ANÁLISE DE VIABILIDADE ECONÔMICA DE BIODIGESTORES NA ATIVIDADE SUINÍCOLA NA
CIDADE DE BALSAS-MA: UM ESTUDO DE CASO
[email protected]
Apresentação Oral-Agropecuária, Meio-Ambiente, e Desenvolvimento Sustentável
FERNANDO SERGIO DE TOLEDO FONSECA1; ANA RÉGIA ALVES DE ARAÚJO2; TIAGO LUIZ
HENDGES3.
1,2.UEMA - UNIVERSIDADE ESTADUAL DO MARANHÃO, BALSAS - MA - BRASIL; 3.UEMA UNIVERSIDADE ESTADUAL DO MARANHÁO, BALSAS - MA - BRASIL.
Análise de Viabilidade Econômica de Biodigestores na Atividade Suinícola
na Cidade de Balsas-MA: um estudo de caso
Grupo de Pesquisa: Agropecuária, Meioambiente e Desenvolvimento Sustentável
Resumo
O presente artigo, apresenta a viabilidade econômica da implantação
de biodigestores na atividade suinícola, a partir de um estudo de caso.
Inicialmente, é apresentado o papel fundamental da suinocultura para
a balança comercial brasileira e seus avanços no mercado de carnes.
Em contrapartida, diante dos problemas ambientais, aponta a
importância do tratamento dos dejetos remanescentes da produção de
suínos no âmbito do desenvolvimento sustentável, considerando a
tecnologia dos biodigestores, empregada para retardar a degradação do
meio ambiente e a produção de energia limpa. Nesse contexto,
buscou-se analisar sob a ótica dos aspectos ambientais e econômicos,
a viabilidade de biodigestores na suinocultura, baseados nos custos
iniciais de implantação. Utilizou-se como parâmetros para o estudo de
viabilidade, dados da Granja Santa Cecília, localizada no município de
Balsas-MA, em que se constatou a viabilidade do sistema de
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biodigestação, através da competitividade e sustentabilidade do
manejo da produção.
Palavras Chaves: Biodigestores, Suinocultura, Dejetos de Suínos,
Biogás
Abstract
The present article, presents the economic viability of the implantation
of biodigestors in the swine activity, from a case study. Initially, is
presented the basic paper of the swine productors for the Brazilian
trade balance and its advances in the market of meats. On the other
hand, ahead of the ambient problems, it points the importance of the
treatment of the remaining dejections of the swine production in the
scope of the sustainable development, considering the technology of
the biodigestors, used to delay the degradation of the environment and
the production of clean energy. In this context, one searched to
analyze under the optics of the ambient and economic aspects, the
viability of biodigestors in the swine production, based in the initial
costs of implantation. It was used as parameters for the feasibility
study, data of the Cecília Saint Farm, located in the Balsas city, where
was evidenced the viability of the biodigestion system, through the
competitiveness and support of the handling of the production.
Keywords: biodigestors, swine production, dejections of swine,
biogas.
1 INTRODUÇÃO
Cada vez mais, o segmento da Suinocultura vem se desenvolvendo no panorama
econômico nacional. Atualmente, este segmento se caracteriza como uma atividade sólida,
por conta de seus resultados socioeconômicos e pela sua competitividade.
Com a legislação ambiental, tornou-se inviável trabalhar sem um manejo adequado
dos dejetos suínos, motivo que levou os produtores a assumir uma nova postura diante da
2
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gestão ambiental. Assim, vista não somente como uma necessidade, mas principalmente como
uma vantagem competitiva, a gestão de dejetos através de biodigestores ganhou ênfase dentro
da suinocultura, por reaproveitar e valorizar subprodutos da produção.
Este artigo, tem como foco a analisar a viabilidade econômica de biodigestores na
atividade suinícola, tendo como objetivo mensurar os custos de implantação deste sistema,
cujos cálculos foram baseados em informações coletadas da Granja Santa Cecília localizada
no município de Balsas-MA.
Para a execução do presente trabalho, utilizou-se de pesquisas bibliográficas a partir
de documentos publicados on-line - monografias, artigos, teses e notícias, a fim de se obter
conhecimento teórico que abrangessem os diversos aspectos da suinocultura brasileira, a
problemática ambiental, as tecnologias para o manejo de dejetos de animais e principalmente
sobre o uso de biodigestores e todo seu panorama.
