Eng. Mário de Matos
OET 0729
Mario Maria Branco UNIP Ltd.
Madan Park
Park of Sciences & Technology
Rua dos Inventores
2825~182 CAPARICA
PORTUGAL
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Bacharel em Ciências Agrárias, pela Escola Superior Agrária (E.R.A. Dr. José Araújo
de Lacerda), de Chimoio, Moçambique e M.E.I.C. Lisboa 1976. Com uma carreira
profissional de mais de 50 anos de serviços prestados em 42 países (26 na África e 16
países noutros continentes), em investigação aplicada, gestão e consultoria agrícola,
essencialmente em grandes projetos agroindustriais de cana-de-açúcar, arroz, milho, horticultura e outras culturas em condições fundiárias em regimes hídricos de sequeiro e irrigados, abrangendo todas as diferentes áreas técnicas agronômicas, procura e obtenção de financiamento, incluindo projetos de energia por cogeração do bagaço de cana, e produção de etanol de primeira geração a partir do melaço, cogeração de electricidade a partir da casca de arroz e de resíduos florestais.
Participou também na execução e supervisão de projetos agrícolas e agroindustriais de
cana-de-açúcar e outras culturas, em estudos de pré-viabilidade e viabilidade, em
estudos de impacto social e ambiental, efetuou assessorias a projetos governamentais e privados em países desenvolvidos e em desenvolvimento, na agricultura e planeamento e desenvolvimento sustentável numa multitude de ambientes técnicos, sociais e culturais.
Possui também experiência na concepção e desenvolvimento de atividades de formação técnica e de gestão, em projetos dos sectores privados e de parcerias públicas privadas.
É também coautor do livro publicado em 2018 pela ELSEVIER sobre Tecnologia e Perspetivas da Biorrefinaria da Cana de Açúcar, destacando a importância desta cultura sob os pontos de vista da sustentabilidade química, energética e ambiental, abordando também, com total transparência, as questões controversas que envolvem a cana-energia no dilema alimento versus combustível, impactos ambientais, bem como a tecnologia de produção de ENA (álcool extra neutro) de primeira e segunda geração.
Serviços prestados às empresas e instituições seguintes:
RIO TINTO, SIMFER, GUINEA & DRC 2025
UIPL, INDIA, DUBAI & SINGAPURA, DRC 2020, NIGERIA & ANGOLA 2025
AFRICA GLOBAL, USA, DESDE 1998 até hoje 17 PAÍSES da AFRICA
FGM, FRANÇA, TANZÂNIA & MADAGASCAR 2018 e 2025
SOFRECO, FRANÇA INDONÉSIA, COSTA DO MARFIM e KENYA 2019 a 2024
MACE INDIA ANGOLA 2020
BMI HOLDINGS LTD., Conakry, GUINEA
HORYAL INVESTMENTS HOLDINGS, ATIAK, UGANDA 2016
BUA INTERNATIONAL, NIGERIA 2015
IFDC (International Fertilizer Development Corporation) NIGERIA 2014
UNIÃO EUROPEIA, CONGO & MALAWI 2012
TATE & LYLE SUGARS e ASR, USA, UK, GABÃO, MOÇAMBIQUE e CAMBOJA. THAILAND & LAOS 2012 & 2014
SCHAFFER GLOBAL GROUP, USA, BURKINA FASO e MALI 1998-2014,
SAVANA – FRANÇA 1998 A 2023 em 7 PAÍSES
SN SOSUCO, BURKINA FASO 1998 – 2000
Burkina Faso (1998-2000)
MADHVANI GROUP, UGANDA & RWANDA (1994-1998)
SOMDIAA Group Villgrain, France, SOSUHO, GABON (1990-1993)
SEMUNDO, Rellingen, GERMANY PORTUSEM Lisboa, PORTUGAL (1987-1990)
CARSIL, Lourinhã, PORTUGAL, (1986-1987)
BEST FOODS – Waghanya, AUSTRALIA (1986)
BOOKER TATE, UK, RAMU SUGAR, PAPUA NEW GUINEA, 1985-1986
SODESUCRE, COSTA DO MARFIM 1978-1984
LONRHO (ILLOVO SUGAR) SUCOMA, MALAWI (1976-1978)
SENA SUGAR ESTATES, Marromeu & Luabo, MOÇAMBIQUE, (1974-1976)
Coautor da publicação SUGARCANE BIOREFINERY TECHNOLOGIES AND PERSPECTIVES. pela ELSEVIER, em 2018
Membro das seguintes associações profissionais:
American Society of Sugarcane Technologists, Louisiana Division, USA
Australian Institute of Agricultural Sciences, Sydney, NSW, Australia
South African Sugar Technologists Association, Durban, RSA
Ordem dos Engenheiros Técnicos, Lisboa, Portugal
Associação Portuguesa de Ciências Agrárias, Lisboa, Portugal
Sociedade de Geografia de Lisboa, Portugal
Soils Sciences Society of Nigeria, Abuja, Nigeria
INTRODUÇÂO
A cana-de-açúcar é uma das culturas agrícolas mais antigas e relevantes do mundo, não apenas pelo seu valor alimentar e energético, mas também pela sua profunda ligação com o desenvolvimento histórico, econômico e social de diversos países.
