Subsídios técnicos para a
agenda brasileira de
bioetanol
Oficina Sustentabilidade do Bioetanol
25 e 26 de fevereiro de 2010 – Brasília
Miguel Taube Netto – UniSoma
Luis Franco de Campos Pinto – UniSoma
Estudo das dinâmicas de integração
do bioetanol e pecuária no Brasil
Reformas com
rotação de culturas
(Soja, milho, amendoim,
outros)
Canaviais
Usina
(Açúcar, Álcool, Energia,
Ração)
Solos
Pastos
Confinamento
Bovinos
•Lotes para Venda
Esterco
Biodigestor
Adubo
Biogás
Objetivo – 1ª Fase (concluído)
Dada uma área de 100.000 ha, ocupada por
pecuária tradicional de bovinos, é possível
instalar uma destilaria com 28.000 ha e ainda
produzir a mesma quantidade de carne?
28.000
72.000
Pasto
Destilaria
Perguntas
Como é possível aumentar a produção de
carne apenas com as interações entre a
destilaria e a pecuária?
Como garantir a viabilidade financeira desta
mudança na região?
Quais os benefícios para o pecuarista com a
instalação da destilaria na região?
Qual metodologia pode ser usada para
analisar os interesses dos agentes da
integração?
Objetivo – 2ª Fase (em andamento)
Qual o nível de integração “ótimo” entre a
destilaria e a pecuária?
Qual o impacto dessa interação para a
destilaria?
Como integrar interesses da destilaria (venda
de energia elétrica) e do pecuarista (compra
de ração)? E do frigorífico (suprimento
garantido e certificado)?
E para clusters de destilarias?
Metodologia: dinâmica de lotes
Metodologia: dinâmica de crescimento
Metodologia: dinâmica de preços
Pecuária Tradicional
(recria e engorda)
Baixa ocupação – 0,7 UA/ha
Desfrute reduzido – 30%
Idade de abate avançada – 36 a 48
meses
Produção de carne pouco expressiva –
70 a 160 kg/ha/ano
Destilaria Padrão
2 Milhões de toneladas de cana por ano
85 litros de etanol / tonelada de cana
280 kg de bagaço úmido / tonelada de
cana
28.000 hectares de área agrícola
» (Projeto Etanol -NIPE/UNICAMP)
Interações Usina-Pecuária
Reformas com
rotação de culturas
(Soja, milho, amendoim,
outros)
Canaviais
Usina
(Açúcar, Álcool, Energia,
Ração)
Solos
Pastos
Confinamento
Bovinos
•Lotes para Venda
Esterco
Biodigestor
Adubo
Biogás
Ração para bovinos
2 opções de rações foram consideradas
Suplementação em pasto
Confinamento
98% da composição das rações tem origem
na Usina
Bagaço in natura ou hidrolisado
Levedura
Grãos produzidos na reforma
Ração para suplementação
de bovinos em pasto
Fornecida durante o período de seca (180
dias) para evitar perdas de peso.
Pode proporciona ganhos entre 0,19kg até
0,3kg por dia.
Ingredientes
% na matéria seca
kg/cabeça
Bagaço hidrolisado
98
8,00
Uréia
2
0,08
Ração para bovinos
em confinamento
Fornecida por 3 meses (90 dias) para a
terminação do animal.
Fábrica de ração com funcionamento durante
período de seca (180 dias).
Proporciona ganhos médios de peso entre
1,0kg até 1,5kg por dia variando conforme
raça, peso inicial, idade, composição da ração,
etc.
