Esta seção objetiva apresentar um panorama do processo de acumulação de capacidades tecnológicas da indústria de bioetanol no Brasil, na função processos agrícolas, no período entre 1975 e 2014. No início da seção 6.5 mencionou-se que a função processos agrícolas foi a função que a indústria de bioetanol teve o menor avanço em termos de acumulação de capacidades tecnológicas quando comparada com as outras funções. Entretanto, a indústria sustentou capacidades de inovação intermediária (Nível 4) e lançou as bases para explorar capacidades de liderança mundial.
Inicialmente, a Figura 6.8 descreve de forma esquemática o processo de acumulação de capacidades tecnológicas da indústria de bioetanol no Brasil, na função processos agrícolas, no período entre 1975 e 2014. A figura está assim construída: o eixo horizontal está dividido nas três fases propostas para serem examinadas nesta pesquisa – fase de emergência (1975- 1989), fase de crescimento (1990-1999) e fase de maturidade (2000-2014). O eixo vertical representa os níveis de capacidade tecnológica. As principais atividades tecnológicas desenvolvidas pela indústria na função processos agrícolas e o seu correspondente nível de capacidade tecnológica são exemplificados no centro da figura.
Na fase de emergência (1975-1989), a indústria de bioetanol era capaz de desempenhar atividades de desenvolvimento de novas tecnologias de uso da vinhaça, testes em máquinas e equipamentos, e realização de pesquisas em solos, herbicidas etc. Ou seja, para a realização
dessas atividades a indústria de bioetanol do Brasil necessitou acumular capacidades de produção básica (Nível 1) e de inovação intermediária (Nível 4).
Na fase de crescimento (1990-1999), a indústria de bioetanol do Brasil perdeu capacidade tecnológica no meio da fase e se recuperou no final. A indústria foi capaz de desempenhar atividades de desenvolvimento de novos sistemas de containers para transporte de cana e melhorias em equipamentos agrícolas. Alguns pioneiros da indústria haviam também mecanizado seus principais processos agrícolas. Ou seja, para implementar essas atividades tecnológicas foi necessária a construção de capacidades de produção avançada (Nível 2) e inovação intermediária (Nível 4).
Por fim, na fase de maturidade (2000-2014), a indústria de bioetanol sustentou as capacidades acumuladas ao longo do tempo, e se engajou em esforços de desenvolvimento de novos softwares e equipamentos. A indústria de bioetanol iniciou P&D em sistemas de agricultura de precisão e sistemas de colheitas multilinhas (contudo, os resultados desses esforços ainda não estão disponíveis em larga escala). Portanto, para realizar essas atividades tecnológicas a indústria precisou construir capacidades de produção avançada (Nível 2) e inovação intermediária (Nível 4).
Figura 6.8. Atividades tecnológicas desenvolvidas pela indústria de bioetanol do Brasil, na função processos agrícolas, no período entre 1975 e 2014
Em seguida, a Figura 6.9 objetiva apresentar uma forma esquemática da trajetória tecnológica percorrida pela indústria de bioetanol no Brasil, no período entre 1920 e 2014, na função processos agrícolas. A Figura 6.8 está assim organizada: o eixo horizontal representa o tempo, dividido no período de background e nas três fases examinadas (emergência, crescimento e maturidade). O eixo vertical representa os níveis de capacidade tecnológica. No centro, é representada a trajetória tecnológica desempenhada pela indústria no período entre 1920 e 2014 (linha de tendência na cor azul) na função processos agrícolas e alguns exemplos de atividades tecnológicas. Vale ressaltar que a área sombreada em cinza tem o propósito de representar a trajetória tecnológica da indústria no período entre 1920 e 2014. O Anexo VI tem como propósito complementar as informações da Figura 6.9 pela ilustração do tempo decorrido que a indústria de bioetanol do Brasil demorou a adotar/realizar alguns dos principais eventos tecnológicos em comparação com a fronteira tecnológica internacional.
O Quadro 6.2 organiza as atividades tecnológicas que a indústria de bioetanol do Brasil desempenhou na função processos agrícolas e seus respectivos benefícios nas três fases examinadas: fase de emergência (1975-1989), de crescimento (1990-1999) e de maturidade (2000-2014). As evidências apresentadas na seção 6.5 são organizadas da seguinte maneira: a fase na qual a atividade foi desempenhada, a descrição da atividade tecnológica, o nível de capacidade tecnológica necessário para desempenhar a atividade, as organizações participantes na atividade e, por fim, alguns dos benefícios gerados. As evidências apresentadas no Quadro 6.2 possibilitam descrever como o processo de acumulação de capacidades tecnológicas da indústria no período entre 1975 e 2014 foi organizado.