Este trabalho apresenta um panorama abrangente da trajetória da cana-de-açúcar desde as suas origens no Sudeste Asiático até à sua disseminação global, com especial destaque para o seu impacto em regiões tropicais como o Brasil e vários países africanos. Através de uma abordagem histórica, tecnológica e socioeconômica, o texto explora os principais produtos derivados da cana, como o açúcar, o etanol e a bioenergia e analisa os avanços na pesquisa agronômica e industrial, bem como os desafios atuais e as perspectivas futuras do setor sucroenergético.
A Sacharum officinarum
A cana-de-açúcar, hoje mundialmente conhecida pela sua elevada produtividade, participação em processos de alta tecnologia, matéria-prima de elevada qualidade e, principalmente, pelo potencial de produção de açúcar e etanol, sofreu várias modificações ao longo da história.
É uma planta semi-perene da família das gramíneas, originária das regiões tropicais quentes a temperadas da Ásia, especialmente da Índia e da Papua Nova Guiné. A sua principal característica é a produção de açúcares (principalmente sacarose, glucose e frutose), concentrando-se no seu colmo. A parte aérea da planta é constituída por colmo, folhas verdes e folhas secas. A parte superior da planta apresenta maior humidade e a inferior, menor humidade, com folhas secas (ou mortas). A cana-de-açúcar apresenta um ciclo fotossintético C4, com folhas em forma de lança, brotando em colmos e abundante perfilhamento na fase inicial de desenvolvimento. A planta possui aproximadamente 57% de água na sua composição, sendo o restante dividido entre palha, bagaço e açúcar.
Esta cultura tem-se revelado, ao longo da história, um produto importante, amplamente comercializado e de grande interesse em diversos períodos da história do mundo. Desde que a cana-de-açúcar foi utilizada para a produção de açúcar, foi também responsável pela criação de novas rotas comerciais no antigo Mediterrâneo até ao seu estabelecimento nas Américas, altura em que é utilizada para a produção de etanol.
Neste capítulo, mostramos a história da cana-de-açúcar, desde a sua provável
origem no Sudeste Asiático até aos dias de hoje, onde a cana-de-açúcar está presente em todos os continentes; sendo uma das culturas mais importantes do mundo, gerando centenas de milhares de empregos diretos e indiretos. Devido à importância dos seus principais produtos (açúcar, etanol e energia), a cana-de-açúcar tornou-se uma fonte crucial de rendimento e desenvolvimento para diversos países tropicais como o Brasil. Por isso, é importante mostrar o desenvolvimento destes países com a utilização da cana-de-açúcar, para que seja possível conhecer o seu impacto para a humanidade.
Roteiro histórico da cana-de-açúcar
Durante alguns anos, a Índia e a Papua-Nova Guiné disputaram a origem desta planta como nativa destes países. O facto de algumas das espécies espontâneas de Saccharum spontaneum e Saccharum robostum ainda se encontrarem na Papua-Nova Guiné acabou por justificar a escolha deste país, que é hoje oficialmente considerado a sua terra natal. A domesticação desta espécie daria à Saccharum barberi uma ampla distribuição na Índia e à Saccharum sinensis implantada na China após muitos anos. Assim, os indianos terão sido os primeiros a extrair o sumo da cana-de-açúcar para produzir açúcar bruto por volta de 500 a.C. Nessa altura, o Imperador Dario, ao chegar à Índia, observou que existiam “plantas que produziam mel sem a necessidade de abelhas” (Santos et al., 2018).
O nome Saccharum atribuído à cana-de-açúcar tem origem na palavra do Transkrit, Karkara da Índia, que mais tarde foi chamada Sakkar ou Sukkar pelos árabes, depois de terem introduzido a cana-de-açúcar da Índia no Médio Oriente através da Pérsia.
Poucos séculos mais tarde, após ter sido trazida da Pérsia para a Europa por Alexandre Magno, os romanos chamar-lhe-iam muito mais tarde Saccharum, nome com o qual seria adotada e posteriormente atribuída por Lineu em 1753 pela sua classificação botânica que perdura até aos nossos dias.
No entanto, a cana-de-açúcar tem sido amplamente cultivada, para além do Egito, em Espanha (onde ainda existe o engenho de cana-de-açúcar mais antigo, conhecido no mundo), que utiliza moinhos de pedra, e também introduzida e cultivada noutras partes do Mediterrâneo, como Veneza, de onde posteriormente transitou nos séculos XV e XVI para as Ilhas da Madeira e as Ilhas Canárias. Notoriamente, a partir das Canárias, foi introduzida no Novo Mundo para a Ilha Hispaniola (actual República Dominicana) em 1493 d.C. e para o Brasil em 1532 d.C.
