: “Através da cana-de-açúcar, planta de uso extensivo produzida em milhões de toneladas por ano mais eficiente em tirar carbono da atmosfera, podemos transformar uma parte do carbono fixado em biomassa em carbono do solo”

Como muitos já sabem, os carros elétricos são mais eficientes no uso da energia, feitos com um número muito menor de partes e por isso muito mais duráveis. A eletricidade da energia solar e as baterias melhores e mais baratas viabilizam uma mudança de plataforma de mobilidade que já começamos a ver mesmo no Brasil. Além disso, vemos o rápido desenvolvimento dos carros autônomos e de novos modelos de compartilhamento de veículos que levam à uma mudança ainda maior, pois muito menos pessoas precisarão comprar carros, mudando as necessidades de infraestrutura urbana e rodoviária e trazendo uma enorme redução dos espaços necessários para estacionamento.

Com a redução no custo da geração e do armazenamento de eletricidade, a própria infraestrutura de transmissão de energia (que já é muito mais eficiente e mais barata do que a movimentação de combustíveis) ficará ainda mais simples. No limite todos poderão “gerar” e comercializar o seu excesso de energia e tudo isso ocorrerá num período de uma geração apenas. E como ficará a indústria sucroalcooleira neste provável cenário?

CARBONO DA CANA

Temos um papel importantíssimo, o de capturar carbono da atmosfera e armazena-lo de uma forma utilizável, através de uma nova agricultura que “enterra” carbono e “esfria” o planeta. Mas, como podemos faze-lo? Com o RenovaBio ficou claro para o país e para o mundo que o uso dos biocombustíveis evita as emissões de carbono fóssil, porém os nossos biocombustíveis apenas reciclam carbono, ou seja, tiram CO2 do ar (pela fotossíntese que a cana faz) e devolvem a mesma quantidade de CO2 após a sua queima. Para fazer isso ainda usamos um pouco de energia fóssil (diesel, fertilizantes), portanto, não estamos reduzindo a quantidade de CO٢ na atmosfera, apenas deixando de tirar boa parte do carbono do subsolo. Isso é insuficiente para mantermos os humanos no planeta a longo prazo.

Veja também que a passagem dos motores de combustão interna para os motores elétricos não será imediata, mesmo porque a eletrificação total também leva à um menor lucro para a indústria automobilística. É provável que tecnologias intermediárias como a dos carros híbridos, ou seja, aqueles que tem motores elétricos e pouca capacidade de armazenamento em baterias, que é substituída por um pequeno gerador a combustão (que poderá ser substituído posteriormente por uma célula a combustível) que fornece potência para o movimento e para armazenamento, possam ser uma rápida transição. Estes carros híbridos, no entanto, consomem muito menos combustível, seja fóssil ou renovável, por quilometro. Assim, menos biocombustíveis serão consumidos por quilometro do que hoje.

Para completar o quadro, o principal produto da cana, o açúcar, também não tem perspectivas muito otimistas pela frente. Embora seja uma das fontes de calorias comestíveis mais sustentáveis à disposição, em escala de milhões de toneladas por ano, seu uso vem enfrentando forte oposição em muitas áreas da nossa sociedade, com uma assim chamada “vilanização” do seu uso. Em diversas cidades e estados há uma forte taxação de bebidas adoçadas e um desincentivo geral ao seu consumo por parte de autoridades de saúde e educação. Embora o açúcar ainda esteja associado ao prazer, a doçura hoje já pode ser fornecida sem as calorias correspondentes sendo os seus sucedâneos (adoçantes de alta potência) cada vez melhores e mais baratos.

Com o RenovaBio ficou claro para o país e para o mundo que o uso dos biocombustíveis evita as emissões de carbono fóssil.”

Em outras áreas da alimentação como, por exemplo, no consumo de carne (proteína animal) também existe a vilanização e de forma semelhante já foram lançados sucedâneos (vegetais ou fabricados em reatores) mais sustentáveis e que também tem as mesmas propriedades nutritivas e organolépticas, o que reforça a tendência já observável no açúcar.

