potencial regional de produção de biogás no paraná

POTENCIAL REGIONAL DE PRODUÇÃO DE BIOGÁS NO PARANÁ
Área Temática: 5 Agricultura e agronegócio paranaense
Ronaldo Bulhões
Professor e Pesquisador do Curso de Economia da Universidade Estadual do Oeste
do Paraná (UNIOESTE)/Cascavel. Email: [email protected]
Willian Mussolin
Economista Diretor Financeiro da América Latina Indústria e Comércio de Vidros Ltda/Cascavel-PR
Email: [email protected]
RESUMO
O presente trabalho teve como objetivo analisar a criação regional de suínos no estado do
Paraná e estimar o potencial de produção de biogás utilizando dejetos dos suínos como
matéria prima. A fonte de dados foi do IPARDES e a metodologia utilizada foi com base na
estatística descritiva. Os resultados mostraram que a criação de suíno se encontra
distribuída em todas as mesorregiões do Paraná, cujo volume potencial de geração de
energia a partir do biogás oriundo de dejetos suínos é de 227.647.638 m³/ano no período
compreendido entre 2000 e 2010. A mesorregião oeste se destaca com 75.240.602 m³/ano,
o que representa 33,05% de todo potencial paranaense. Com o volume de biogás produzido
no Paraná, se espera que investimentos em geração de energia a partir do biogás, por se
tratar de uma forma de energia renovável e com melhoras nas condições ambientais, deve
ser incentivando pelo governo para que os produtores pudessem buscar este tipo de
solução, de forma a garantir um nível de desenvolvimento econômico, melhorando a renda e
a qualidade de vida do produtor. Em trabalhos futuros sugere-se estimar o volume de
energia que é possível geral com o volume de biogás estimado no presente trabalho.
Palavra chave: Biogás, Mesorregião, Paraná.
ABSTRACT
This study aimed to analyze the regional pig breeding in the state of Paraná and estimate the
potential production of biogas using swine manure as feedstock. The data source was the
IPARDES and the methodology used was based on descriptive statistics. The results
showed that the creation of pork is distributed in all mesoregions Paraná, whose potential
volume of energy generation from biogas derived from pig manure is 227 647 638 m³ / year
in the period between 2000 and 2010. West midland region stands out with 75,240,602 m³ /
year, which represents 33.05% of all potential Paraná. With the volume of biogas produced
in Paraná, is expected to investments in power generation from biogas, because it is a form
of renewable energy and improvements in environmental conditions, should be encouraging
the government to the producers could get this type of solution, to ensure a level of economic
development, improving income and quality of life of the producer. In future work we suggest
estimating the volume of energy that is generally possible with the estimated volume of
biogas in the present work.
Keyword: Biogas, Mesoregions, Paraná.
1 INTRODUÇÃO
O desenvolvimento do ser humano aconteceu, entre outros, pela necessidade de
sobrevivência nos momentos adversos do seu ciclo de vida. Neste processo de
desenvolvimento, foi marcante e de extrema importância à descoberta da energia como
fonte motriz e de geração de bens e serviços.
À aproximadamente sete mil anos atrás, o homem primitivo possuía uma relação
com a energia via tração animal. Com o passar dos anos conseguiu dominar o fogo. No
início da Idade Moderna (1400 D.C.), o homem aproveitando-se das quedas d´água e dos
ventos, desenvolveu novas técnicas para gerar energia e realizar suas tarefas. Neste
período já era conhecida à energia de origem fóssil, o carvão mineral, utilizado em
pequenas manufaturas e siderurgias. O petróleo, pouco conhecido, era utilizado como um
bem substituto, em iluminação, quando o óleo de baleia ficava escasso (GOLDEMBERG &
LUCON, 2007).
Contudo, o marco inicial para suprir todas as demandas por produtos e serviços, foi a
Revolução Industrial que teve seu apogeu no século XVIII. Segundo Landes (1988), com a
descoberta de novas fontes energéticas, combinadas com as inovações em produtos e
processos, criaram três pontos fundamentais para o sucesso da Revolução Industrial. O
primeiro concentra-se na substituição de esforços e habilidades humanas por máquinas, que
tem como características predominantes, serem rápidas, incansáveis, regulares no nível de
produção e possuir uma precisão. O segundo foi a “substituição de fontes animadas por
fontes inanimadas de força”, ou seja, a criação de máquinas que possuem a capacidade de
converter o calor em trabalho. O terceiro foi a criação de tecnologias para utilizar novas e
abundantes matérias-primas, nesse sentido, encontra-se a substituição de substâncias
vegetais ou animais por insumos minerais e artificiais.
Segundo Portal Brasileiro de Energias Renováveis (2013), as fontes de energia não
renováveis são: petróleo e derivados, gás natural, carvão mineral e urânio; já as fontes
renováveis são: biocombustível, biodiesel, etanol e hidrogênio, biogás, biomassa, energia
eólica, energia geotérmica, energia hidrelétrica, energia do mar e energia solar.