Em meados do século XIV, existem registos de que a produção de cana-de-açúcar na região do Mediterrâneo (Creta, Grécia, Norte de África e Chipre) estava relacionada com a utilização de mão de obra escrava. Tal como os restantes meios produtivos agrícolas, a economia da região assentava no trabalho escravo como força produtiva. Nesta época, as regiões em redor do Mar Mediterrâneo possuíam um grande comércio e eram consideradas desenvolvidas para a época, influenciando países europeus como Portugal
e Itália. Posteriormente, estes métodos de produção e maneio da cana-de-açúcar foram transferidos para o Brasil no período colonial (Schwartz,1988).
Após a tomada de Constantinopla, passou a existir um monopólio sobre a produção e venda de açúcar. Para acabar com o monopólio, a coroa portuguesa decide, em alternativa, estimular a produção de cana-de-açúcar nas suas colónias do continente americano. O clima tropical favorável, o solo fértil e a abundância de água apontavam para o Brasil como uma terra de condições favoráveis, até mesmo ideais, para o cultivo da Saccharum officinarum, originária do Pacífico Sul e da Índia (Le Coutier e Burreson, 2006).
O Brasil afirmar-se-ia, então, desde o início, como o local de preferência por excelência desta cultura, que rapidamente se expandiu e se tornou a principal riqueza exportadora do então Império Português, constituindo um monopólio que só seria ultrapassado pelos holandeses no século XVII, após a sua introdução nas Caraíbas. A figura 1 ilustra a passagem da cultura açucareira pelo mundo, desde as suas origens na Nova Guiné, passando pela Índia, Mediterrâneo até à sua chegada ao Brasil, por volta de 1500 d.C.
FIG. 1 Itinerário da cultura da Cana de Açúcar desde a sua origem na Papua Nova Guiné até à sua chegada nas Américas no Sec. XVI
Para além da forte concorrência comercial na região Mediterrânica, Portugal viu-se na necessidade de ocupar efetivamente as colónias das Américas, o que exigia necessariamente o desenvolvimento de actividades produtivas que justificassem os investimentos da coroa portuguesa.
Desta forma, a produção de cana-de-açúcar, tal como em muitos outros países, está especialmente enraizada na história do território brasileiro e na sua economia desde o século XVI. A cana-de-açúcar foi um valioso desenvolvimento português que viabilizou o projeto colonizador mercantilista de Portugal. Infelizmente, para além da devastação das florestas, a economia açucareira colonial baseou-se também no modelo de produção adoptado pelos europeus no novo mundo. Este modelo assentava no tripé latifundiário, ou seja, as paisagens dominadas pelas plantações de cana-de-açúcar assentavam no uso extensivo da terra, na monocultura e no trabalho escravo (Prado, 2006). Desta forma, por melhor que fosse, o comércio da cana-de-açúcar e dos seus derivados trouxe impactos sociais no Brasil que se fazem sentir até aos dias de hoje.
No Brasil, a produção de açúcar estabeleceu-se entre 1530 e 1540 d.C., com a formação de pequenos engenhos, do tipo trapiche, movidos por bois e cavalos ou por força hidráulica. Inicialmente, como não havia mão-de-obra escrava suficiente, foram utilizados trabalhadores indígenas, que constituíam a população nativa. À medida que os engenhos foram crescendo, houve necessidade de aumentar a força de trabalho, com a transição para o trabalho escravo. Desta forma, milhares de africanos foram levados para o Brasil para trabalhar nos engenhos. Os primeiros comerciantes, os membros do grupo de Fernando de Noronha, durante as viagens e paragens na Ilha da Madeira, Açores e São Tomé, negociaram a primeira planta de cana-de-açúcar cultivada no Brasil.
Para implementar a cultura do açúcar no Brasil, as terras foram divididas em lotes e doadas a nobres, de acordo com a vontade da coroa portuguesa. Em 1516, o monarca português D. Manuel I, o Venturoso, decretou que todos, de Portugal ao Brasil, deveriam trazer instruções e equipamentos para a produção de cana-de-açúcar em grande escala.
Para tal, foram negociadas grandes quantias de ouro em empréstimos de Portugal e da Holanda aos doadores de terras que produziriam a cana (Novinsky et al., 2016). A cultura da cana passou sucessivamente da Ilha Espanhola para Cuba em 1760, assim que esta ilha foi ocupada pela Inglaterra, onde também conheceu uma grande expansão, favorecida pela procura do açúcar das Américas na Europa. Com a revolução no Haiti em 1795, alguns anos mais tarde, e a destruição das plantações de cana-de-açúcar em territórios espanhóis, os franceses instalaram a cultura na Louisiana no final do século XVII, dando início à indústria açucareira americana.