Com tudo isso, o que será da nossa indústria? Se formos pensar apenas nos produtos atuais, de forma similar ao que já aconteceu com a indústria do carvão mineral e ocorrerá em poucos anos com a indústria do petróleo, a tendência será de uma redução gradual da demanda e com isso apenas os produtores mais eficientes sobreviverão e poderão liderar uma mudança radical para a adaptação à nova realidade.

Países como a Arábia Saudita e outros como Noruega já vem investindo bilhões na sua possível adaptação à esta realidade. A China já tem nos seus planos quinquenais a introdução radical da geração solar e da eletrificação, além dos biocombustíveis. E temos de pensar também nas nossas estratégias. Uma primeira é pensar na diversificação.

DESCARBONIZAÇÃO

Um produto que será cada vez mais valorizado nos próximos anos é o carbono capturado e armazenado fora da atmosfera. Mesmo com muita volatilidade e uma regulação ainda por fazer para colocar o valor do carbono no mercado (e nisso temos o exemplo do RenovaBio) hoje já há investimentos com perspectivas de retorno nesta linha de captura e armazenamento para valores acima de U$ 100/t de carbono enterrado.

Aqui no Brasil, no entanto, temos a possibilidade de fazer a captura de forma sinérgica e não apenas “enterrando” o carbono em poços, cavernas ou aquíferos.

Através da cana-de-açúcar, a planta de uso extensivo produzida em milhões de toneladas por ano mais eficiente em tirar carbono da atmosfera, podemos transformar uma parte do carbono fixado em biomassa em carbono do solo, que por sua vez aumenta a fertilidade do solo e aumenta a produtividade da cana, ligando um ciclo virtuoso. O solo é o principal depósito de carbono do planeta, portanto, mesmo aumentos modestos neste depósito contribuirão significativamente para a descarbonização da atmosfera.

“O carbono será o principal produto desta nova indústria e os coprodutos serão os biocombustíveis e alimentos que conhecemos hoje.”

A deposição de carbono no solo pode ser feita de muitas maneiras. A própria mecanização da colheita com o fim das queimadas já é um passo neste sentido, porém boa parte da palha depositada no solo é respirada (ou seja, convertida em CO2) no período de uma safra. Assim podemos pensar em converter boa parte dos resíduos (palha, bagaço, torta, fuligem, vinhaça) em um composto contendo um carbono mais estável, portanto menos respirável e com maior permanência no solo e ao mesmo tempo produzindo mais biocombustíveis como biometano em conjunto com o composto biogás esse que substitui mais carbono dos fósseis (como o diesel), hoje desperdiçado na respiração dos resíduos.

Além disso podemos manejar o uso deste composto de forma a minimizar a sua decomposição, aumentando significativamente a fertilidade do solo. Podemos ainda usar todo o carbono da cana para fazer biocombustíveis convertendo cataliticamente o CO2 proveniente da fermentação (que é puro e concentrado) e eventualmente o CO2 das caldeiras em biocombustíveis como biometano e mesmo biogasolina, biodiesel e bioquerosene de aviação, usando para isso energia solar e assim, não só prevenindo emissões, mas também retirando carbono. O carbono será o principal produto desta nova indústria e os coprodutos serão os biocombustíveis e alimentos que conhecemos hoje. Mais carbono pode ser fixado com a produção (e reciclo) de bioplásticos bem como com a conversão da fibra de cana em materiais de construção como fibras de carbono.

Como temos desafios em comum com a indústria de petróleo (que aliás já está enterrando CO2 em seus poços de extração de petróleo, porém sem aumentar a fertilidade do solo), podemos ser aliados na mudança. Há também tentativas de retirar CO2 do ar usando energia solar, porém com altos custos, pois há pouco CO2 na atmosfera e não há vantagem de armazená-lo no solo. Precisamos de um grande esforço de engenharia para aumento de escala das tecnologias envolvidas, que aliás já são conhecidas e usadas em pequena escala. Temos a solução. Basta implementá-la o quanto antes.

*Jaime Finguerut é diretor do ITC (Instituto de Tecnologia Canavieira)