As discussões sobre o custo-benefício dessas fontes de energia, tanto do ponto de
vista de sua produção quanto de sua utilização, estão relacionadas, direta ou indiretamente,
com o meio ambiente. Por exemplo, dentre as fontes de energia não renováveis, o carvão
mineral e o petróleo são considerados os mais poluentes. O petróleo é considerado o maior
poluidor do ar, devido à emissão de gás carbônico (CO2), a qual causa o “efeito estufa”. Já o
gás natural e a energia nuclear possuem como desafio superar o alto custo para sua
produção. A energia nuclear possui ainda o problema dos resíduos que são lixos
radioativos.
No caso das fontes renováveis, os biocombustíveis possuem como características
baixa emissão de resíduos e poluição atmosférica. No caso do etanol sua maior contribuição
é a quantidade de água presente na sua composição (0,7 a 7%). As fontes de energia de
hidrelétricas, eólica e solar são consideradas fontes de energia limpas. Por outro lado, as
hidrelétricas e eólicas, embora em queda possuem alto custo de implantação. A biomassa,
oriunda de matéria orgânica (dejetos animais, resíduos vegetais, lixo industrial ou
residencial) gera o biogás.
Atualmente a produção de energia elétrica a partir da biomassa, é defendida como
uma
alternativa
importante
para
países
que
se
encontram
em
situações
de
desenvolvimento, e até mesmo para países que necessitam ampliar a matriz energética, e
consolidar uma fonte renovável de energia. Ainda o biogás minimiza impactos dos dejetos
da criação de animais que é considerado um dos principais problemas ambientais do
agronegócio. Estes dejetos são utilizados como insumos para a produção de gás
combustível e fertilizante (COLDEBELLA et al, 2008).
O biogás é composto por uma mistura de gases em um processo de digestão via
biodigestores. Tais biodigestores podem ser instalados em pequenas propriedades criatória
de aves, suínos e bovinos, assim como, em depósito de lixo municipal e resíduos industriais,
sendo considerada solução de baixo custo.
No caso das pequenas propriedades criatórias de aves, suínos e bovinos, tem-se
como resultado, a carga orgânica dos resíduos animais que cria um quadro crítico de
saneamento ambiental, com riscos à saúde pública e à qualidade de vida tanto na área
urbana como na área rural. Essa situação é realidade em todo o Brasil, sendo que no
Paraná não é diferente, o qual segundo o IPARDES (2013) em 2010 possuía 4.6 milhões de
suínos confinados com elevada produção de dejetos. Neste caso, o aproveitamento dos
resíduos animais para geração de biogás surge como uma solução ao problema existente.
As atuais ações de tratamento das dejeções e resíduos orgânicos resultantes da
atividade pecuária se mostram insatisfatórias – de tal forma que estas atividades
representam risco acentuado de poluição ambiental, tanto do solo e da água, devido à
contaminação por cargas orgânicas, como também da atmosfera, devida a emissão de
gases do efeito estufa e de maus odores (CAVALCANTE et al, 2010).
Nesse sentido, a produção de energia via biogás se tornou uma aposta em pesquisa
e desenvolvimento exercida pelo Departamento de Energias Renováveis da Itaipu
Binacional, sobretudo na região oeste do Paraná. A Itaipu Binacional implantou na região
oeste do Paraná o Centro de Estudos do Biogás, que conta com laboratórios de biogás para
geração distribuída de energia elétrica, estes laboratórios são em céu aberto, em pequenas
propriedades rurais e em cooperativas onde se possui uma grande quantidade de insumos
para a produção de biogás (PTI, 2013).
A partir das discussões propostas pelo Departamento de Energias Renováveis da
ITAIPU, causaram curiosidades sobre a geração de biogás, uma vez que a solução proposta
elimina diversos problemas ambientais do Paraná. A proposta busca estabelecer condições
para viabilizar o saneamento no Paraná, a partir da região oeste, uma vez os municípios,
normalmente, não possuem saneamento, busca-se também mudar as ações de tratamento
das dejeções e resíduos orgânicos oriundos da atividade pecuária, levando a um ponto que
a atividade pecuária saia de um ponto de risco acentuado a poluição ambiental de solo e de
água, devido à contaminação por cargas orgânicas, e também da atmosfera pela emissão
de gases do “efeito estufa” e maus odores, para um ponto sem riscos elevados ao meio
ambiente (CAVALCANTE et al, 2010).
Diante do exposto, o presente trabalho tem como objetivo analisar a criação regional
de suínos no estado do Paraná e estimar o potencial de produção de biogás utilizando
dejetos dos suínos como matéria prima.
Para tanto, o estudo foi organizado, além desta introdução, com mais três seções,
sendo elas: (2) Revisão de Literatura onde serão apresentado o panorama da matriz
energética mundial, brasileira e paranaense. (3) Procedimentos Metodológicos onde será
abordado sobre a forma como este trabalho foi realizo. (4) Resultados e Discussões onde
serão apresentados e analisados os dados referentes a esta pesquisa. Por último, serão
apresentadas as Considerações Finais.