Ração para bovinos
em confinamento
Ingredientes
% na matéria seca
kg/cabeça
Bagaço hidrolisado
50,47
11,93
Bagaço in natura
4,23
0,9
Levedura úmida
10,58
4,89
Melaço
2,75
0,39
Milho grão
20,95
2,53
Farelo de soja
7,61
0,91
Uréia
0,77
0,08
Sal mineral
2,64
0,28
Rumensin
0,027
0,0029
Fonte: Avaliação do desempenho e características de carcaça de bovinos confinados na Usina Vale do Rosário em 2001 –
Associação Brasileira de Criadores de Caracu [http://www.flavito.com/artigo4.htm]
Interações Usina-Pecuária
Reformas com
rotação de culturas
(Soja, milho, amendoim,
outros)
Canaviais
Usina
(Açúcar, Álcool, Energia,
Ração)
Solos
Pastos
Confinamento
Bovinos
•Lotes para Venda
Esterco
Biodigestor
Adubo
Biogás
Uso de bagaço para suplementação
Disponibilizando 5% do total de bagaço para a
produção de ração, temos 28.000 t
Ingredientes
kg/cabeça
Bagaço hidrolisado
8,00
Uréia
0,08
8 kg de bagaço por
cabeça de gado dia
É possível sustentar
19.450 animais por
dia durante 180 dias
Uso de bagaço para confinamento
Disponibilizando 5% do total de bagaço para a
produção de ração, temos 28.000 t
Ingredientes
kg/cabeça
Bagaço hidrolisado
11,93
Bagaço in natura
0,9
Levedura úmida
4,89
Melaço
0,39
Milho grão
2,53
Farelo de soja
0,91
Uréia
0,08
Sal mineral
0,28
Rumensin
0,0029
12,83 kg de bagaço por
cabeça de gado dia
É possível alimentar
12.150 animais durante
180 dias, num total de
24.300 por ano
Interações Usina-Pecuária
Reformas com
rotação de culturas
(Soja, milho, amendoim,
outros)
Canaviais
Usina
(Açúcar, Álcool, Energia,
Ração)
Solos
Pastos
Confinamento
Bovinos
•Lotes para Venda
Esterco
Biodigestor
Adubo
Biogás
Reformas com rotação de culturas
Área agrícola total
28.000 ha
4.200 ha
(15%)
Culturas
condicionadoras
Área para reforma
2.520 ha
Culturas
(60%)
condicionadoras
Abr – Maio – Jun – Jul – Ago – Set – Out – Nov – Dez – jan – Fev - Mar
Cultura de grãos
Reformas com rotação de culturas
2.520 ha
(60%)
Abr – Maio – Jun – Jul – Ago – Set – Out – Nov – Dez – Jan – Fev - Mar
Cultura de grãos
1.033 ha
(41%)
1487 ha
(59%)
Uso de terras durante a reformas
Outras: 1.680
Cana: 23.800
Reforma: 4.200
Milho: 1.487
Soja: 1.033
Reformas com rotação de culturas
Soja
Milho
Produtividade (kg.ha-1)
3.600
6.600
Produção ( t )
3.719
9.814
3.050 t de farelo de soja e 9.814 t de milho grão
Ingredientes
kg/cabeça
Bagaço hidrolisado
11,93
Bagaço in natura
0,9
Levedura úmida
4,89
Melaço
0,39
Milho grão
2,53
Farelo de soja
0,91
Uréia
0,08
Sal mineral
0,28
Rumensin
0,0029
O melaço é substituído por
milho grão na proporção 1:1
como fonte de energia
É possível suprir 18.600
cabeças de gado durante 180
dias, num total de 37.200 por
ano
Interações Usina-Pecuária
Reformas com
rotação de culturas
(Soja, milho, amendoim,
outros)
Canaviais
Usina
(Açúcar, Álcool, Energia,
Ração)
Solos
Pastos
Confinamento
Bovinos
•Lotes para Venda
Esterco
Biodigestor
Adubo
Biogás
Dejetos de bovinos confinados
Estima-se que 32,5 kg de esterco (até 10% do
peso vivo) são produzidos diariamente por
cabeça.
Considerando 24.300 animais (confinamento
máximo anual) existe um potencial de
71.000 t de esterco por ano.
Possibilidade de uso do dejeto
Esterco
Produção de Biogás
Produção de
1kWh
para cada
0,70 m3
Biogás
0,360 m3/cab/dia
Efluente para
Biofertilizantes
Produção de Biofertilizantes
Esterco líquido
1,4 kg N;
0,8 kg P2O2;;
1,4 kg K2O
M-3
Solo
Nutrientes e Condicionante
Biodigestor
Pelo uso do biodigestor, é possível produzir biogás
e utiliza-lo para produzir energia elétrica (a cada 1m3
é possível produzir 1,43 kWh).
71.000 t de esterco são equivalentes à 914.480 m3 de
biogás, ou seja, um potencial de 1.305 MWh de
energia elétrica durante o período de confinamento.
Ainda há a possibilidade de aproveitar o efluente
líquido como biofertilizante.
Biofertilizantes
É possível recuperar dos 71.000 t de esterco,
através do uso de biofertilizantes, os
seguintes nutrientes:
49,0 t de Nitrogênio
45,7 t de Fósforo
49,0 t de Potássio
Biofertilizantes
Macro-nutrientes
Quantidade de Liberação dos nutrientes aplicados na
nutrientes
forma orgânica para a forma mineral,
em cultivos sucessivos.