O crescimento da cultura da cana-de-açúcar no Novo Mundo e noutros continentes também assistiu a diferentes avanços na área do melhoramento após a criação da variedade nobre POJ 2878 na Indonésia, que durante muitos anos tem sido a referência genética nos cruzamentos de hibridação de muitos obtentores de diferentes centros de investigação e na seleção de variedades de diversos países. Passando também pela criação de muitas variedades do Instituto de Investigação de Coimbatore, na Índia, em 1912.
A introdução de novas variedades do Instituto de Investigação de Coimbatore contribuiu também para o crescimento da indústria açucareira em todo o mundo, nomeadamente através da utilização do “fuzz” (semente da panícula da cana sacarina) de Coimbatore para selecionar as bem conhecidas variedades NCo de Mount Edgecombe, na África do Sul. O principal contributo para o enorme sucesso do crescimento e expansão desta cultura deve-se principalmente à valorização genética e ao aumento de novas técnicas de irrigação, onde a informação sobre as primeiras produções de Java na Indonésia em 1840, de 2.000 kg de cana por hectare, aumenta para 10 toneladas em 1910 e 20 toneladas em 1940.
Além disso, no início do século XX, com o aumento da produção de veículos de combustão interna, o etanol combustível começou a tornar-se extremamente interessante. Como resultado, o Brasil, que já possuía uma grande produção de cana-de-Açúcar, criou incentivos para a produção de etanol a partir da cultura, o que ajudou a consolidar o cultivo da cana-de-açúcar.
História dos principais subprodutos da cana-de-açúcar
Tanto a cultura do açúcar como a da cana têm uma história muito semelhante. A extração da cana-de-açúcar ocorreu por volta de 8000 a.C. no Sudeste Asiático.
Por volta de 100-500 a.C., na Índia, foi descoberto um processo de fabrico que impulsionou a utilização e comercialização do açúcar: a transformação do sumo da cana em cristais de açúcar. Assim, é possível comercializar o produto a grandes distâncias, pois melhora a sua conservação e reduz o volume e o meio de transporte. Com o progresso da comercialização, a China cedo se interessou também pela prática da produção de açúcar, onde relatos (entre 600 e 700 d.C.) descrevem visitas chinesas à Índia para aprender os processos de produção de açúcar. Por volta do século VII, foi relatado que uma das primeiras plantações de cana-de-açúcar documentadas na China, foi trazida com a ajuda de monges budistas em missões especiais de imperadores chineses (Sen, 2003).
Durante algum tempo, no Médio Oriente, o uso do açúcar de cana para fins medicinais (por volta do século I) foi também conhecido entre gregos e romanos. Com o aumento do consumo de açúcar pelos países europeus através das rotas do Mediterrâneo, o seu preço e importância aumentaram, levando países como Chipre, Creta, Zanzibar e Grécia a produzirem também cana-de-açúcar para exportação, por volta do século X. Na época das Cruzadas, também havia relatos da “Terra Santa” de caravanas que transportavam o que se chamava “sal doce”.
No Brasil, o açúcar foi o primeiro produto a ser exportado em grandes quantidades.
A sua grande procura teve início no período colonial, em 1520 d.C., tendo grande
importância para o desenvolvimento do país. Durante as décadas de 1530-1540, a produção de açúcar era caracterizada por pequenos engenhos. No início, o principal produto dos primeiros engenhos, era o que hoje chamamos açúcar mascavado, um açúcar menos refinado que era o principal produto da cana-de-açúcar nessa época.
Apesar de representar a maior economia brasileira na época colonial, esta indústria não se esgota neste período, continuando em constante crescimento, e os seus efeitos podem ser observados ao longo dos séculos XVII, XVIII, XIX e XX, entrando nos territórios tropicais dos continentes americano, africano e outros.
Em meados do século XIX, no período Napoleónico, devido ao crescente aumento das áreas de beterraba no mercado internacional, a cultura da cana-de-açúcar sofreu uma crise económica. Além da concorrência, a cultura da cana-de-açúcar era extremamente dependente da mão-de-obra escrava e, devido à extinção do tráfico africano e ao aparecimento das leis emancipalistas, no final do século XIX, as principais culturas coloniais estavam em crise. Abaixo mostramos a ocupação dos escravos no final do séc.XIX.
Ocupação dos escravos no Brasil entre 1870 e 1887
Ocupação Efetivos Percentagem %
Artesãos 22 3,9
Domésticos 26 4,7
Condutores de carruagens 22 3,9
Enfermeiros 4 0,8
Capatazes 2 0,4
Trabalhadores 8 1,4
Pastores 4 0,8
Trabalhadores do mar 10 1,8
Agricultura 459 82,3
Total 557 100
Quadro 1 Fonte: Adaptado de Filho, W.F., 2006. Encruzilhadas da Liberdade Editora Unicampo, São Paulo, Brazil.