2 REVISÃO DE LITERATURA
2.1 Panorama da Matriz Energética Mundial
A partir do constante crescimento econômico, também cresceu o consumo de
energia nas suas diversas formas. Conforme pode ser observado na Figura 1 e 2, a oferta
mundial de energia apresentou um crescimento de 6.107 Mtep (milhões de toneladas de
equivalência de petróleo) para 12.717 Mtep, ou seja, uma variação percentual positiva de
108,24%, entre os anos de 1973 a 2010.
Figura 1 - Oferta mundial de energia por fonte em 1973
Fonte: IEA (2013).
De acordo com a Figura 1, em 1973 em termos percentuais, a maior oferta de
energia mundial por fonte foi de origem fóssil, sendo liderada pelo petróleo com 46,10%,
seguido logo pelo carvão com 24,60%, o gás natural apresentou-se com 16,00%, em quarto
lugar, com 10,50%, ficou os biocombustíveis e resíduos. Nota-se ainda que a oferta mundial
de energia neste ano era de 6.107 milhões de toneladas de equivalência de petróleo.
Por seu turno, em 2010 a matriz energética mundial esteve distribuída em 32,40%
petróleo; 27,30% de carvão; 21,40% de gás natural; 10,00% de bicombustíveis e resíduos;
5,70% de energia nuclear; 2,30% de hidro e 0,90% outras fontes1 de energia (Figura 2).
Figura 2 - Oferta mundial de energia por fonte em 2010
Fonte: IEA (2013).
Assim, a oferta mundial de energia por fontes, se comportou de forma crescente para
algumas fontes de energia e decrescentes para outras. Logo, pode ser observado que do
ano de 1973 a 2010 ocorreu uma redução percentual na quantidade ofertada de petróleo, a
variação percentual foi de menos 19,20% ou seja, de 46,10% para 32,40% do total ofertado.
Isso não significa que ocorreu uma redução na oferta de energia, mas informa um aumento
de outras fontes de energia na matriz energética, como a energia nuclear e hidráulica.
Outras fontes de energia ainda apresentam um aumento não tão significativo na matriz
energética como energia hidroelétrica, geotérmica, solar, eólica e biomassa por exemplo.
Contudo, possuem uma grande importância para o meio ambiente, por estarem em um
conjunto de fontes de energia renováveis, as quais, entre outros, são menos agressiva ao
meio ambiente.
A oferta mundial de energia está dividida, segundo o IEA (2013) em oito regiões
distintas, elas podem ser observadas na Figura 3 para o ano de 1973 e na Figura 4 para o
ano de 2010. Nestas Figuras observa-se um aumento na oferta mundial de energia em
economias que possuíram crescimento econômico ao longo do tempo. A China, por
exemplo, em 1973 ofertava apenas 7,00%, em 2010 ofertou 19,10% de energia. A Ásia
apresentou um aumento significativo ao longo do tempo, pois em 1973 estava com 5,50%
da oferta mundial de energia, já em 2010 alcançou 12,00%.
1
Inclui energia geotérmica, solar, eólica, biomassa, etc.
Figura 3 - Oferta mundial de energia por região em 1973
Fonte: IEA (2013).
Figura 4 - Oferta mundial de energia por região em 2010
Fonte: IEA (2013).
O Oriente Médio apresentou um significativo aumento ao longo do tempo, em 1973 o
mesmo apresentou apenas 0,80% já no ano de 2010 apresentou 4,80% de energia ofertada
na matriz energética mundial.
Os países membros da OCDE2 tiveram uma redução na oferta de energia de 61,40%
em 1973 para 42,40% em 2010. Um dos fatores responsáveis para a explicação da
abundante oferta de energia nos anos de 1973 foi o aquecimento econômico. Isso
aconteceu porque ocorreu um estágio de “pleno emprego” no final da década de 1960 com
uma taxa natural de desemprego de 1,5% nos países europeus. O crescimento econômico
2
A Organização para a Cooperação e Desenvolvimento Econômico (OCDE), é composta por 34 países, foi
fundada em 14 de dezembro de 1961. A OCDE é um órgão internacional e intergovernamental que une os
países mais industrializados e também alguns países como o México, Chile e Turquia. A OCDE possui como
objetivo reunir os representantes das nações que a compõe para discutir e alinhar as políticas com o proposto
objetivo de maximizar o crescimento econômico e colaborar com desenvolvimento dos países membros
(BRASIL, 2013b).
se manteve na década de 1970. O crescimento econômico neste período se deu pelo
aumento na demanda por produtos de diversos setores da economia utilizados para a
reconstrução da Europa pós-guerra (HOBSBAWM, 1995).
2.2 Panorama da Matriz Energética Brasileira e Paranaense
O Brasil possui uma fonte diversificada para a produção de energia, sendo essas
renováveis ou tradicionais. No ano de 2011 a matriz energética brasileira estava
concentrada em 55,90% em fontes não renováveis como o petróleo e derivados que
concentra 38,60%; o gás natural que produz 10,10%; o carvão mineral que representa
5,60% e o urânio que soma 1,50% na matriz energética. As fontes renováveis somam
44,10% sendo distribuídas com 15,70% de biomassa de cana; 14,70% de hidráulica e
eletricidade; 9,70% de lenha e carvão vegetal e 4,10% de lixívia e outras renováveis
(BRASIL, 2013a). Mesmo possuindo 44,10% de energia renovável, existe ainda
dependência muito grande de fontes não renováveis para manter o padrão de consumo.