Posteriormente, trabalhou-se com pesquisa de campo, através do estudo de caso da
Granja Santa Cecília, em que se coletou dados por meio de entrevistas com o proprietário. A
pesquisa tem natureza quanti-quali, pois os dados coletados e as informações técnicas foram
aplicados a cálculos matemáticos e que quando contextualizado os resultados à realidade
levaram a compreensão do tema. Entretanto, para o alcance dos resultados aplicou-se a
pesquisa descritiva – análise fiel dos dados e a pesquisa explicativa – interpretação dos dados
em estudo.
O trabalho foi desenvolvido basicamente em três partes, além desta introdução. Na
segunda parte, é apresentado um panorama econômico geral acerca desta atividade no Brasil,
sob o foco da competitividade nacional no mercado externo. A terceira e quarta seções,
abrangem aspectos ambientais e mais precisamente a relevância dos biodigestores para
suinocultura brasileira. A quinta parte aborda os resultados e discussões sobre a viabilidade
econômica deste sistema para a atividade suinícola em Balsas-MA e a última seção, traz as
considerações finais sobre a pesquisa.
2 SUINOCULTURA BRASILEIRA
A atividade suinícola, ao longo da última década, assumiu papel fundamental no
cenário agropecuário brasileiro, tanto por seus aspectos econômicos, concebendo volumes
financeiros significativos para balança comercial, mas também pelas variáveis sociais,
gerando renda e emprego em toda a cadeia produtiva “dentro e fora da porteira”. Mais de 730
mil pessoas dependem diretamente da suinocultura, sendo essa atividade responsável pela
renda de mais de 2,7 milhões de pessoas (ROPPA, 2002).
No entanto, para assumir tal posto dentro do agronegócio, a suinocultura passou por
intensas transformações, como o aprimoramento da gestão, planejamento produtivo e a
verticalização do sistema, através da implementação de tecnologias ligadas ao manejo,
genética e sanidade do plantel, que proporcionaram altos índices de produtividade:
3
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Segundo Gartner e Gama (2004), ocorreu a modernização produtiva com avanços
tecnológicos na seleção de matrizes, reprodução controlada, controle de alimentação e
sanidade. Neste contexto, a criação intensiva e confinada permitiu ganhos de escalas e
especialização da produção.
Nos últimos anos, a suinocultura nacional tem-se consolidado no mercado externo,
mostrando-se altamente competitiva diante de outros mercados. Primeiro, porque os custos
são menores em virtude dos avanços técnicos, da produção em larga escala e da
disponibilidade interna de insumos para a alimentação, como grãos de milho e soja. A outra
vantagem, refere-se à extensão do país, o que possibilita o aumento da exploração da
agricultura de grãos aliada ao aumento de produtividade e a ampliação do rebanho de suínos:
(...) a produção de suínos no Brasil apresenta custos inferiores aos principais
competidores mundiais (...) uma vantagem comparativa significativa para o Brasil
na ampliação da sua participação no mercado internacional está na disponibilidade
de terras agricultáveis a serem exploradas e na capacidade de produção de grãos que
o pais apresenta. Outra vantagem comparativa importante e favorável ao Brasil é a
grande extensão geográfica do país. Isso possibilita ampliar o rebanho de suínos sem
comprometer significativamente componentes ambientais, tais como contaminação
de solos e lençóis freáticos por dejetos oriundos da produção. (TALAMINI e
FERREIRA, 2006, p. 4)
No mercado internacional, o Brasil desde 1995, vem aumentando o volume de
exportação, com destaque para o ano de 2001 onde houve um importante incremento, com as
exportações para Rússia, hoje o principal comprador de carne suína brasileira. Já no ano de
2006 as exportações sofreram retração com o ressurgimento da febre aftosa. Entretanto, em
2008 com preços mais altos da carne, a suinocultura obteve resultados históricos, em que
exportou US$ 1,48 bilhões, um acréscimo de 20% em comparação com 2007, porém com o
volume de carne menor, cerca de 77 mil toneladas a menos que em 2007. Essa queda nas
exportações é resultado da crise financeira global que afetou a liquidez de importantes
mercados compradores de carne. Outro ponto importante para o bom resultado da
suinocultura no ano de 2008, foi o bom desempenho do mercado interno, com o aumento do
consumo per capita que subiu de 11 kg para 13 kg:
(...) o Brasil vem se consolidando como um importante player no mercado mundial
de carne suína e com potencial para ampliar ainda mais sua participação relativa
nesse mercado. Como conseqüência, a cadeia produtiva tem se organizado no
sentido de atender a demanda do mercado externo e prospectar novos mercados. A
exportação passou a ter uma importância significativa para a produção de suínos,
pois, de um lado, absorve o excedente interno de produção permitindo a ampliação
da produção interna e, por outro, possibilita melhor remuneração para a
atividade.(TALAMINI e FERREIRA, 2006, p.5)
4
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A realidade da suinocultura não se priva somente a sua significância no âmbito
econômico, mas também por seus desafios ambientais. Tais questões serão analisadas na
próxima seção.