A organização dessas capacidades tecnológicas mudou ao longo do tempo para a função processos agrícolas. Empresas produtoras e institutos de pesquisa sempre estiveram, de alguma forma, envolvidos em atividades inovadoras no período entre 1975 e 2014. As universidades reduziram seu envolvimento em atividades de inovação agrícola a partir da segunda metade da fase de crescimento (1990-1999). Na segunda metade fase de maturidade (2000-2014), diferentes arranjos envolvendo empresas produtoras e outras organizações (institutos de pesquisa e fornecedores em sua maioria) têm sido formados para o desenvolvimento de capacidades tecnológicas em processos agrícolas.
Figura 6.9. Acumulação de capacidades tecnológicas de processos agrícolas na indústria de bioetanol do Brasil, no período de 1920 a 2014 (com foco no período entre 1975 e 2014)
Quadro 6.2. Atividades inovadoras implementadas pela indústria de bioetanol do Brasil e seus respectivos benefícios para processos agrícolas
Fase Atividade inovadora capacidade Nível de
tecnológica Organizações envolvidas Benefícios
Fase de emergência (1975-1989)
P&D para reutilização da vinhaça. Inovação intermediária (Nível
4) Delta e ESALQ
Redução do volume de afluentes industriais, redução de uso de fertilizantes e criação de uma formulação para usar o resíduo na fertirrigação. Esforços cooperados de engenharia para desenvolvimento
de novas máquinas agrícolas.
Inovação
intermediária (Nível 4)
Lambda, CTC, Santal e copersucar
Implementação de uma nova máquina de plantio específica para a cultura de cana-de-açúcar e para as condições de solo do Brasil. Experimentos em novos processos, testes, análises,
técnicas e insumos para herbicidas e controle biológico, solos, máquinas, pragas, doenças, adubação etc.
Inovação
intermediária (Nível
4) Planalsucar
Avanços técnicos e científicos na área agronômica. Criação de conhecimentos para melhorar os processos agrícolas para cultivo de cana-de-açúcar.
Fase de crescimento (1990-1999)
Esforços cooperados de engenharia para desenvolvimento de novas máquinas agrícolas.
Inovação
intermediária (Nível 4)
Delta, CTC, Randon, Scania etc.
Implementação de um novo sistema de container (sistema Cameco) específico para o transporte de cana-de-açúcar, redução do pisoteio de plântulas, redução da compactação do solo e redução do uso de combustível. Esforços cooperados de engenharia para desenvolvimento
de novas máquinas agrícolas.
Inovação
intermediária (Nível
4) Lambda e New Holland
Implementação de uma nova colheitadeira com corte a laser e melhoramento da eficiência de corte da cana-de-açúcar.
Esforços cooperados de engenharia para desenvolvimento de sistema de descarregamento.
Inovação
intermediária (Nível
4) Delta, CTC e Codistil
Menor peso do caminhão e dos containers; maior espaço para transporte de cana; redução de consumo de combustível; racionalização dos investimentos em equipamentos, ou seja, a fabricação do container se tornou mais barata, não necessitando de seu próprio sistema hidráulico e mecânico de tombamento; e racionalização de gastos com manutenção de equipamentos. Fase de maturidade (2000-2014) Sistemas de irrigação. Inovação básica (Nível 3) Beta
Equipes de técnicos e engenheiros modificaram sistemas de irrigação agrícola de outras culturas para as necessidades da cana-de-açúcar em regiões com déficit hídrico. Isso ajudou no rendimento da produtividade agrícola
Quadro 6.2. (continuação) Atividades inovadoras implementadas pela indústria de bioetanol do Brasil e seus respectivos benefícios para processos agrícolas
Fase Atividade inovadora capacidade Nível de
tecnológica Organizações envolvidas Benefícios
Fase de maturidade (2000-2014)
Monitoramento remoto das plantações. Inovação básica (Nível 3) Beta, CTC e Geoagri
Estudos de: (i) estimativa de produtividade das operações agrícolas; (ii) acompanhamento de desenvolvimento da cana-de-açúcar; (iii) biometria da cana-de-açúcar; (iv) mapeamento geográfico da produção agrícola; (v) avaliação de qualidade da cana-de-açúcar e teor de açúcar; e (vi) avaliação de disponibilidade, quantidade e previsão de colheita.
Novos processos de preparação de solo. Inovação básica (Nível 3) Gama, UFPR e Mafes
Utilização de técnicas de preparação de solo que possibilitaram um crescimento maior das raízes da cana-de-açúcar. As terras sem o preparo tinham a capacidade de absorção de água na casa dos 100 milímetros/hora, enquanto as terras com o preparo profundo possuíam uma capacidade de absorção de água de 700 milímetros/hora. A empresa conseguiu em média 20% a mais de produtividade. Em algumas regiões, a Gama produziu mais de 200 toneladas/hectare de cana-de-açúcar. A região campeã da empresa atingiu a marca de 242 toneladas/hectare.