Em 2011 o consumo de energia das indústrias foi de 35,90%; o setor de transporte
consumiu 30,10%; as residências consumiram 9,50%; o próprio setor energético foi
responsável por 8,90%; a agropecuária consumiu 4,00%; por fim o setor de serviços
demandou 4,40% de energia do total consumido em 2011. Estes agentes somaram 92,80%
do consumo interno de energia, os outros 7,20% foram estocado (BRASIL, 2013a).
Em comparação com o mundo, o Brasil possui, em termos percentuais, uma grande
vantagem na produção de energia renovável. Isso se torna em um ponto positivo, pois o
país tem uma tendência menor a sofrer com variações nos preços de energias fósseis como
o caso do petróleo. A comparação sobre a energia renovável entre Brasil e mundo pode ser
visualizada na Figura 5.
Figura 5 - Participação de fontes renováveis e não renováveis de energia entre Brasil,
países da OECD e Mundo (2009 e 2011)
Fonte: BRASIL (2013b).
Pode se observar, na Figura 5, e que o Brasil no ano de 2011 ofertou 44,10% de
energia renovável e 55,90% de energia não renovável. O montante de energia renovável
ainda não é o esperado, pelo fato do país possuir um grande potencial de produção de
energia renovável, porém em comparação com o mundo e os países da OCDE, o Brasil em
termos percentuais é o que mais produz energias renováveis. A oferta de energia renovável
no mundo em 2009 ficou em apenas 13,30%, já sua oferta de energia não renovável foi de
86,70%. Assim a oferta de energia renovável dos países membros da OCDE em 2009 foi de
apenas 8,00%, sendo que os outros 92,00% de oferta de energia foi oriunda de fontes não
renováveis (BRASIL, 2013b).
Conforme a Figura 6 a matriz energética brasileira em 2011 ofertou em termos
percentuais a seguinte estrutura: petróleo e derivados 38,60%; biomassa da cana 15,70%;
hidráulica e eletricidade 14,70%; gás natural 10,10%; lenha e carvão vegetal 9,70%; carvão
mineral 5,60%; lixivia e outras renováveis 4,10% e urânio 1,50% (BRASIL, 2013b).
Figura 6 - Oferta interna de energia por fonte em 2011
Fonte: BRASIL (2013a).
Conforme Figura 6, é possível visualizar que a maior fatia de oferta de energia na
economia brasileira é de combustíveis fósseis, porém as renováveis estão aparecendo
como uma solução para a manutenção do meio ambiente como uma solução sustentável. A
segunda maior fonte ofertada na economia brasileira é a de biomassa da cana, com
15,70%. Outra fonte de energia com grande concentração é a energia hidráulica que gera
14,70% da oferta interna de energia.
Toda energia ofertada na Figura 6, pode ser observado seu consumo per capita, na
Figura 7 é possível visualizar o aumento da demanda de energia per capita da população
brasileira. De 1992 a 2009 a população brasileira aumentou sua demanda per capita por
energia tendo uma variação percentual positiva de 67,88%. Esse aumento de demanda por
energia ocorreu em um período onde a economia brasileira deixou de ser uma economia
fechada e se torna aberta ao comércio exterior. Assim o fluxo de investimentos e aumento
da renda da população foi maior que nos períodos anteriores quando a economia era
fechada ao comércio exterior.
Figura 7 - Consumo de energia Brasileira per capita de 1992 a 2009
Fonte: IBGE (2013).
O estado do Paraná produziu, em 2009, o equivalente a 16.793 toneladas de
petróleo. Em termos percentuais de demanda por fonte de energia, o petróleo apresentou
43,00%; a biomassa florestal foi de 21,00%; a de cana de açúcar foi de 20,00%; a de
eletricidade chegou a 13,00% e as outras fontes somaram 3,00% (Figura 8). A demanda de
energia de 2008 para 2009 sofreu uma variação percentual positiva de 1,89% de um ano
para outro, indicando que a cada período aumenta-se a necessidade por energia no estado
(COPEL, 2013).
Figura 8 - Demanda de energia no Paraná em 2009
Fonte: COPEL (2013).
No Brasil de 2012 para 2014, foram descobertas 50 novas fontes de petróleo, sendo
que 15 destas descobertas foram no pré-sal (NOGUEIRA & POLITO, 2013). Apesar da
descoberta de novos pontos para a exploração de energias tradicionais e aumento da
demanda interna de petróleo é necessário acreditar que as novas fontes renováveis sejam
capazes de competir na produção de energia elétrica, ou que, um veículo elétrico seja
competitivo com um a gasolina, em termos de autonomia e preço, serão desafios para as
próximas décadas (COPEL, 2013).