Note-se que mais de 80% dos escravos tinham como ocupação a agricultura, principalmente nas plantações de cana-de-açúcar. A fermentação do açúcar para a produção de álcool pelos chineses, remonta há mais de 9.000 anos, que utilizavam a técnica para fazer bebidas alcoólicas. A técnica de fermentação transmitida ao longo dos anos, foi sempre utilizada na China, em diversas bebidas ao longo da história, como a cerveja, o vinho e o “saké”.
Por volta do século IX, um químico árabe, Al-Kindi, descreveu a destilação do vinho. A partir daí, a destilação passou a ser utilizada em várias outras bebidas, com relatos desde o século XII até ao século XIV. Só no final do século XVIII, um químico russo-alemão, Johann Tobias, obteve etanol puro a partir de síntese química. Nos anos seguintes, com os avanços na área química, tornou-se possível a utilização do álcool em maior escala, onde em 1840, nos Estados Unidos, o etanol passou a ser utilizado em lanternas. Depois, no início da década de 1990, o etanol passou a ser utilizado na industria automóvel em motores com injeção eletrónica de combustível, principalmente nos primeiros modelos da Ford, como o Ford Modelo T, que podia utilizar gasolina e etanol.
O Brasil seguiria, em seguida, o mesmo modelo americano, utilizando carros com motores de combustão a etanol, cujo combustível era produzido a partir da cana-de-açúcar.
O desenvolvimento e os programas de incentivo ao álcool, como o programa pró-álcool
no Brasil, possibilitaram o grande crescimento da cultura da cana-de-açúcar, bem como o aumento da produção de etanol, tornando o Brazil um dos maiores produtores mundiais de etanol até à data (Santos et al., 2018).
Cenário mundial da cana-de-açúcar e dos seus principais subprodutos
A partir de uma apreciação histórica do passado da cultura, passamos agora a um
exercício comparativo das produções mundiais de cana-de-açúcar nos quatro países responsáveis por 70% da produção mundial (Brasil, Índia, China e Tailândia), onde o Brasil representa cerca de 30% da produção. Estes dados têm valor meramente informativo, indicativo, económico e quantitativo, uma vez que diferentes sistemas ecológicos de produção, regimes hídricos de cultivo, o extensivismo (LISA), o intensivismo (HISA), etc., não são comparados.
O aumento constante da produção é evidentemente devido ao facto que os produtos da cana-de-açúcar estão cada vez mais inseridos na economia mundial.
Os números mais recentes indicam uma previsão de aumento do consumo global de 21,3% na última década. Se considerarmos que 80% do açúcar é produzido a partir da cana-de-açúcar, podemos dizer que, se esta proporção se mantiver linear, haverá um excedente verificado de 36 milhões de toneladas de açúcar. Isto corresponde a 316
milhões de toneladas de cana-de-açúcar, o que representa uma média de 9 toneladas de cana-de-açúcar por tonelada de açúcar e um rendimento médio de produção de cana-de-açúcar de 70 toneladas por hectare, que representarão um aumento de 4,5 milhões de hectares em relação à área atual de cana-de-açúcar no Brasil. Isto prova que uma plantação de 450.000 ha por ano terá tido lugar entre 2015 e 2025. Com 667.000 ha plantados entre 2013/15 e 2017, segundo as mesmas estatísticas, teremos 3,5 milhões de hectares plantados entre 2017 e 2025, sendo que o Brasil já representa por esta razão mais de um terço da produção mundial de açúcar:
Aumentos de produção mundial de açúcar (em milhões de toneladas) de 2015 a 2025.
Ano Milhões de toneladas % Aumento
2015 169
2016 173 2.4
2017 175 1.2
2018 178 1.7
2019 182 2.2
2020 186 2.2
2021 190 2.2
2022 194 2.1
2023 197 1.5
2024 201 2.0
2025 205 2.0
Quadro 2 Fonte: Adaptado da OCDE/FAO. OCDE/FAO Agricultural Outlook 2018_2027. OCDE Publishing Paris/FAO, Rome.
Os setores sucroalcooleiro e do etanol em África
O continente africano merece especial atenção, dado o seu grande crescimento sucroenergético nas últimas décadas. A ligação entre a produção de cana-de-açúcar e a utilização dos seus subprodutos de melaço para a produção de etanol de primeira geração e o bagaço para cogeração de eletricidade são práticas correntes dos produtores de cana-de-açúcar nos países da África Subsariana, onde os preços dos combustíveis fósseis importados e da energia (principalmente térmica) são muito altos. Isto inclui também os países produtores e exportadores de petróleo bruto, como a Nigéria. Em geral, os preços em África são o dobro (ou mais) dos praticados nos Estados Unidos.