3 SUINOCULTURA E MEIO AMBIENTE
A atividade suinícola é extremamente poluidora, já que os sistemas intensivos de
confinamento produzem grandes quantidades de dejetos e com o manejo inadequado
promovem a contaminação dos rios, lençóis freáticos, solo e ar. Segundo Konzen1( 1983)
apud Assis (2004), um suíno adulto produz em média 0,27 m3 de dejetos líquidos por mês. No
qual, o ambiente é incapaz de absorver toda a quantidade de resíduos remanescente da
produção.
Dessa forma, a principal causa da degradação ambiental se dá pelo lançamento direto
dos resíduos sem tratamento nos córregos e rios, promovendo redução do teor de oxigênio,
disseminação de patógenos2 e contaminação das águas com substancias tóxicas como, amônia
e nitratos. Além de produzir odor desagradável nas proximidades e emitir gases de efeito
estufa, como metano e dióxido de carbono:
“A poluição na suinocultura é avaliada através da Demanda Biológica de
Oxigênio3 (DBO), ou seja, o quanto de oxigênio que o rio ou córrego deverá ter
para que o dejeto não cause problemas ao meio ambiente. O dejeto bruto
proveniente da suinocultura possui em torno de 15.000 mg/l de DBO, necessitando
aproximadamente de 7.000 litros de águas de rio não poluída para descontaminar 1
litro de dejeto de suíno não tratado”. (GRZYBOWSKI, p.1)
Neste sentido, é essencial que o produtor tenha o tratamento dos dejetos como uma
etapa integralizada ao processo produtivo, possibilitando a redução do potencial poluidor
através da sua transformação em outros componentes, como biofertilizantes e biogás:
Sob o nome genérico de tratamento de resíduos, são reunidas diversas soluções
que visam a processar os resíduos, com três objetivos principais: reduzir ou
1
KONZEN, E. A. Manejo e utilização dos dejetos de suínos. Concórdia-SC: Embrapa/CNPSA, 1983.
São organismos que podem transmitir enfermidades ou moléstias ao homem, através do contato ou ingestão.
Como também, podem provocar doenças às plantas e animais. Dentre os organismos, tem-se: vírus, fungos,
bactérias e nematóides.
3
DBO corresponde à quantidade de oxigênio (O2) consumido por microrganismo na degradação da matéria
orgânica. Comparando-se com ao esgoto doméstico em que a DBO é cerca de 200 mg/l, os dejetos suínos
apresentam um poder poluidor bem superior, 75 vezes maior. Ver: <http://www.winrock.org.br/media/
manualbiodigestaov2.pdf>. Acesso: 16 jan. 2009.
2
5
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eliminar sua periculosidade, imobilizar seus componentes perigosos, fixando-os
em materiais insolúveis, e reduzir o volume de resíduos que depois de tratados
ainda requeiram cuidados especiais. Tratar um resíduo significa, em suma,
transformá-lo de tal maneira que se possa reutilizá-lo posteriormente, ou dispô-lo
em condições mais seguras e ambientalmente aceitáveis. (VALLE4, 2000 apud
BRAGA, 2006)
Dentre os métodos de tratamentos mais utilizados na suinocultura, destacam-se o uso
de esterqueira, lagoas de estabilização, serragem para compostagem e processos de
biodigestão. Essas alternativas além de promoverem a sobrevivência e sustentabilidade
econômica e ecológica, contribuem para minimização dos riscos ambientais passíveis de
penalidade que o produtor está sujeito a responder conforme a legislação ambiental através da
Lei nº 9.605/98 (Lei dos Crimes Ambientais).
Nesse contexto, dentro da nova ótica de mercado, o uso de tecnologias que
incrementam as receitas ou que reduzem custos por si só, já não basta para ser competitivo. É
relevante que o produtor tenha uma gestão ambiental eficiente, com uso racional dos recursos
e com o mínimo de impacto ambiental.