Ao longo do tempo o mundo procura, sem cessar, por fontes de energia renováveis
para alcançar um desenvolvimento sustentável, as quais, em um futuro não muito distante,
deverão ser à base do novo modelo energético. Para tanto o maior desafio é ampliar as
fontes renováveis na matriz energética e chegar a um ponto de autossuficiência para
substituir em grande escala os combustíveis de origem fósseis, nos mesmos patamares e
com baixas emissões de gases. Para tanto, o processo que a energia renovável deve
enfrentar para competir com as tecnologias das fontes de energias tradicionais, é a base de
investimentos que são necessários para o desenvolvimento de novas tecnologias. Como tais
investimentos são elevados, o Estado deve ter um papel importante via incentivos e
subsídios (COPEL, 2013).
3 METODOLOGIA
O presente estudo foi separado em duas partes. Primeiramente apresentou-se a
revisão de literatura com um panorama sobre a matriz energética mundial e no Brasil. A
segunda parte foi caracterizando o potencial regional de criação suína no estado do Paraná
em especial a mesorregião Oeste paranaense. Para análise da divisão regional utilizou-se
as mesorregiões conforme IBGE. No Paraná existem 10 mesorregiões conforme pode-se
visualizar na Figura 9.
Figura 9 - Divisão político-administrativa e mesorregiões - 2002
Fonte: IPARDES (2013).
Os objetivos propostos serão realizados conforme apresentado a seguir:
a) Caracterizar o potencial regional de criação suína no estado do Paraná
Pesquisa junto ao banco de dados do IPARDES sobre a criação suína nas
mesorregiões do estado do Paraná.
b) Analisar a produção de biogás regional no estado do Paraná
Primeiro foi levantado junto ao Departamento de Energias Renováveis da Itaipu
sobre o método de cálculo de dejetos e biogás, conforme demonstrado a seguir
(CAVALCANTE et al, 2010):
i) Cálculo do volume potencial de dejetos suíno. O cálculo dos dejetos será
elaborado da seguinte forma: a média do efetivo do rebanho de suínos entre 2000 a 2010,
multiplicado pelo coeficiente 0,0005, este resultado apresenta a produção de dejetos
m³/hora, multiplicando pelo tempo de confinamento que é igual a 24 horas se terá a
quantidade de dejetos m³/dia.
ii) Cálculo do volume de biogás a partir do dejetos suínos, conforme demonstrado na
Equação 1.
Qbiogás = [{(PM médio do suíno / IPCC) x SV padrão} x Qsuínos] * [(FCM x Bo x UFB) / CH4
no biogás).
(1).
Onde:
Qbiogás = quantidade de biogás produzido no dia (m3/dia);
PM médio = Peso médio dos suínos em terminação, matriz, creche, maternidade,
reprodutor;
IPCC = Peso padrão Europeu (Western Europe), os suínos criados nas propriedades são de
raças de origem européia (Large White, Landrace e cruzamentos industriais entre as raças);
SV = Sólidos voláteis de acordo com o Padrão IPCC (Dados europeus (Western Europe),
em função da origem das raças dos animais criados nas propriedades);
Qsuínos = Quantidade de suínos;
FCM = Fator de Conversão anual de CH4 para o biodigestor (FCM);
UFB = Fator de correção para ter em conta as incertezas do modelo (Ufb); e,
CH4 no biogás = percentual de biogás no modelo.
A fonte de dados sobre criação de suínos no Paraná por mesorregião foi do
IPARDES. O período compreendido entre 2000 e 2010 foi escolhido de acordo com a
disponibilidade de dados. A análise dos dados foi através da estatística descritiva.
4 RESULTADOS E DISCUSSÕES
4.1 Caracterização do potencial regional de criação suína no estado do Paraná
A Figura 10 apresenta a evolução do efetivo do rebanho de suínos no estado do
Paraná entre os anos de 2000 a 2010, a qual passou de 4.224.838 cabeças em 2000 para
5.096.224 cabeças em 2010, ou seja, um aumento na criação de aproximadamente 871.386
cabeças em 10 anos. Esta elevação na produção pode ter ocorrido por diversos motivos,
dentre os mais importantes destacam-se o aumento na renda das famílias que provocou
aumento na demanda por carne suína e o aumento nas exportações para fora do estado e
para o resto do mundo.
Figura 10 - Evolução do efetivo do rebanho de suínos paranaense entre 2000 a 2010
Fonte: IPARDES (2013).
Embora crescente, o efetivo do rebanho de suínos não possuiu sempre taxas de
crescimento positivas conforme pode-se observar na Figura 11. Através da Figura 11,
verifica-se que apesar de se ter variações negativas nos anos de 2002, 2006 e 2008, as
variações percentuais positivas são sempre maiores, chegando a 2010 com 10,22%, tal fato
faz com que a criação seja crescente.
Figura 11 - Variação percentual no efetivo do rebanho de suínos entre 2000 a 2010
Fonte: IPARDES (2013).
