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Como citar este trabajoAn. 6. Enc. Energ. Meio Rural 2006
Estudo da viabilidade técnico - econômica de uma fabrica de briquetes para fins de geração energética
Claudinei Augusto da SilvaI; Felix Fonseca FelfliII; Juan Miguel Mesa PérezII; José Dilcio RochaIII; André Felipe SimõesIV
IMestrando em planejamento de sistemas energéticos, UNICAMP e Bioware tecnologia, www.bioware.com.br, Campinas - SP, Brasil (claudinei@fem.unicamp.br)
IIBioware tecnologia, www.bioware.com.br, Campinas - SP, Brasil
IIINúcleo Interdisciplinar de Planejamento Energético - NIPE/UNICAMP e Bioware tecnologia, www.bioware.com.br, Campinas - SP, Brasil
IVPós-doutorando em planejamento de sistemas energéticos, UNICAMP, Brasil (afsimoes@fem.unicamp.br)
RESUMO
O cenário atual sinaliza que as fontes de energia renováveis devem assumir papel crescente na matriz energética Mundial, devido à perspectiva de redução das reservas de combustíveis fósseis e, cada vez mais, por questões ambientais. Neste contexto a utilização de fontes alternativas de energia, em particular a biomassa em forma de briquetes, aparece como uma oportunidade de oferta de energia. De acordo com o IBAMA (2006), 60% da madeira extraída da região Amazônica são desperdiçados nas serrarias durante o processamento primário, gerando 18 milhões de toneladas de resíduos. Todo esse "lixo madeireiro" tem potencial para aproveitamento energético sustentável. Esse é contexto geral delineia o desenvolvimento do presente trabalho. Entretanto, sabe-se que a viabilidade econômica de um projeto depende de fatores que envolvem a tomada de decisão. Esses fatores são: implementação dos equipamentos, mão de obra, materiais necessários.Nesse contexto, apresentar-se-á todos os custos envolvidos e todo o investimento necessário para um estudo de caso relativo a geração energética descentralizada, com base no emprego de briquetes. A nossa análise foi feita junto a uma empresa da região de Tietê SP Brasil, por meio da analise de custo com a introdução de uma fábrica de briquetagem de alta densidade (FBAD). Foram analisados dois cenários com e sem isenção de impostos. No cenário nº1 com isenção de impostos o investimento torna-se viável economicamente, pois conseguimos um valor presente líquido (VPL) positivo e uma taxa interna de retorno (TIR) de 16,9% e no cenário nº2. Sem isenção de impostos, o investimento torna-se inviável economicamente, com um VPL negativo e uma (TIR) de 13,10% < que os 15,00% da taxa mínima de atratividade do investidor.
Palavra chave: Briquetes, biomassa, analise econômica.
ABSTRACT
Current scenario indicates that renewable energy sources are expected to play an increasingly important role in the world energy matrix, mainly due to a potential reduction of fossil fuel reserves and environment issues. In this context, the use of alternative energy sources, specifically biomass briquettes, shows up as a great opportunity. However, it is known that an economic feasibility assessment for the project depends on decision-making factors such as equipment, labor and material implementation. All costs and investments were calculated. A company headquartered in the city of Tietê, São Paulo State, analizyed the total costs of implementing a high density briquette factory. Tow scenarios were considered. In senario 1, with tax exemption, the Net Present Value (NPV) is positive and the Intern Rate of Return is 16,9%, is an economic feasible scenario. Scenario 2, with no tax exemption, is not economically feasible, the NPV is negative and the Intern Rate Return is 13 ,9%, lower than 15.0% of the minimum rate of investor attractiveness.
1. Introdução
O estudo de viabilidade técnico-econômica será baseado em dados reais, disponibilizados pela Madeireira Uliana em Tietê-SP, especializada na fabricação de portas, janelas, guarnições e acessórios e abrangerá dois tipos de cenários: com e sem isenção de impostos.
Através de reuniões com o diretor da BIOWARE, realizadas nas dependências da sua empresa, foi possível esclarecer as vantagens de implantar o sistema de briquetagem para os resíduos de madeira gerados, estabelecendo as possíveis aplicações do produto. Através do contato com o Senhor Arnaldo - "Empresa Uliana"- também foi possível coletar alguns dados da indústria, que serão utilizados neste estudo de viabilidade.