Como destaca Silva Júnior (2004), a atividade econômica se relaciona com o meio
ambiente através do uso dos recursos naturais, descarte de produtos e emissão de dejetos. O
número crescente de desastres ambientais provocados, por empresas, tem chamado à atenção
da opinião pública global para a importância do gerenciamento adequado dos recursos
naturais, reciclagem de produtos e controle de poluentes. Para o autor, normas e controles
mais rígidos têm sido realizados, de modo, que cada vez mais os consumidores têm levado em
consideração, os aspectos ambientais para sua decisão de compra. Assim, o efeito ambiental
de produtos e subprodutos faz com que a gestão ambiental, seja um elemento estratégico para
a competitividade das empresas.
4 BIODIGESTORES
Diante da preocupação com a emissão dos Gases do Efeito Estufa e com a degradação
ambiental das atividades agropecuárias, a agroenergia ganhou ênfase dentro das diretrizes do
Desenvolvimento Sustentável, principalmente com o Plano Nacional de Agroenergia5, que
veio incentivar o uso racional de energias renováveis brasileiras. Dentre as mais variadas
fontes de energias renováveis (hidroelétricas, eólica, biomassa, solar e geotérmica) a biomassa
merece destaque pela sua quantidade disponível e por ser a mais sustentável dentre as demais.
4
VALLE,Cyro Eyer do. Como se preparar para as Normas ISSO 14000: qualidade ambiental: o desafio de
ser competitivo protegendo o meio ambiente 3. ed. Atual. São Paulo: Pioneira, 2000. 139p.
5
Ver: <http://www.mme.gov.br/site/menu/select_main_menu_item.do?channelId=9810>. Acesso em: 18
mar.2009.
6
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A geração de energia através da biomassa se dá pela combustão de compostos orgânicos,
como os produtos agrícolas, restos de processamento e dejetos de criação animal.
O presente Plano do Governo Federal, com base nos estudos internacionais, analisa a
demanda projetada de energia no mundo indicando o aumento de 1,7% ao ano, de 2000 a
2030, alcançando 15,3 bilhões de toneladas equivalentes de petróleo (TEP)6 ao ano. De
acordo estes estudos, em 2030, se colocar sob hipótese que não haverá alteração na matriz
energética mundial, os combustíveis fósseis responderiam por 90% do aumento projetado.
Nesse sentido, considerando o volume de dejetos provenientes da suinocultura e seu
potencial energético, a biomassa é o recurso mais empregado na geração de energia e
diminuição da poluição, através da tecnologia de biodigestores que produzem subprodutos de
considerável valor agregado.
Para Gaspar (2003), o biodigestor consiste, fundamentalmente, em uma câmara
fechada onde a biomassa, isto é, o volume de esterco suíno produzido é fermentada
anaerobicamente sem a presença do ar atmosférico, produzindo biogás e biofertilizante.
Para complementar, os aspectos técnicos que utiliza o sistema de tratamento de
biogestores, vale citar:
O sistema de tratamento utiliza biodigestores – estruturas fechadas para onde são
conduzidos, por tubulações, o esterco e a urina dos animais. Nesse local, o
material entra em processo natural de fermentação, por meio de bactérias
anaeróbicas (que se desenvolvem na ausência total de oxigênio), e, ao fim do
processo, são produzidos gases, resíduos pastosos e efluentes líquidos. Os três
subprodutos têm valor econômico. O gás (metano, diferente do GLP que é o
butano) pode ser utilizado para os mesmos fins: a geração de energia,
aquecimento de pocilgas e aviários no inverno e até em fogões domésticos. O
material sólido vira adubo natural para as lavouras. Já os efluentes líquidos
alimentam algas em tanques que depois vira comida para peixes criados em
açudes. (ASSIS,2004, p. 15).
Dentro dos biodigestores, a transformação de compostos orgânicos em produtos mais
simples, ocorre em três fases distintas, primeiro se dá a quebra das moléculas grandes,
posteriormente ocorre a transformação de moléculas de proteína, gordura e carboidratos em
ácidos orgânicos e na última fase tem-se a produção de metano. Todo esse processo origina
gases (biogás), sólidos decantados no fundo do tanque (biofertilizante), e líquidos (efluentes
mineralizados – tratados). Além dessas contribuições, o tratamento dos resíduos da produção
de suínos traz consigo, a notável melhoria da sanidade da propriedade, com a diminuição de
organismos patogênicos e parasitas, redução dos coliformes fecais e odor desagradável.