É importante observar que apesar de não se manter um crescimento sempre em
taxas positivas, nenhum ano posterior ao ano de 2000 se obteve uma produção igual ou
inferior a 4.224.838 cabeças de suínos, ou seja, todos os anos após 2000 o efetivo do
rebanho de suínos foi maior que esse montante (Tabela 1).
De acordo com a Tabela 1, verifica-se que dentre as mesorregiões do Paraná, a
mesorregião oeste possuía a maior quantidade de cabeças (1.939.155) representando
38,05% do rebanho estadual em 2010. A região oeste produziu em média entre 2000 e 2010
1.515.073 cabeças de suínos por ano, possuindo uma variação percentual positiva de
65,40% entre 2000 e 2010.
Localidade
2000
2002
2004
2006
1.262.939
1.405.120
1.465.704
2008
2010
Oeste
1.172.386
Sudoeste
747.007
690.988
745.250
711.612
720.688
910.930
Centro-Oriental
538.752
491.680
562.689
569.126
543.479
585.825
Norte Central
395.678
375.310
389.733
401.979
358.723
362.876
Centro-Sul
361.103
370.656
391.310
355.755
366.260
345.932
Sudeste
355.323
395.868
397.263
340.594
329.665
323.342
Metropolitana de Curitiba 232.109
237.956
242.516
215.195
200.888
208.709
Norte Pioneiro
157.622
171.613
179.192
177.811
153.373
178.137
Centro-Ocidental
140.648
137.487
147.789
126.652
90.146
127.084
Noroeste
124.210
123.578
127.191
121.607
113.833
114.234
Paraná
4.224.838
4.258.075
4.588.053
4.486.035
1.754.545
4.631.600
1.939.155
5.096.224
Tabela 1 - Efetivo do rebanho de suínos por mesorregião no Paraná (unidades)
Fonte: IPARDES (2013).
A mesorregião sudoeste possuiu o segundo maior efetivo de rebanho suínos do
estado, com uma produção de 910.930 cabeças em 2010, representando 17,87% da
produção estadual neste mesmo ano. Em média a região sudoeste produziu entre 2000 e
2010 758.336 cabeças de suínos por ano, possuindo uma variação percentual positiva de
21,94% entre 2000 e 2010.
Em terceiro lugar encontra-se a mesorregião centro-oriental, a qual possuiu um
efetivo de rebanho de suínos em 2010 de 585.825 cabeças de suínos, este montante
representou 11,50% da produção paranaense neste mesmo ano. Em média a região centrooriental produziu entre 2000 e 2010 549.921 cabeças de suínos por ano, apresentando uma
variação percentual positiva de 8,74% entre 2000 e 2010.
A mesorregião norte central possuiu o quarto maior efetivo de rebanho de suínos no
estado com uma produção de 362.876 cabeças em 2010, representando 7,12% da
produção estadual neste mesmo ano. Em média a região norte central produziu entre 2000
e 2010 384.861 cabeças de suínos por ano, porém apresentando uma variação percentual
negativa de 8,29% entre 2000 e 2010.
A Figura 12 apresenta as quatro maiores mesorregiões do Paraná, onde que se pode
observar em forma de gráfico como que a região oeste se destaca na produção em
comparação com as outras três maiores produtoras de suínos.
Figura 12 – Evolução do rebanho de suínos nas quatro mesorregiões maiores produtoras
do Paraná entre 2000 a 2010 (unidades)
Fonte: IPARDES (2013).
É possível observar que a mesorregião oeste sempre obteve um efetivo do rebanho
de suínos acima de um milhão. A produção média entre 2000 a 2010 da mesorregião oeste
foi de 3,94 vezes maior que a região norte central, 2,76 vezes maior que a região centrooriental e o dobro que a produção do sudoeste.
As mesorregiões norte pioneiro, centro-ocidental e noroeste, ocupam as últimas
colocações em termos regionais de produção de suíno no estado do Paraná. As
Mesorregiões centro-ocidental e noroeste apresentaram uma variação percentual negativa
de 9,64% e 8,03%, respectivamente, entre 2000 e 2010.
4.2 Caracterização do potencial regional da produção de dejetos suínos e biogás
no estado do Paraná
A Tabela 3 apresenta a quantidade de dejetos produzida em média entre os anos de
2000 a 2010 para o estado do Paraná dividido em mesorregiões. O cálculo dos dejetos foi
elaborado conforme item b da metodologia onde se obteve o volume de dejetos m³/dia como
a Tabela apresenta.
A Tabela 3 se apresenta em ordem decrescente, ou seja, da mesorregião que mais produz
dejetos de suínos, até a menor produtora. Nota-se que o estado do Paraná produz 2.292
m³/hora de dejetos suínos, 55.008 m³/dia e, por ano, em média é produzido 20.077,920 m³
de dejetos.
Como é possível observar, a mesorregião oeste é a que mais produz dejetos de
suínos, por possuir a maior média na produção do efetivo do rebanho no período analisado.
A Tabela 4 apresenta a quantidade de dejetos produzida em média entre os anos de 2000 a
2010 para a mesorregião oeste, porém dividida em microrregiões (Cascavel, Foz do Iguaçu
e Toledo).