O setor dos transportes está praticamente totalmente dependente dos produtos petrolíferos, existindo poucas políticas de apoio e proteção em vigor para promover a produção e utilização de biocombustíveis alternativos. Há uma perspetiva preocupante de uma procura global quase duplicada em 2040, com um consumo projetado de crude em cerca de 2,2 milhões de barris por dia, dos quais 55% são para gasolina e 40% para gasóleo.
Fig. 2 Consumo de Açúcar em kg/capita nas diferentes regiões económicas da Africa do Norte e da Africa Subsaariana propriedade de SCC, 2019. Soft Commodity Consulting. UK. www.softcommodityconsulting.com.
Embora a produção de etanol em África seja pequena, alguns países já possuem legislação sobre a utilização de etanol na gasolina, promovendo ativamente a energia verde no sector dos transportes. Enquanto o Brasil produz em média 7.000 litros de etanol com um hectare de 75 toneladas (Santos et al., 2015) na África Subsariana, este número desce para 4.000 litros onde a cana é produzida em 37 países em grandes plantações de regime irrigado ou pluvial e também onde 10% a 20% da cana é produzida complementarmente em pequenas áreas agrícolas familiares de 0,5 a 10 ha.
A África do Sul produz cerca de 30% do etanol, seguida pelo Malawi, Uganda, Sudão, Tanzânia, Serra Leoa, Maurícias, Quénia, Suazilândia, Zâmbia e Zimbabué. Na maioria destes países, salvo algumas excepções, como a Serra Leoa (com o Projecto Addax Bioenergy de 20.000 hectares de cana só para etanol), o etanol é obtido essencialmente a partir da fermentação o melaço. A produção de etanol directamente através da conversão da cana cultivada para este fim não só constitui um maior valor acrescentado ao produto, como também promove o crescimento do sector agrícola, desenvolvendo também o sector rural no seu todo, criando postos de trabalho e reduzindo significativamente as importações de combustíveis fósseis e as taxas de câmbio daí resultantes.
O mesmo combustível é também utilizado na eletrificação rural e doméstica, no transporte e na alimentação de veículos agrícolas, etc…
A generalização e o desenvolvimento desta energia em África estabilizarão o fornecimento de energia nos diferentes países que a praticam, diversificando as opções e reduzindo os custos de importação de combustíveis fósseis.
De acordo com o Banco Mundial, a África Subsariana deverá crescer para 2,6%. Os países com maior probabilidade de crescimento são, de acordo com a mesma fonte, a Etiópia com 18,3%, a Tanzânia com 17,2% e a Costa do Marfim com 16,8%.
Isto representa uma contrapartida positiva à forte estagnação anterior de até 1,3%, e espera-se que se fortaleça um pouco no futuro. Este crescimento é uma consequência e reflete a recuperação dos preços globais das “commodities” e a melhoria das condições domésticas. A maior parte do crescimento virá também de Angola e da Nigéria — os maiores exportadores de crude.
No entanto, prevê-se que o investimento recupere de forma muito gradual, reflectindo ainda mais as condições de liquidez restritas dos exportadores de petróleo acima mencionados e a baixa confiança dos investidores na África do Sul.
Os setores sucroalcooleiro, do etanol e da energia no Brasil
A estimativa da produção de cana-de-açúcar no Brasil para a campanha 2018/19 foi de 615,8 milhões de toneladas, apresentando uma redução de 2,8% face à campanha anterior. A área a colher também apresentou uma quebra em relação à campanha anterior, na ordem dos 1,1%, com um total de 8,63 milhões de hectares.
A última campanha registada também apresentou uma quebra na produção de açúcar, destinando a maior parte da produção à indústria do etanol. Estima-se que a produção de açúcar atinja 31,73 milhões de toneladas, uma redução de aproximadamente 16% face à campanha anterior. Enquanto isso, a produção de etanol aumentou 18,6% em relação à campanha anterior, produzindo um total de 32,31 mil milhões de toneladas.
litros de etanol. Deste total, a maior parte do etanol é hidratado (66,8%) e o restante é tratado como etanol anidro (Conab, 2018). É interessante notar que no Brasil, ao contrário de outros países, a agroindústria sucroalcooleira opera num ambiente positivo e sustentável. Os produtos produzidos, como o etanol, têm como premissa reduzir a utilização de combustíveis fósseis, contribuindo para mitigar os problemas ambientais associados à queima de combustíveis fósseis. Além disso, a maior parte dos resíduos da cana-de-açúcar é utilizada na indústria para a valorização energética e, consequentemente, reduzindo ainda mais os impactos ambientais desta cultura. Isso torna o Brasil um dos maiores e melhores casos de biorrefinaria, utilizando quase na totalidade a biomassa da cana-de-açúcar para a geração de produtos com elevado valor acrescentado.