A empresa gera 10 toneladas de resíduos de madeira por dia, o que é equivalente à 2.640 toneladas/ano. Estes resíduos são armazenados em dois silos de estocagem, como mostra a Figura 1, e misturados na forma de malha ou pó. Os silos são esvaziados três vezes por semana. Atualmente 20% dos resíduos são utilizados para geração de vapor em caldeiras, dentro da própria empresa, o restante é vendido, ao preço de R$ 100,00, a empresas locais com a finalidade também de gerar energia. O transporte é feito por caminhões basculantes. A empresa trabalha em apenas um turno de 8 horas com horário de almoço, de segunda à sexta. Aos sábados, o turno é de 4 horas. A empresa apresenta consumo de energia equivalente à 580 KVA por mês. A modalidade tarifária para a demanda e consumo de energia elétrica é a Tarifa Verde.
O projeto se enquadra no setor industrial e consiste na implantação de um sistema de produção.
2. Viabilidade Técnica
Engenharia
Uma fábrica de briquetes de alta densidade (FBAD) composta por uma entrada de biomassa(1), um silo secador (2), um exaustor (3),um sistema de transporte pneumático (4),e uma prensa extrusora de parafuso sem-fim (5) (ver figura 2), com capacidade para produzir 1200 kg/h e potencia nominal de 75 kW, requer um investimento de R$ 148.000,00 em equipamentos (Fonte:PELMEC INDUSTRIA E COMERCIO LTDA, 2005).
A planta já apresenta uma área para estoque de serragem (o silo de armazenagem) e uma área onde estarão localizados todos os equipamentos, listados a seguir:
• Equipamento de Briquetagem completo (Sistema de transporte pneumático e extrusora) "PELMEC"
•Painel elétrico com Soft Start incluso.
O modelo da briquetadeira será escolhido de acordo com sua capacidade de produção, já que a geração de resíduos é de 10 ton/dia. Para uma briquetadeira, que trabalha 8 h/dia, é necessário um equipamento com capacidade para 1.200 kg/h a 1300kg/h, conforme o catálogo da PELMEC Indústria e Comercio de Máquinas e Equipamentos Ltda. Os equipamentos de acordo com a tabela a seguir:
Área
A área da planta será de em 25 m2 para o espaço destinado à máquina briquetadeira. Junto a esta área, haverá outra sala onde serão armazenados os briquetes já, embalados, cuja área será calculada com base na produção de briquetes, nas dimensões da embalagem e no tempo estimado de armazenamento. Desta forma tem-se:
Os briquetes terão formato CILÍNDRICO e terão, em média, as medidas mostradas na Figura 3
As embalagens dos briquetes, serão sacos confeccionados em ráfia. E cada embalagem terá capacidade para 50 kg.
Para a produção anual de 2.112.000 kg utilizam-se 42.240 embalagens/ano. O galpão retangular terá 20 m de comprimento por 8 m de largura, e pode ser melhor visualizado através da Figura 5.
A área total do galpão será de 160,0 m2. O custo médio da construção civil no Estado de São Paulo em Agosto de 2004 é R$558,86/m2, referente ao material e à mão-de-obra (IBGE/DPE/COINP, 2004). Assim a construção das duas áreas (galpão de estoque e área para equipamentos) resultará em um custo médio de R$103.389,10.
Localização
O local de implantação desse projeto será no interior da empresa Uliana, próximo aos silos armazenadores, para facilitar o transporte até a máquina de briquetagem.
Capacidade instalada do empreendimento
A produção anual de briquetes será calculada de acordo com a quantidade anual de resíduos gerados pela empresa, ou seja, de 2.112 toneladas/ano. Assim, toda planta deve ser projetada considerando-se um possível aumento de produção. É preciso levar em conta a capacidade ociosa do empreendimento, que atenderá a um possível aumento de produção. Como a máquina escolhida apresenta capacidade de 1.200 kg/h, a produção anual de briquetes seria de 2.534, ou seja, teria capacidade para produzir 20 % mais que a produção atual.
3. Regime de Produção
O regime de produção será estabelecido de acordo com o horário de funcionamento da empresa, ou seja: em um turno de 8 horas, de segunda à sexta-feira, e, aos sábados, em um turno de apenas 4 horas.A figura a seguir resume o regime de trabalho considerado.