Mesoregião
Oeste
Sudoeste
Centro-Oriental
Norte Central
Centro-Sul
Sudeste
Metropolitana de
Curitiba
Norte Pioneiro
Centro-Ocidental
Noroeste
Paraná
Efetivo do Rebanho de
Suínos média entre 2000 a
2010
1.515.073
758.336
549.921
384.861
374.581
357.740
Produção dejetos m³
Hora
Produção
dejetos m³ dia
758
379
275
192
187
179
18.181
9.100
6.599
4.618
4.495
4.293
111
84
66
61
2.292
2.666
2.004
1.595
1.456
55.008
222.169
167.040
132.934
121.343
4.583.997
Tabela 3 - Produção de dejetos suínos por mesorregião
Fonte: elaborado pelos autores a partir de dados do IPARDES (2013).
Conforme a Tabela 4 é possível observar que a mesorregião oeste produz 18.181 m³/dia de
dejetos e por ano este montante chega em média a 6.636,065 m³ de dejetos no período
analisado.
Microrregião
Toledo
Cascavel
Foz do Iguaçu
Oeste
Efetivo do Rebanho de
Suínos média entre 2000 a
2010
977.395
316.171
221.506
1.515.073
Produção dejetos m³
Hora
Produção dejetos
m³ dia
489
158
111
758
11.729
3.794
2.658
18.181
Tabela 4 - Produção de dejetos suínos por microrregião
Fonte: elaborado pelos autores a partir de dados do IPARDES (2013).
Pode-se observar na Tabela 4 que a microrregião de Toledo é a que mais produz
dejetos de suínos. Este resultado era de se esperar, pois é a região que mais produz o
efetivo do rebanho de suínos em média no período analisado, a qual é responsável pela
produção de 65,00% de toda produção de dejetos da mesorregião oeste.
Os dejetos suínos jogados na natureza são poluentes, pelo fato de com a chuva
acabarem indo para rios e mananciais, causando assim uma externalidade negativa para a
manutenção do meio ambiente. A transformação dos dejetos suínos em biogás, além de ser
uma fonte alternativa de energia renovável, se apresenta como uma solução em favor da
redução da poluição.
Para o levantamento do potencial de biogás foi utilizada a Equação (1) apresentada
no item b da metodologia. Os parâmetros para o cálculo podem ser observados na Tabela 5.
Parâmetros da Fórmula
PM médio entre os tipos de suínos
IPCC
SV Padrão
FCM
B0
UFB
CH4 no biogás
106,50
198,00
0,46
0,78
0,45
0,94
0,60
Tabela 5 - Parâmetros utilizados para cálculo da produção média de biogás
Fonte: elaborado pelos autores a partir de dados do IPARDES (2013).
Para completar a Equação (1) é necessária à quantidade de suínos, para chegar
neste valor, foi feito uma média entre 2000 a 2010 do efetivo do rebanho de suínos. A
Tabela 6 é apresenta o volume de biogás produzido no estado paranaense por mesorregião.
Efetivo do Rebanho do
Suínos média entre 2000
a 2010 anos
Produção de
Biogás média
m³/dia
Produção de
Biogás média
m³/ano
1.515.073
206.139
75.240.602
Sudoeste
758.336
103.178
37.660.012
Centro-Oriental
Norte Central
Centro-Sul
Sudeste
Metropolitana de Curitiba
Norte Pioneiro
Centro-Ocidental
Noroeste
549.921
384.861
374.581
357.740
222.169
167.040
132.934
121.343
74.821
52.364
50.965
48.674
30.228
22.727
18.087
16.510
27.309.821
19.112.717
18.602.189
17.765.873
11.033.234
8.295.424
6.601.682
6.026.084
4.583.997
623.692
227.647.638
Mesorregião
Oeste
Paraná
Tabela 6 - Produção de biogás no Paraná por mesorregião
Fonte: elaborado pelos autores a partir de dados do IPARDES (2013).
O Paraná possui um potencial médio de biogás de 227.647,638 m³/ano somente com
a suinocultura. As mesorregiões estão em ordem decrescente na média do efetivo de
rebanho entre 2000 e 2010, portanto a produção média de biogás também será em ordem
decrescente. É possível observar que a mesorregião oeste é a que tem um maior potencial
de produção médio de biogás ano com 75.240,602 m³/ano, este montante representa
33,05% de todo potencial paranaense.
A mesorregião sudoeste, centro-oriental e mesorregião norte central, possuem um
potencial médio de produção de biogás ano de 37.660,012, 27, 309,821 e 19.112,717
m³/ano, respectivamente, estes montantes representam 16,54%, 12% e 8,40% de todo
potencial paranaense.
Já a mesorregião centro-sul, sudeste e metropolitana de Curitiba, possuem um
potencial médio de produção de biogás ano de 18.602,189, 17.765,873 e 11.033,234
m³/ano, respectivamente, estes montantes representam 8,17%, 7,80% e 4,85% de todo
potencial paranaense.