Para a implementação de biodigestores, é importante considerar os mais variados tipos
de biodigestores presentes no mercado, buscando adequar sempre para as características de
cada propriedade.
6
TEP ou TOE, na sigla internacional, em inglês.
7
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Quanto ao abastecimento, os biodigestores classificam-se em contínuos e batelada ou
intermitente. No contínuo, o abastecimento do biodigestor acontece freqüentemente, enquanto
que no intermitente é periodicamente:
Em relação ao abastecimento de biomassa, o biodigestor pode ser classificado
como contínuo - abastecimento diário de biomassa – com descarga proporcional
à entrada de biomassa, ou intermitente, quando utiliza sua capacidade máxima de
armazenamento de biomassa, retendo-a até a completa biodigestão. Então,
retiram-se os restos da digestão e faz-se nova recarga. O modelo de
abastecimento intermitente é mais indicado quando da utilização de materiais
orgânicos de decomposição lenta e com longo período de produção, como no
caso de palha ou forragem misturada a dejetos animais. (GASPAR, 2003, p.16).
Compreendendo os biodigestores de abastecimento contínuos, no Brasil os modelos
mais empregados são: biodigestor com cúpula fixa (modelo chinês), o biodigestor com
campânula flutuante (modelo indiano).
O modelo chinês tem um custo baixo de implantação, é mais durável, ocupa pouco
espaço na superfície do solo, apresenta-se fixo, sem partes metálicas, no entanto as oscilações
de pressão no gasômetro (local de armazenamento do gás) provocam vazamentos, tornando o
manejo complicado:
O modelo chinês é mais rústico e completamente construído em alvenaria,
ficando quase que totalmente enterrado no solo. Funciona, normalmente, com
alta pressão, a qual varia em função da produção e consumo do biogás, destarte
contar com uma câmara de regulagem, a qual lhe permitiria trabalhar com baixa
pressão (...) uma das maiores críticas feitas ao modelo chinês de biodigestor é a
técnica requerida para sua construção (...) as paredes externas e internas precisam
receber uma boa camada de impermeabilizante, como forma de impedir
infiltrações de água (proveniente da água absorvida pelo solo durante as chuvas
ou de algum lençol freático próximo) e trincas ou rachaduras. Outra crítica diz
respeito à oscilação da pressão de consumo. (GASPAR, 2003, p. 18).
A figura a seguir, ilustra o esquema de produção de biogás e bioferlizante, a partir do
modelo chinês:
8
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Figura 1: Biodigestor “Modelo Chinês”
Fonte: Universo Porcino
De acordo com Sganzerla7 (1983) apud GASPAR (2003), o modelo indiano é o mais
usado no Brasil devido à sua funcionalidade. Quando construído, apresenta o formato de um
poço - que é o local onde ocorre a digestão da biomassa - coberto por uma tampa cônica, isto
é, pela campânula flutuante que controla a pressão do gás metano e permite a regulagem da
emissão do mesmo. Outra razão para sua maior difusão está no fato do outro modelo, o
chinês, exigir a observação de muitos detalhes para sua construção.
7
SGANZERLA, Edílio. Biodigestor, uma solução. Porto Alegre: Agropecuária, 1983.
SILVA, Normando Alves da. Manual técnico e operação de biodigestores modelo
chinês. EMATER: Brasília, 1981.
9
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Figura 2: Biodigestor “Modelo Indiano”
Fonte: Universo Porcino
Como se pode observar, na figura 2, o modelo Indiano, tem uma câmara de digestão e
de um depósito de gás móvel, a pressão é constante, tem vida útil mais reduzida pela corrosão
na campânula, que normalmente é metálica, mas por outro lado, apresenta altos custos de
manutenção.
4.1 Subprodutos dos Biodigestores: Biogás e Biofertilizante
Dentre dos subprodutos, o biogás assemelha-se ao gás natural, é constituído
basicamente de metano (55-65%) e dióxido de carbono (33-38%) e apresenta um elevado
poder calorífico de 5.000 a 7.000 Kcal/m3. Dessa forma, pode ser utilizado como qualquer
outro gás combustível, tanto na geração de energia elétrica, mecânica e térmica, possibilitando
uma redução nos custos da produção. Dentro da propriedade, tem o uso direcionado para o
aquecimento e iluminação de instalações, funcionamento de geradores e motores além de
aparelhos eletrodomésticos. No entanto, a principal desvantagem do biogás é a presença de
gases corrosivos que comprometem o armazenamento e produção de energia, diminuindo a
vida útil dos equipamentos.