1º Cultivo
2º Cultivo
3º Cultivo
Nitrogênio (N)
(1,5% da MS)
49,0 t
24,5 t (50%)
9,8 t (20%)
4,9 t (10%)
Fósforo (P2O2)
(1,4% da MS)
45,7 t
27,4 t (60%)
9,2 t (20%)
9,2 (20%)
Potássio (K2O)
(1,5% da MS)
49,0 t
49,0 t (100%)
-
-
97.879
23.452
17.719
Retorno
Financeiro(US$)*
* Scot consultoria. Com base nos valores: Nitrogênio 1,17 US$ / kg N (base Uréia 44%); Fósforo 1,31 US$ /
kg P2O5 (base MAP 48%); Potássio 0,68 US$ / kg K2O (base Cloreto de Potássio 60%)
Modelo Matemático
Um Modelo, baseado em Programação
Linear, foi desenvolvido para analisar e
otimizar o manejo bovino de recria e
engorda, de maneira dinâmica ao longo de
um horizonte de planejamento.
O objetivo é determinar a melhor opção para
os lotes, respeitando as condições de
contorno do problema e visando o maior
retorno financeiro possível.
Modelo Matemático
Dados de entrada
Resultados
Custos de aquisição
de bezerros
Preço de venda de
boi gordo
Curvas de crescimentos
do animais
Ocupação máxima
em pasto
Capacidade de
confinamento
Custo por manejo
Melhor manejo para
cada lote de gado
Modelo
Matemático
com objetivo
de maximizar a
rentabilidade
do manejo
bovino
Análise de
múltiplos
cenários
Consumo de ração
Indicadores
pecuários
Compra e venda de
bovinos
Resultados
Cenário inicial com 28.000 t de bagaço úmido
Indicadores
Tradicional
Integrado
Área de Pasto (ha)
100.000
72.000
Capacidade Confinado (c.g)
0
12.130
Capacidade Suplementação (c.g)
0
19.450
Ocupação Média (U.A./ha)
0,67
0,74
Produção de Carne Anual (t)
18.663
19.324
Produção de Carne Média (kg/ha)
186,6
268,4
Rentabilidade Média (R$/ha)
118,13
145,43
Idade Média de Abate (Meses)
36,6
32,4
% de Manejo Tradicional
100%
52,6%
Manejo Ótimo Integrado
Ampliação da oferta de bagaço
No cenário avaliado, 53,6% do rebanho teve
um tratamento tradicional sem utilização de
suplementação ou confinamento.
Uma análise de sensibilidade variando de 1%
até 10% a quantidade de bagaço disponível
para a produção de ração foi avaliado.
Variação dos indicadores zootécnicos
140%
120%
100%
80%
60%
40%
20%
1%
2%
3%
4%
5%
6%
7%
8%
9%
Produção de Carne Anual
Rentabilidade por Ha
Idade Média de Abate
% de Manejo tradicional
10%
Resultados
Com 10% de bagaço disponível:
É possível produzir ~24% a mais de carne
anualmente (23.115 t contra 18.663 t)
Houve um incremento de ~35% na rentabilidade
do negócio (159,45 R$/ha contra 118,13 R$/ha)
62% dos animais são manejados no pasto com
suplementação e/ou no confinamento
Caso Real
Usina Vale do Rosário:
Processa 6 Mt de cana por ano
Tem iniciativas para produção de ração e
confinamento de bovinos há 22 anos
Tem capacidade de confinar mais de 20.000
cabeças de gado
Caso Real
É um negócio rentável.
Traz a fidelização dos fornecedores de canade-açúcar da região:
Cerca de 65%-70% da cana de fornecedores é
vinculada a pecuária
Número de cabeças na região manteve-se
estável ao longo dos anos.
O esterco é aproveitado para a fertilização da
área agrícola da usina.
Conclusão
Mesmo sem considerar outras técnicas de
melhoria da pecuária (como adubação do
pasto, outros suplementos, etc.) é possível
manter a produção de carne mesmo com a
expansão da área ocupada pela cana-deaçúcar.
Casos reais, como o da Vale do Rosário,
evidenciam a viabilidade deste modelo de
negócios
Conclusão
A integração traz benefícios para ambas as
atividades:
Melhoria do indicadores zootécnicos pecuários;
Adubação com biofertilizantes;
Ganhos financeiros (garantindo uma maior
resistência da atividade pecuária frente a outras
atividades agrícolas);
Maior proximidade entre usina e fornecedores de
cana
Agradecimento
Manfred Folz, Eng. Agrônomo da BoviPlan
Regina Margarido, Zootecnista responsável
pelo confinamento da Usina Vale do Rosário
[email protected]
[email protected]
[email protected]
[email protected]