As mesorregiões norte pioneiro, centro-ocidental e noroeste, possuem um potencial
médio de produção de biogás ano de 8.295.424, 6.601,682, 6.026,084 m³/ano,
respectivamente, estes montantes representam 3,64%, 2,9% e 2,65% de todo potencial
paranaense.
A Tabela 7 apresenta as microrregiões de Cascavel, Foz do Iguaçu e Toledo em
ordem decrescente na média do efetivo de rebanho de suínos entre 2000 e 2010. Observase que a microrregião de Toledo é a que possui um maior potencial na produção de biogás,
seguido pela microrregião de Cascavel e Toledo.
Efetivo do Rebanho de
Suínos média em 10 anos
Produção de Biogás
m³/dia
Produção de
Biogás média
m³/ano
Toledo
977.395
132.983
48.538.808
Cascavel
316.171
43.018
15.701.508
221.506
30.138
11.000.286
1.515.073
206.139
75.240.602
Microrregião
Foz do Iguaçu
Mesorregião Oeste
Tabela 7 – Potencial de produção de biogás na mesorregião oeste
Fonte: elaborado pelos autores a partir de dados do IPARDES (2013) .
A microrregião de Toledo, Cascavel e Foz do Iguaçu, possuem um potencial médio
de produção médio de biogás ano de 48.538,808, 15.701,508, 11.000,286 m³/ano,
respectivamente, estes montantes representam 100% da produção da mesorregião oeste,
porém a microrregião de Toledo tem uma participação de 64,51% da produção média da
mesorregião.
A microrregião de Toledo possui 21 municípios, porém os quatro primeiros somam
65,22% da produção média do efetivo do rebanho de suínos entre 2000 e 2010, assim a
Tabela 8 apresenta os quatro maiores municípios com maior potencial médio de produção
de biogás.
Efetivo do Rebanho de
Suínos média em 10
anos
Produção de
Biogás m³/dia
Produção de Biogás
média m³/ano
Toledo
Marechal C. Rondon
Nova Santa Rosa
Entre Rios do Oeste
377.979
145.959
70.893
42.623
51.427
19.859
9.646
5.799
18.770.947
7.248.549
3.520.658
2.116.713
Total
637.454
86.731
31.656.867
Municípios
Tabela 8 - Potencial de produção de biogás dos quatro maiores municípios produtores de
suínos da microrregião de Toledo
Fonte: elaborado pelos autores a partir de dados do IPARDES (2013) .
Diante do apresentado, foi possível verificar o potencial de geração de biogás em
todas as mesorregiões paranaense, a qual pode ser transformada em energia elétrica,
térmica ainda gera um montante de biofertilizantes que pode ser utilizado como adubo na
agricultura e pastagens. Por outro lado, a utilização dos dejetos na geração de biogás alivia
o meio ambiente, além de gerar renda ao agricultor.
CONSIDERAÇÕES FINAIS
O presente trabalho teve como objetivo analisar a criação regional de suínos no
estado do Paraná com a finalidade de estimar o potencial da produção biogás utilizando
dejetos dos suínos como matéria prima.
Foi possível observar que o Paraná possuiu um rebanho de aproximadamente
5.096.224 cabeças de suínos em 2010, onde a mesorregião oeste ocupa, com um rebanho
de 1.939.155 cabeças, a primeira colocação no estado, sendo mais que o dobro da
mesorregião sudoeste (910.930 cabeças) a segunda maior produtora no mesmo ano.
Verificou-se que o Paraná possui um potencial de geração de energia a partir do
biogás oriundo de dejetos suínos no volume de 227.647.638 m³/ano no período
compreendido entre 2000 e 2010 espacialmente distribuído. Sendo que a mesorregião oeste
se destaca com 75.240.602 m³/ano, o que representa 33,05% de todo potencial paranaense.
As mesorregiões sudoeste, centro-oriental e norte central, possuem um potencial médio de
produção de biogás ano de 37.660,012, 27, 309,821 e 19.112,717 m³/ano, respectivamente.
Dentro da mesorregião oeste, a microrregião de Toledo com um potencial médio de
produção de biogás de 48.538,808 m³/ano (64,51% da produção média da mesorregião)
ocupa a primeira colocação.
A produção de energia através do biogás, utilizando resíduos sólidos como matéria
prima, é essencial para a redução e conservação das bacias hidrográficas. A partir da
solução apresenta pela Itaipu todo o resíduo sólido, até então depositado a céu aberto,
deverá ser utilizado para gerar energia, somando assim a matriz energética estadual e
brasileira.
Finalmente, espera-se que investimentos em geração de energia a partir do biogás,
por se tratar de uma forma de energia renovável e com melhoras nas condições ambientais,
deva ser incentivando pelo governo para que os produtores pudessem buscar este tipo de
solução, de forma a garantir um nível de desenvolvimento econômico, melhorando a renda e
a qualidade de vida do produtor. Em trabalhos futuros sugere-se estimar o volume de
energia que é possível geral com o volume de biogás estimado no presente trabalho.
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