São necessários, em média, 12 kg de dejetos para produzir 1m3 de biogás, em que este
se equivale a 0,55 L de óleo diesel, 0,45 L de gás de cozinha, 1,43 kWh de eletricidade e 1,5
kg de lenha.
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Outra contribuição do biodigestor é o biofertilizante, subproduto da digestão
anaeróbica, tem um alto valor fertilizante e que quando lançados ao solo, possibilita a
melhoria das condições físicas, químicas e biológicas do mesmo. Utilizado direto em
lavouras, reduz a dependência de adubos químicos, oferecendo uma economia significativa ao
produtor.
Complementa Gaspar (2003), o biofertilizante, ao contrário dos adubos químicos,
melhora a estrutura e a textura do solo deixando-o mais fácil de ser trabalhado e facilitando a
penetração de raízes, que conseguem absorver melhor a umidade do subsolo, podendo resistir
mais facilmente a longos períodos de estiagem.
5 RESULTADOS E DISCUSSÕES
A Granja Santa Cecília, possui 94 hectares, localizada em Balsas-MA, na saída para a
cidade de Mangabeiras na BR 230, km 02. Ela está em operação há quinze anos e além da
atividade suinícola, a Granja também se ocupa com bovinocultura, avicultura, caprinocultura
e piscicultura. Para Piscicultura utiliza uma área de represa equivalente a 6 milhões de metros
cúbicos de água. A bovinocultura e caprinocultura são feitas no sistema extensivo através de
pastagens plantadas de Mombaça e Braquiária ruziziensis8.
O objetivo deste trabalho é avaliar o custo de implantação de biodigestores na
suinocultura e a sua viabilidade na produção de energia elétrica a partir do biogás. Para isso,
foi calculado o tamanho da produção de dejetos e biogás na propriedade em questão, o custo
do biogás anual e sua amortização através de financiamento dos recursos de implantação do
sistema de biodigestor.
No que refere-se ao financiamento do projeto de implantação, utilizou-se a linha de
crédito PROGER(Programa de Geração de Emprego, Trabalho e Renda), concedida pelo
BNDES (Banco Nacional de Desenvolvimento Econômico e Social), que tem a taxa de juros
de 6,5% a.a., com financiamentos de até R$ 100.000,00 por beneficiário para empresários
com renda bruta até R$ 220.000,00 ao ano. Para organização e manutenção estipulou-se a taxa
de 4% a.a. sobre o investimento realizado no sistema de biodigestor. O investimento inicial,
fica no valor de R$ 36.672,62, a qual está incluída a implantação do biodigestor, o sistema de
agitação da biomassa, os equipamentos para condução de biogás, o sistema de aquecimento
nas instalações avícolas e o gerador de energia adaptado para combustão do biogás.
O plantel administrado na Granja é de 128 suínos, os quais estão 20 fêmeas em
gestação, 6 fêmeas em lactação, 40 leitões em creche, 60 suínos em crescimento/terminação e
8
Capim-Mombaça (Panicum maximum cv. Mombaça) é uma gramínea forrageira, empregada principalmente
em forma de pasto nas atividades pecuárias. Braquiária ruzizienses: (nome científico: Brachiaria ruziziensis) –
planta forrageira muito utilizada em atividades pecuárias, como na bovinocultura, para alimentação dos animais.
11
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2 adultos/reprodutores. Os tempos de permanência em cada fase são mostrados na tabela a
seguir:
Tabela 1: Permanência dos animais em cada fase de produção (dias)
Descrição
Dias
Período Matriz Vazia
6
114
Fêmeas em Gestação
30
Fêmeas c/leitão em Lactação
60
Leitões em Creche
Suínos em
90
Crescimento/Terminação
300
Total
Fonte: Kunz, 2005, p. 4
Através da quantidade de animais do plantel pode-se estabelecer a quantidade de
dejetos produzidos, por meio da suinocultura na propriedade. O cálculo da quantidade de
resíduos será realizado através de duas fórmulas. A primeira é utilizada pela Fundação do
Meio Ambiente do Estado de Santa Catarina (FATMA), que teve como resultado 217.71
m3/Ano e a segunda é encontrada no Manual de Treinamento em Biodigestão do Instituto
Winrock Brasil com 186.88 tn/Ano. A primeira é considerada mais precisa, pois considera a
quantidade de dejetos de cada fase de vida do animal, ao contrário do segundo método, que
considera apenas a quantidade total de animais e multiplica por um índice médio.
