2. Caracterização dos resíduos agrícolas
2.3 Sistemas de produção dos resíduos
2.3.1 Logística
A logística, de forma básica, pode ser definida em três operações: transporte, manuseio e armazenamento. Cada uma dessas operações existe em função de uma necessidade específica da cadeia de suprimentos. A demanda pelo transporte vem da divergência entre os locais de geração de valor na cadeia, como, por exemplo, entre os locais de produção e consumo. O manuseio está relacionado a uma dispersão do material entre as diferentes localidades, por exemplo, no estoque e no veículo de transporte. Já o armazenamento ocorre devido às divergências temporais entre a produção e o consumo (ROTTER; ROHRHOFER, 2014).
Os fatores que afetam o custo do transporte são a capacidade do transporte, a densidade da biomassa, a operação, o período da safra e a distância. Os custos de armazenamento são influenciados pelo tipo de armazenamento, o tempo de armazenamento, a finalidade e o local. Já os custos de manuseio são função da propriedade das máquinas e da operação (OLIVEIRA, 2011).
A questão logística é um dos principais aspectos a serem considerados em um sistema bioenergético pautado em resíduos agrícolas (OLIVEIRA, 2011). A dispersão espacial, a baixa densidade e o elevado teor de umidade são fatores que interferem negativamente nas operações das cadeias de suprimentos do aproveitamento desses recursos (USLU; FAAIJ; BERGMAN, 2008).
Nesse sentido, não apenas a existência do pré-tratamento é importante na cadeia de suprimentos bioenergética, mas também o seu posicionamento relativo às demais operações. Uma vez que o pré-tratamento pode trazer benefícios às demais etapas da cadeia, sobretudo no que se refere à logística, e os resíduos agrícolas encontram-se dispersos espacialmente, uma boa estratégia para aproveitar ao máximo esses benefícios pode ser a de realizar o pré-tratamento de maneira descentralizada, levando a biomassa pré-tratada em seguida ao ponto final de uso, que pode ser uma estação centralizada de conversão em energia final (CHAI et al., 2016; ROTTER; ROHRHOFER, 2014). 2.3.2 Coleta dos resíduos agrícolas
Esta etapa é o que basicamente diferencia as cadeias de aproveitamento dos resíduos agrícolas para os agroindustriais. Enquanto que, por serem gerados no campo,
21 os resíduos agrícolas demandam uma etapa específica de recolhimento, os agroindustriais são levados do campo juntamente com a respectiva commodity, sendo separado somente na indústria durante o beneficiamento (DIAS et al., 2012). Isso confere grandes vantagens em termos de custo de oportunidade do uso para os resíduos agroindustriais, que em parte explicam o alto grau de aproveitamento do bagaço da cana-de-açúcar e da casca de arroz na própria indústria de beneficiamento para suprimento de suas demandas energéticas (EPE, 2016c).
Há diversas formas de coleta dos resíduos agrícolas do campo, sendo a mais comum o enfardamento (OLIVEIRA, 2011). Neste modelo, após a colheita da commodity, as palhas são deixadas no campo até que atinjam o teor de umidade ideal. Então, com a ajuda de um ancinho enleirador, as palhas são organizadas para a passagem da enfardadora, que produz os fardos. Os fardos são, em seguida, colocados nos caminhões de transporte com o auxílio de uma carregadora (BZUNECK et al., 2013; CARDOSO, 2014; OLIVEIRA, 2011).
2.3.3 Resíduos agrícolas considerados no estudo
Optou-se por considerar os resíduos agrícolas (palhas) das cinco culturas brasileiras que apresentaram maior potencial energético em PORTUGAL-PEREIRA et al. (2015), sendo elas a cana-de-açúcar, a soja, o milho, o arroz e o trigo.
2.3.3.1 Cana-de-açúcar
A cana-de-açúcar é uma espécie de planta gramínea perene, com um eficiente mecanismo fotossintético do tipo C4 que a proporciona uma elevada concentração de
sacarose em seus colmos (DAVIS; HAY; PIERCE, 2014). A planta produz os principais insumos da bioenergia no Brasil, o etanol, por meio da fermentação dos açúcares, e a bioeletricidade, gerada com a queima do bagaço para cogeração (UNICA, 2016a). O Brasil figura como o principal produtor mundial de cana-de-açúcar (USDA, 2016).
O modelo de colheita da cana-de-açúcar por muito tempo foi predominantemente baseado em queimadas, inviabilizando o aproveitamento dos resíduos agrícolas. Nos últimos tempos, no entanto, medidas restritivas ao modelo de queimada vem sendo adotadas pelos governos federal e dos estados de São Paulo e Minas Gerais, objetivando introduzir a mecanização na colheita dos canaviais (CARDOSO, 2014). Isso abre uma importante janela de oportunidade para o aproveitamento da palha da cana-de-açúcar.
22 2.3.3.2 Soja
A soja consiste de uma leguminosa anual com mecanismo fotossintético C3.
Apesar de seu reduzido rendimento mássico por hectare, os grãos da soja apresentam uma considerável quantidade de proteína e de óleo, tornando-a uma boa matéria-prima para alimentação animal e produção de biodiesel (DAVIS; HAY; PIERCE, 2014). O Brasil é atualmente o segundo maior produtor mundial da commodity (USDA, 2016).
A expansão do cultivo de soja no Brasil foi bastante expressiva, sobretudo, para a região Centro-Oeste, principalmente no Mato Grosso, cuja produção se elevou em seis vezes nos últimos vinte anos. Isso foi possibilitado pelo desenvolvimento de sementes transgênicas, propensas ao clima do cerrado, e da atuação de grandes grupos agroindustriais na região, que implementaram organização e mecanização à cultura (OLIVEIRA, 2011).
2.3.3.3 Milho
O milho é uma gramínea anual com mecanismo fotossintético C4, que lhe
proporciona um crescimento acelerado (DAVIS; HAY; PIERCE, 2014). Seus resíduos agrícolas são os caules e folhas, aqui denominados palha (DIAS et al., 2012).
Juntamente com a soja e cana-de-açúcar, foram as culturas que mais aumentaram suas produções no Brasil ao longo dos últimos vinte anos, principalmente na região Centro-Oeste (OLIVEIRA, 2011).
2.3.3.4 Arroz
O arroz é uma gramínea anual com mecanismo fotossintético C3 (DAVIS; HAY;
PIERCE, 2014). Seus resíduos agrícolas são as hastes e as folhas, que constituem a sua palha (DIAS et al., 2012). Seu contexto geográfico no Brasil é de grande concentração na região Sul, sobretudo no estado do Rio Grande do Sul (IBGE, 2016).
2.3.3.5 Trigo
O trigo é uma gramínea anual com mecanismo fotossintético C3 (DAVIS; HAY;
PIERCE, 2014). Seu resíduo agrícola é a palhada gerada na colheita dos grãos (DIAS et al., 2012). No Brasil, a produção é pequena e concentrada nos estados da região Sul (IBGE, 2016). No contexto mundial, trata-se do cereal com maior produção (USDA, 2016).
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