Esforços cooperados de engenharia para desenvolvimento de novas máquinas agrícolas.
Inovação
intermediária (Nível
4) Alfa, Tecgraf etc.
Desenvolvimento de plugin do AutoCAD para realizar o processo analítico dos dados do computador de bordo de forma mais eficiente. Criação de dois novos dispositivos agrícolas: fluxômetro e
sensor de profundidade.
Inovação
intermediária (Nível
4) Alfa
Implementação de um dispositivo eletrônico (fluxômetro) para controlar a injeção de fertilizante líquido, reduzindo custos e racionalizando o uso de insumos agrícolas. Implementação de um dispositivo eletrônico para sensoriamento de profundidade para análise da compactação do solo.
Quadro 6.2. (continuação) Atividades inovadoras implementadas pela indústria de bioetanol do Brasil e seus respectivos benefícios para processos agrícolas
Fase Atividade inovadora capacidade Nível de
tecnológica Organizações envolvidas Benefícios
Fase de maturidade (2000-2014)
Esforços cooperados de engenharia para desenvolvimento de novos softwares.
Inovação
intermediária (Nível
4) Beta e Enalta
Implementação dos sistemas E-track e do E2S para capturar e transmitir informações do computador de bordo para o mainframe da empresa para serem analisadas e gerarem informações para o processo decisório. Esforços cooperados de engenharia para desenvolvimento
de novas máquinas agrícolas.
Inovação
intermediária (Nível
4) Beta, TMA e Case IH
Implementação de equipamento de transbordo, uma plantadora de três linhas e uma colhedora de duas linhas. Essas novas máquinas ajudaram a reduzir o consumo de combustível, pisoteio e compactação de solo.
Esforços cooperados de engenharia para desenvolvimento de novos processos agrícolas.
Inovação
intermediária (Nível
4) Gama e Embrapa
Implementação de um novo processo agrícola de precisão para usar gemas pré-brotadas que não requerem nutrição de nitrogênio.
Criação de biofábrica. Inovação intermediária (Nível
4) Lambda
Produção de inimigos naturais de pragas e doenças.
Esforços cooperados de engenharia para desenvolvimento de novas máquinas agrícolas.
Inovação
intermediária (Nível
4) Sigma, John Deere e Case IH
Desenvolvimento de uma nova máquina específica para a Cana-Vertix.
P&D em sistema de mecanização de baixo impacto (em fase de desenvolvimento). (Capacidade em formação) World-leading innovation (Nível 6) CTBE e Jacto
Redução do pisoteio do solo pelas máquinas; viabilização do plantio direto; desenvolvimento de processos alternativos de plantio e colheita; e aumento da eficiência nutricional da cana-de- açúcar com o auxílio da agricultura de precisão. Em fase de desenvolvimento e seu uso não está difundido em larga escala.
Concepção, prototipagem e desenvolvimento de novos sistemas de colheita e plantio (em fase de
desenvolvimento).
(Capacidade em formação) World-leading innovation (Nível 6)
CTBE, Psi e Agricef Em fase de desenvolvimento.
açúcar crescesse de forma substancial no período entre 1975 e 2015. A Figura 6.10 tem como objetivo apresentar a evolução dos ganhos em produtividade agrícola. A produtividade agrícola brasileira (toneladas de cana-de-açúcar por hectare) quase dobrou (40 t/ha para 70 t/ha) no período entre 1975 e 2015. A produtividade brasileira de ATR9 (quilogramas de sacarose por
tonelada de cana-de-açúcar) aumentou em 36% (100 kg/t para 136 kg/t) no mesmo período.
9 Açúcar Total Recuperável (ATR) é um sistema de pagamento da cana-de-açúcar pelo teor de sacarose, com
critérios técnicos para avaliar a qualidade da cana-de-açúcar entregue pelos plantadores às indústrias e para determinar o preço a ser pago ao produtor rural. O sistema tem adoção voluntária. Pelo sistema, o valor da cana- de-açúcar se baseia no chamado ATR, que corresponde à quantidade de açúcar disponível na matéria-prima subtraída das perdas no processo industrial, e nos preços do açúcar e etanol vendidos pelas usinas nos mercados interno e externo. A Diretoria do Conselho dos Produtores de Cana-de-Açúcar, Açúcar e Álcool do Estado de São Paulo (Consecana-SP) é composta por cinco representantes da Organização dos Plantadores de Cana da Região Centro-Sul do Brasil (Orplana) e cinco da Unica, com o mesmo número de suplentes (UNICA, 2013).
Figura 6.10. Evolução da produtividade brasileira de ATR e de cana-de-açúcar por safra (1975/76-2014/15)
6.6 Acumulação de Capacidades Tecnológicas para Processos Industriais na Indústria de