Tabela 2: Produção de desejos anual – método 1
Fase
Animais/ano Dias
Fêmeas em Gestação
Fêmeas c/leitão em
Lactação
Leitões em Creche
Suínos em
Crescimento/Terminação
Adultos
(Cachaços/Reprodutor)
Total
Produção
Quant. de
dejetos/animal/dia(m3/ano) de dejetos
(m3/ano)
30
120
0.0162
58.32
30
180
30
60
0.027
0.0014
24.3
15.12
180
90
0.007
113.4
2
365
0.009
6.57
217.71
Fonte: Kunz, 2005, p.4
12
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O método acima considera o índice de 1,5 partos por ano e 9 leitões terminados por
matriz/ano para a quantificação de animais em cada fase, que é o observado na Granja.
Tabela 3: Produção de dejetos anual – método 2
Quantidade de
Kg de
Ton/dia
Animais
esterco/animal/dia
4
0.512
128
Ton/mês
Ton/ano
15.36
186.88
Fonte: Manual de Treinamento em Biodigestão, 2008, p. 14
Será utilizada a média aritmética dos dois métodos para se ter uma maior precisão nos
resultados. Lembrando que a suinocultura não é a única fonte de biomassa disponível na
granja podendo destacar os dejetos das suas outras atividades, já citadas anteriormente, que
possuem um potencial enorme de produção de biogás que poderá ser utilizado posteriormente.
O modelo de biodigestor que será utilizado é o Biodigestor com Gasômetro de PVC de
marca Sansuy de regime contínuo e tem um custo estimado em R$ 150,00/m3 de câmara de
fermentação9.
Observou-se a necessidade de um biodigestor com a capacidade de 51 m3 para
suportar ao volume de carga diária que foi de 1.275 m3 e tempo de retenção hidráulica de 40
dias. Este volume foi calculado através da seguinte fórmula:
VB = VC x TRH
Onde,
VB = Volume do biodigestor
VC = Volume de Carga diária
TRH = Tempo de retenção hidráulica
Com esta capacidade de produção de dejetos pode-se calcular a quantidade potencial
de produção de biogás anual que é de 16.183,60 m3, o equivalente a 40,87 botijões de GLP
por mês ou ainda 7.417,48 kWh/mês de energia, levando em consideração a conversão de
0,08 m3 de biogás por Kg de esterco suíno10.
O cálculo de custo de energia elétrica produzida pelo biogás (Ce) considera a seguinte
fórmula:
9
Dados retirados da Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (EMBRAPA) Suínos e Aves, 2008.
Ver: Manual de Treinamento em Biodigestão. Salvador: Bahia, 2008. Disponível
<http://www.winrock.org.br/media/ manualbiodigestaov2.pdf>. Acesso: 16 jan. 2009.
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em:
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Ce = (CAG + CAB) / PE
Em que:
CAB = Custo anual com biogás (R$/ano);
CAG = Custo anual com o gerador de energia (R$/ano);
PE = Produção de eletricidade indicada pela planta de biogás
(kWh/ano).
Onde,
CAG = (CIG*FRC)+( CIG*(OM/100))
CAB = CB*CNB
Em que,
CIG = custo do investimento no equipamento gerador (R$);
FRC = fator de recuperação de capital;
CB = custo do biogás (R$/m³);
CNB = consumo de biogás pelo conjunto motor gerador (m³/ano).
A produção de eletricidade (PE) é dada por:
PE = Pot*T
Sendo,
Pot = potência nominal da planta;
T = disponibilidade anual da planta (horas/ano).
O fator de recuperação de capital (FRC) é dado por:
n
n-1
FRC =[j*(1 + j ) ]/[(1+j) – 1]
Em que,
j = taxa de juros;
n = anos para amortização do investimento.
O custo do biogás é dado por:
CB = CAB/PAB
Em que,
CAB = custo anualizado do investimento no biodigestor (R$/ano);
PAB = produção anual de biogás (m³/ano).
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CAB = (CIB*FRC )+( CIB*(OM/100))
CIB = Custo de investimento no biodigestor (R$);
AB = Produção anual de biogás.