4. Análise técnico-econômica
Para implantar a usina, é necessário realizar gastos em instalações industriais como eletricidade, água, telefone, estrutura de suporte de máquinas entre outras necessidades. Estima-se que o custo dessas instalações seja de aproximadamente 10% do valor maquinário e equipamentos.É necessário, também, a aquisição de máquinas, móveis e materiais de escritório. Estes gastos foram previstos em R$5.000,00 considerando-se a vida útil do projeto. As amortizações, que são derivadas de gastos de implantação na fase de pré-investimento e investimento, objetivam diminuir o impacto no resultado operacional do projeto (FELFLI, 2005). Neste caso, estes custos serão quitados no primeiro ano do projeto. A Tabela 4 a seguir mostra o valor total do investimento fixo em ativos tangíveis que deve ser feito para a implantação do projeto. A depreciação dos ativos, que é o custo da perda de valor dos ativos tangíveis devido ao desgaste, é de 10 % para máquinas e móveis e utensílios, e 4% para edifícios.
O custo de mão-de-obra deve ser calculado de acordo com a classificação da empresa, que é de médio porte (EMP). O custo da mão-de-obra industrial inclui o pagamento de um funcionário, responsável pelo controle da briquetadeira e logística dos materiais.Para um salário de R$600,00 mensais o total anual da folha de pagamento seria de R$10.999,24 (R$ 916,60/mês) incluindo os encargos sociais e demais benefícios, que foram calculados em aproximadamente 50%.
Neste caso específico não haverá necessidade de compra de matéria-prima, afinal, utilizar-se-á resíduos gerados pela própria empresa.
Quanto à embalagem, considerou-se que para cada tonelada de briquete se gasta cerca de R$ 22,50 (Fonte:BIOWARE, 2005), ou seja, R$ 47.520,00 por ano.
A fábrica consome 158.400 kWh/ano, e o custo médio da energia elétrica em R$0,20 (fonte: CPFL, 2005), fará com que o custo anual corresponda a R$ 31.680,00.
A tabela 5 apresenta a estrutura de custos operacional projetada para a produção de 2112 t/ano de Briquetes na Empresa Uliana.
De acordo com os dados obtidos acima serão analisados dois tipos de cenários, com e sem isenção de impostos.
Cenário 1 Estrutura de custos operacional com isenção de impostos:
Considerando os custos anuais envolvidos na fabricação dos briquetes e a capacidade nominal da fabrica, o custo unitário de fabricação é 162,54 R$/t. Considerando que no Brasil o preço de venda dos briquetes oscila entre 180 e 220 R$/t (FELFLI, 2005), o custo unitário calculado está dentro de um valor aceitável.A tabela 6 mostra os valores da receita bruta (RB), o lucro operacional (LO), o ponto de equilíbrio operacional (PE) e o grau de alavancagem operacional (GAO). O ponto de equilíbrio operacional da fabrica pode ser descrito pela Equação 1 (MACHADO, 2002)
Onde CF corresponde à parcela de custos fixos e CV a parcela de custos variáveis. LO e GAO podem ser calculados pelas equações 2 e 3 respectivamente.
Quando é praticado o preço de R$190,00 por tonelada, a fabrica opera com PE de 37%, portanto, o volume de lucro minimamente desejado somente ocorrera a partir de 37% da produção nominal. Para diminuir o ponto de equilíbrio, uma solução seria diminuir os custos fixos ou variáveis do processo.(Tabela 6).
Analisando a possibilidade de alavancagem operacional, observou-se que o grau de alavancagem operacional (GAO) corresponde a 1,59 (Tabela 6). Isto significa que um aumento de 10% no nível de atividades da fábrica corresponderá a um aumento de 15,9% no lucro operacional, ou seja, LO passará a ser R$ 67.217,36 e o PE diminuirá para 33,97%.
Nesse contexto, o ponto de equilíbrio (PE) em quantidades será calculado da seguinte forma:
• Valor total das despesas fixas (CF), dividido pelo valor da margem de contribuição1.No nosso estudo a quantidade que a empresa precisa vender para cobrir o custo das mercadorias vendidas, as despesas variáveis e as despesas fixas terá o ponto de equilíbrio em 789 toneladas.
- Valor das despesas fixas = R$ 34.584,76/ano;
- Valor da margem de contribuição por unidade = R$ 43,84/t;
- Ponto de equilíbrio em quantidades: R$ 34.584,76/R$ 43,84 = 789.
Para esta estrutura, o custo unitário de produção corresponde a R$162,54 por tonelada de briquetes. O preço de venda do briquete será de R$190,00/t. Para uma produção anual de 2.112 t/ano, a receita bruta será de R$ 401.280,00.