Outra particularidade desta cultura no Brasil é a participação na matriz energética nacional. Em 2017, a participação das fontes renováveis na matriz energética era das mais elevadas do mundo, 42,9%, sendo um exemplo mundial nas fontes renováveis. Ainda assim, a biomassa da cana-de-açúcar representou 17% da oferta interna de energia do Brasil no mesmo ano, sendo a maior percentagem de energias renováveis. Estes números são significativos e têm mostrado ao mundo a possibilidade de reduzir significativamente o consumo de combustíveis fósseis, substituindo-os por biocombustíveis, reduzindo a dependência do petróleo e as emissões de gases com efeito de estufa.
Atualmente, o etanol de cana-de-açúcar é o melhor combustível capaz de satisfazer as
crescente procura de energia renovável no mundo, além de ser de baixo custo e menos poluente. Estima-se que, ao substituir a gasolina por etanol, é possível uma redução de 60% das emissões, ajudando assim a mitigar o aquecimento global, uma vez que a queima de combustíveis fósseis é responsável por aproximadamente 82% das emissões (Santos et al., 2018).
Fig. 3 Fonte: Origem da Energia Interna do Brazil. EPE, 2019. Empresa de Pesquisa Energética). National Energetic Balance, Base Year 2018. Rio de Janeiro, Brazil.
Benefícios socioeconómicos e ambientais da utilização do etanol de cana-de-açúcar
Embora grande parte da literatura concorde com as melhorias na utilização da cana-de-açúcar para a produção de etanol, o assunto é ainda bastante controverso, existindo ainda vários pontos em questão, tais como: balanço líquido de energia gerada/gasta, competição entre alimento e energia, utilização de água (que é elevado) e os impactos diretos e indiretos da exploração da terra para a produção de biomassa para energia.
Quanto ao balanço líquido, o Brasil apresentou um caso positivo, e o gasto em combustível fóssil utilizado para produzir etanol combustível é mais baixo em comparação com o etanol de milho dos EUA.
Sobre a questão “alimento versus energia”, é difícil chegar a um consenso. Vários fatores entram em questão, podendo estar relacionados tanto com o tipo de utilização da terra (se era utilizada para o cultivo de alimentos anteriormente) quanto aos fatores indiretos que estão ligados à aplicação final do produto. Assim sendo, tal discussão não será colocada em agenda por enquanto.
Quanto à utilização da água, é notório que este é um ponto a melhorar na atual safra de cana. Estima-se que, enquanto a produção americana de etanol exige 3,4 L de água por litro de etanol produzido, a produção brasileira exige 15 vezes mais, mostrando a necessidade de desenvolver técnicas para um melhor aproveitamento da água. Existem iniciativas de reciclagem de água, que podem reduzir a procura actual para 12 L de água por litro de etanol. Além disso, outra solução é a utilização de gotejadores subsuperficiais, que podem reduzir o gasto hídrico e, em conjunto com soluções como a oxigenação, poderem aumentar a produção através do aumento da oxigenação das raízes da planta (Bhattarai et al., 2005).
Em relação às emissões, no ciclo de vida do etanol, as emissões de CO2 são 80%.
inferiores às emissões da gasolina (0,6 kg de CO2 por litro de gasolina) e os GEE (gases de efeito de estufa) emitidos durante a produção da cana-de-açúcar são 70% inferiores aos da gasolina. Ainda assim, existe uma tecnologia moderna de captura de carbono, que poderá aumentar ainda mais o potencial de redução das emissões de GEE na produção de etanol (Santos et al., 2013).
Ripoli et al. (2000) estimaram que, só no Brasil, cerca de 12,5 milhões de pessoas poderiam ser abastecidas de eletricidade a partir de resíduos de cana-de-açúcar, o que, na época, era mais do que a população de Portugal, demonstrando que a energia não era adequadamente utilizada na época. Mesmo hoje, como não há produção de electricidade excedentária, a população ainda não beneficia desta possível geração distribuída. Com o aumento da produção descentralizada, poderia ocorrer uma melhor distribuição da energia, que, se excedente, poderia beneficiar grande parte da população.
Perspectivas
Em relação ao processo de conversão da cana-de-açúcar em etanol, prevê-se que, a longo prazo, a eficiência global da conversão, bem como a redução do consumo de energia e dos custos do processo, sejam aumentadas. Isto pode ser possível com o aperfeiçoamento da tecnologia e uma maior inovação nos processos. Atualmente, estima-se que cerca de 70% do custo de produção do etanol se refira à produção de cana-de-açúcar. Neste contexto, um dos maiores desafios é o desenvolvimento de novas cultivares de plantas, obtendo maior adaptabilidade a regiões específicas, resistentes às secas e às doenças, aumentando assim, a sua produtividade e, consequentemente, reduzindo os seus custos de produção.