O tempo de retorno do investimento é um dos fatores mais importantes na análise da
viabilidade do projeto. Neste caso ele foi calculado usando a seguinte fórmula:
TRI= [ln (- k/(j – k))]/[ln( 1 + j )]
Em que,
k = A/CI - OM/100
A = CI*(FRC + OM/100)
CI = custo de investimento no sistema biodigestor e gerador de energia (R$);
A = Gasto anual com energia elétrica adquirida na rede (R$/ano);
OM = gastos com organização e manutenção da planta (R$/ano);
TRI = tempo de retorno (anos).
O volume de biogás produzido anualmente somente será capaz de manter o sistema
gerador de energia elétrica por 3 horas diárias. Para o funcionamento integral seriam
necessários 126.748,44 m3 de gás por ano, que só seria possível com no mínimo de 1085
animais no plantel.
A amortização do projeto será feito em cinco, oito e dez anos, conforme apresentado
na tabela a seguir:
Tabela 4: Custo do biogás em relação ao período de amortização
Período de
Custo do Biogás
Custo da Energia
Amortização (Anos) (R$/Ano)
Produzida com
Biogás com 3 hs de
Funcionamento
(R$/Ano)
27.09
0.53
5
26.86
0.49
8
26.79
0.48
10
Tempo Interno de
Retorno (Anos)
3.72
6.47
8.28
Fonte: elaboração própria
Pode-se observar que com 5 anos de amortização obteve-se um tempo de retorno
de 3,72 anos, ou seja, a partir dos últimos meses do quarto ano o projeto já se torna viável e
rentável economicamente.
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6 CONSIDERAÇÕES FINAIS
A utilização de sistemas de biodigestores mostrou-se viável em médio e longo prazo,
mas observando o custo da energia produzida e comparando com o preço cobrado pelas
distribuidoras da região, talvez não se torne um investimento tão interessante assim. Tal fato é
explicado pela porcentagem representativa da energia elétrica e combustíveis no custo total de
se produzir um animal para abate que na propriedade pesquisada representa cerca de 5%. Essa
percentagem diminui a importância de se reduzir os níveis de gastos com este tipo de despesa,
ou seja, não é um fator preponderante na produção e não trará uma vantagem competitiva no
mercado. Neste caso, o fator de custo maior é alimentação, com cerca de 57% do total e, é o
que se deve dar maior atenção com seu uso.
Outro fato que se deve atentar, é que o biogás é um produto com vários fins, não só
para a produção de energia elétrica. Ele pode ser usado para abater custos da produção de
outras atividades da granja, como no caso da produção avícola, onde pode ser usado nos
aquecedores e também para o uso doméstico na propriedade, reduzindo a quantidade de gás
de cozinha (GLP - Gás Liqüefeito de Petróleo), que se tenha que adquirir.
Outro subproduto é o biofertilizante produzido que pode integrar a produção bovina e
caprina com a adubação das pastagens de mombaça e braquiária. O biofertilizante possibilita
reduzir os custos com adubação e inseticidas, tendo resultados melhores até do que os
fertilizantes tradicionais utilizados devido à grande quantidade de matéria orgânica em sua
composição. Outro fim a este subproduto poderá ser a alimentação de algas, para a produção
de peixes em açudes que existem na propriedade. E se por acaso, o proprietário optar por não
utilizar o biofertilizante para nenhum destes fins ainda poderá vendê-lo e obter renda extra
para a atividade.
A utilização de biodigestores abre espaço para o crescimento da propriedade sem se
preocupar com a deposição e tratamento dos dejetos oriundos da atividade. Aliás, essa é a
principal vantagem do uso de biodigestores.
A instalação de sistemas de biodigestores reduz significativamente a emissão de
poluentes nos rios e lagos, e aparecem como uma alternativa para escapar das multas que
eventualmente poderão surgir sem um sistema limpo de preservação. Outra fonte alternativa
de recursos com o sistema de biodigestão, é o desenvolvimento de projeto de Mecanismo de
Desenvolvimento Limpo (MDL), em que os agentes do setor suinícola podem se beneficiar a
partir dos créditos de carbono.
A preocupação ambiental com a poluição causada pelos dejetos de suínos e outros
tipos de poluição, se torna cada vez mais importante para o desenvolvimento de práticas que
garantam a viabilidade econômica e ambiental de um projeto de investimento. A
disseminação de tais projetos, ampliado pela mídia globalizada e aliada às políticas de
preservação e conservação do meio ambiente, que estão aparecendo a cada dia, faz com
surjam novas perspectivas para mudar a forma como tais empresários administram suas
propriedades.
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7 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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