Taxa líquida de retorno (TIR)
Condições calculadas no trabalho e valores médios em Reais da Indústria de madeira Uliana
Investimento com recurso próprio para a produção de 2112 t/ano valores em Reais.
i*=15% (*taxa mínima de atratividade,segundo o proprietário da empresa Uliana)
Depreciação Linear em 10 anos
Valor residual = R$ 0,00
Condições para o cálculo da depreciação (Depreciação Linear):
- tempo médio de depreciação N = 10 anos
- valor investido do Maquinário P = R$ 148.000,00
- Fórmula utilizada 
A Tabela 8 mostra o fluxo de caixa nos próximos 10 anos
Obtivemos um valor presente líquido (VPL) de R$ 19.879,40, como o VPL é positivo, o investimento aumentaria o valor financeiro do ativo do investidor em R$19.879,40, com uma taxa interna de retorno (TIR) de 16,90%( que, de fato, é um valor maior do que os 15,00 %, que é a taxa mínima de atratividade para o investidor )
Cenário 2 Estrutura de custos operacional sem isenção de impostos:
Os impostos incidentes sobre vendas para a empresa Uliana estão representados na Tabela 9
Quando é praticado o preço de R$210,00 por tonelada, a fabrica opera com PE de 40,80%, portanto, o volume de lucro minimamente desejado somente ocorrera a partir de 40,80% da produção nominal. Para diminuir o ponto de equilíbrio, uma solução seria diminuir os custos fixos ou variáveis do processo.A tabela 10 a seguir, ilustra os mais relevantes indicadores da fábrica de briquetes.
Analisando a possibilidade de alavancagem operacional, observou-se que o grau de alavancagem operacional (GAO) corresponde a 1,68 (tabela 9). Isto significa que um aumento de 10% no nível de atividades da fábrica corresponderá a um aumento de 16,8% no lucro operacional, ou seja, LO passará a ser R$ 58.612,10 e o PE diminuirá para 37,11%.Nesse contexto, em quantidades será de 862; o valor das despesas fixas = R$ 34.584,76;e o valor da margem de contribuição por unidade = R$ 40,16; e o ponto de equilíbrio em quantidades será de 862.
Para esta, estrutura, o custo unitário de produção corresponde a R$140,00 por tonelada de briquetes a granel sem a embalagem. O preço de venda do briquete será de R$210,00/t. Para uma produção anual de 2.112 t/ano, a receita bruta será de R$ 443.520,00.
Taxa líquida de retorno (TIR)
Condições calculadas no trabalho e valores médios em Reais da Indústria de madeira Uliana (Fonte:EMPRESA ULIANA,2005):
Investimento com recurso próprio para a produção de 2112 t/ano valores em Reais.
i*=15% (*taxa mínima de atratividade,segundo o proprietário da empresa Uliana)
Depreciação Linear em 10 anos
Valor residual = R$ 0,00
A tabela 12 apresenta o fluxo de caixa nos próximo 10 anos
Nesse contexto, a taxa interna de retorno (TIR) seria igual a 13,10% (ou seja, menor do que 15,0% , que equivale a taxa mínima de atratividade do investidor)
5. Conclusões
A análise apresentada considerou a produção de briquetes de acordo com a demanda de resíduos gerados pela madeireira, porém essa produção pode ser considerada em função da demanda do mercado consumidor. Assim, seria necessário um estudo que envolvesse os possíveis compradores de briquetes que estivessem situados num raio próximo à produtora para facilitar o transporte dos produtos.
Além disso, através desse estudo de viabilidade técnico-econômica, pode-se concluir que o processo de briquetagem é viável no Cenário (1) em que houve a isenção dos imposto.No entanto, no Cenário (2),devido a uma alta carga tributária do nosso país, o mencionado processo torna-se inviável.Uma solução pode ser procurar alternativas que resultem em menor custo fixo ou variável. Uma das alternativas seria reduzir o custo da matéria prima, aumentando a margem de lucro.Isso acarretaria uma redução no preço de venda e o produto se tornaria mais competitivo.
É importante destacar que este estudo foi realizado com bases em uma empresa de médio porte. Assim sendo, o mais provável é que empreendimentos de pequeno e médio porte sejam a melhor forma de promover este sistema.
Agradecimentos
Os autores agradecem a PELMEC - Indústria e Comércio de Maquinas e Equipamentos Ltda, Indútria Moveleira Uliana Ltda. em Tietê - SP, FAPESP (projeto PIPE 03/13313-5) ao Grupo Combustíveis Alternativos do Instituto de Física da UNICAMP e a Bioware Tecnologia e seus funcionários pelo apoio à pesquisa.
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