Destaca-se, ainda, a importância dos avanços tecnológicos no setor agrícola, com a melhoria dos processos de colheita, uma vez que, devido à agricultura de precisão, mais produtos podem ser colhidos e separados de forma mais rápida e fácil. Espera-se também que o avanço neste setor da colheita inclua também a separação da palha da cana-de-açúcar, o que pode gerar maiores rendimentos energéticos ou produção de etanol com este resíduo agrícola. Além disso, com o advento da produção de etanol de segunda geração, espera-se que novas tecnologias possam possibilitar a utilização de resíduos (bagaço e palha) para a produção, de etanol de segunda geração, potencialmente duplicando a produção de etanol de cana (Santos et al., 2018).
Para a produção de açúcar, a matéria-prima, ou seja, a cana-de-açúcar, acaba também por ser um fator limitante. Diversos fatores influenciam a produção de açúcar, como as características da planta, o estado de maturação, as práticas de maneio, as condições edafoclimáticas e, sobretudo, as variedades genéticas utilizadas. Além disso, o tratamento do sumo de cana é outro fator limitante, pois é o processo que visa a máxima recuperação da sacarose, refletindo-se na qualidade e quantidade final do produto (Santos et al., 2013).
Analisando a história da cana-de-açúcar, os seus grandes benefícios e o desenvolvimento obtido pelos países que utilizam e cultivam a planta, podemos constatar que a indústria da cana-de-açúcar tem uma grande importância em todo o mundo. Especialmente em países como o Brasil, a Índia e a China, a indústria sucroalcooleira tem uma forte presença na economia, contribuindo com diversos produtos tanto no mercado interno como externo. Isto deve-se principalmente à adaptabilidade da planta aos climas tropicais, obtendo elevada produtividade agrícola e energética com baixo consumo de energia fóssil utilizada no processo de produção de etanol.
Mesmo com o grande avanço técnico actual da cultura da cana-de-açúcar, ainda existem pontos onde, através da investigação e inovação tecnológica, o potencial produtivo e económico da cana-de-açúcar e seus derivados pode ser alargado. Alguns pontos destacados aplicam-se ao modelo agrícola e industrial.
Para melhorias no setor agrícola, os pontos a melhorar são:
- produtividade da cana-de-açúcar através de bioengenharia e investigação aplicada sobre a fotossíntese;
- integração da cana-de-açúcar com o meio ambiente como o estudo do impacto das alterações climáticas futuras no cultivo;
- nutrição da cana-de-açúcar e fertilizantes tais como novos fertilizantes e método de fornecimento de macro e micronutrientes;
- controlo de pragas e defesas com agentes de controlo biológico, impacto de agroquímicos e utilização de feromonas;
- aproveitamento de resíduos na produção como a utilização da vinhaça como fertilizante;
- colheita com a recuperação de palha para biorrefinaria, e
- o maneio e monitorização com agricultura de precisão.
No novo modelo industrial, os pontos que podem ser destacados para melhoria são:
- logística e transporte de cana-de-açúcar incluindo a logística integrada para a cana-de-açúcar, palha, bagaço, etanol e vinhaça, de forma mais eficiente;
- redução da utilização de água nos processos;
- redução da utilização de energia elétrica nos processos para promover a geração de excedentes, com venda à rede elétrica;
- valorização dos subprodutos da cana-de-açúcar com a comercialização de outros resíduos da biorrefinaria;
- melhoria dos processos de pré-tratamento e conversão no etanol de segunda geração;
- controlo e monitorização do processo industrial (automatização).
Finalmente, com a perceção de convergência futura na substituição dos combustíveis fósseis por produtos renováveis, e tendo também em conta a tendência mundial de utilização de processos sustentáveis, a cultura da cana-de-açúcar é um ótimo exemplo desta transição tecnológica. Além disso, com um mercado crescente para os combustíveis e uma maior procura de energia, há espaço para melhorias nos processos atuais, viabilizando práticas como a produção de etanol de segunda geração ou outros combustíveis de biomassa para líquidos. Além disso, o uso integral da biomassa, ainda mais no caso da cana-de-açúcar, onde os resíduos já são notoriamente benéficos, poderá aumentar o potencial de lucros com a cultura.
Conclusão
A trajetória da cana-de-açúcar ao longo dos séculos demonstra a sua notável capacidade de adaptação e reinvenção, consolidando-se como uma cultura estratégica para o desenvolvimento sustentável em diversos contextos globais. Seja na produção de alimentos, energia ou na geração de empregos, a cana-de-açúcar continua a desempenhar um papel central nas economias tropicais.
O caso do Brasil, em particular, evidencia o sucesso da integração entre inovação tecnológica, eficiência energética e políticas públicas adequadas.
No entanto, permanecem desafios importantes, como a gestão hídrica, o equilíbrio entre produção de alimentos e bioenergia, e a mitigação dos impactos ambientais.
Superá-los exigirá investimentos contínuos em ciência, tecnologia e práticas agrícolas sustentáveis, assegurando assim que a cana-de-açúcar continue a ser uma aliada na transição energética global e no enfrentamento das mudanças climáticas.
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