Os EUA planejam uma cadeia de fornecimento de biomassa para o impulso de biofabricação de Biden

Em 2022, a administração Biden dos EUA lançou o primeiro plano de bioeconomia nacional do país, a Iniciativa Nacional de Biotecnologia e Biofabricação.

Em meados de Março de 2024, o Departamento de Agricultura dos EUA (USDA) publicou um dos primeiros resultados do plano de bioeconomia: um relatório sobre como construir uma cadeia de abastecimento de matérias-primas necessárias para a biofabricação em escala.

O relatório, intitulado Construindo um Fornecimento de Biomassa Resiliente: Um Plano para Habilitar a Bioeconomia na América, identifica o potencial de matéria-prima dos EUA, bem como os gargalos para a expansão da bioeconomia, incluindo a regulamentação e a infraestrutura necessárias para fazer com que a biomassa flua para a indústria. Mergulhamos em seu conteúdo para obter recomendações importantes.

Quanta biomassa os EUA terão?

A iniciativa Nacional de Biotecnologia e Biofabricação de 2022 comprometeu-se com 2 mil milhões de dólares para aumentar a sua capacidade em bens de elevado valor fabricados a partir de recursos biológicos, tais como proteínas alternativas, biotecnologia farmacêutica e factores de produção agrícolas sustentáveis.

O plano incumbiu o USDA, juntamente com uma série de outras agências governamentais, de preparar um relatório preliminar sobre como implementar a iniciativa, resultando no recente relatório do USDA Construindo um Fornecimento de Biomassa Resiliente.

O relatório começa com uma questão fundamental: quanta biomassa estará disponível para utilização na biofabricação em 2040?

Para responder a esta questão, o relatório da cadeia de abastecimento do USDA baseou-se fortemente nas estimativas de abastecimento de biomassa feitas pelo balanço de 2016 do Departamento de Energia dos EUA (DoE). Nos seus cálculos de 2016, o DoE estima que até 2040 os EUA terão 365 milhões de toneladas de biomassa à sua disposição se contabilizarmos fontes convencionais maduras. Trata-se principalmente de etanol de madeira e de milho – matérias-primas tradicionais às quais a bioeconomia dos EUA se baseou, principalmente para a bioenergia.

Fontes subdesenvolvidas

No entanto, estas fontes convencionais não serão suficientes para que a bioeconomia dos EUA cresça e se diversifique, afastando-se da bioenergia e passando para ingredientes alimentares, produtos farmacêuticos e factores de produção agrícolas, como prevê o plano de bioeconomia dos EUA.

Para maximizar a disponibilidade de matérias-primas, a bioeconomia dos EUA também terá de recorrer a culturas não alimentares actualmente subutilizadas e de baixo valor. Trazê-los para a cadeia de abastecimento poderia facilitar a concorrência terrestre entre as bioindústrias e o agronegócio que produz alimentos para consumo humano.

Se estas fontes subdesenvolvidas forem utilizadas, o DoE prevê que o fornecimento de biomassa nos EUA em 2040 aumentará para 1,2 mil milhões de toneladas. Este aumento potencial de 826 milhões de toneladas viria de fontes como a biomassa lenhosa proveniente da silvicultura, resíduos agrícolas, desperdícios e culturas energéticas de biomassa subutilizadas e menos conhecidas, que ainda não estão maduras para o mercado, mas que poderão tornar-se mais desenvolvidas nas próximas décadas. Isto depende de trazer fontes não convencionais, como a biomassa lenhosa, bem como culturas menos conhecidas, como a camelina, o agrião e a carinata, para a cadeia de abastecimento em grande escala.

Estas estimativas de abastecimento fornecidas pelo DoE não expressam o total de toneladas nacionais de material colhido no campo. Em vez disso, expressa apenas a fracção de biomassa colhível disponível para utilização industrial (existem utilizações concorrentes para o material). Além disso, estão limitados à quantidade de biomassa que pode ser utilizada a um nível sustentável – só se pode utilizar uma determinada quantidade de biomassa sem ter impactos prejudiciais no ambiente e este limite foi tido em conta.

Fontes emergentes?

Depois, existe o potencial para aumentar ainda mais o fornecimento de biomassa com fornecimentos emergentes que estão muito longe de estar preparados para o mercado em escala.

O fornecimento do DoE de 2016 estima que o relatório da cadeia de fornecimento utilizado não levou em conta estes: macroalgas (reconhecidas como uma grande fonte potencial de biomassa), culturas de oleaginosas, combustíveis perigosos, recuperação de desastres naturais, resíduos de madeira urbana, tratamentos de manutenção de serviços públicos e não- biomassa comercializável proveniente de tratamentos de restauração florestal.

Embora estas fontes emergentes tenham sido incluídas na atualização mais recente de março de 2024 do balanço do abastecimento de biomassa do DoE, estes dados não foram publicados no momento em que o relatório da cadeia de abastecimento estava a ser compilado.

Chegar a 1 bilhão de toneladas significa construção de mercado

As fontes de biomassa não convencionais não apenas expandem o volume de matéria-prima disponível para a indústria – elas permitem expandir a oferta de forma mais sustentável.

O relatório do USDA reconhece que a expansão da utilização de biomassa para a biofabricação não alimentar pode afectar a segurança alimentar ao aumentar os preços das matérias-primas. As culturas subutilizadas são vitais neste contexto, uma vez que estas espécies podem ser cultivadas como culturas de cobertura em terras agrícolas existentes ou em terras de má qualidade, inadequadas para o cultivo de alimentos.

No entanto, a expansão de qualquer novo mercado confronta-se com um dilema recorrente: os fornecedores não comprometerão recursos em novas formas de produção até saberem que existe um mercado para vender e que seja suficientemente grande para recuperar os seus investimentos.

A bioeconomia dos EUA não é excepção: os agricultores não mudarão as culturas nem expandirão a área plantada se não acharem que encontrarão compradores. Isso cria uma barreira assustadora no dimensionamento de materiais vegetais não convencionais.

Por exemplo, gramíneas perenes, salgueiros arbustivos e cânhamo poderiam ser matérias-primas valiosas e potencialmente sustentáveis para a bioeconomia dos EUA, mas são hoje plantações de baixo valor, uma vez que a procura é baixa.

A agricultura é um empreendimento de alto risco e baixo retorno, na melhor das hipóteses. Os elevados custos de plantação de novas culturas que levam meses a amadurecer e potencialmente anos a produzir retornos significam que uma regulamentação estável é de suma importância para encorajar os fornecedores de biomassa a aderirem ao plano de bioeconomia.

Para convencer os investidores e agricultores a darem o salto, o relatório incentiva os decisores políticos a definirem orientações políticas e regulamentares de longo prazo especificamente para o plano de bioeconomia que reduza o risco do produtor e incentive a participação. O USDA já declarou que está a trabalhar na forma de desenvolver programas de incentivos novos e existentes que possam ajudar a alcançar este objetivo.

O relatório também afirma que o risco do produtor também pode ser reduzido através da promoção de cooperativas, de redes de segurança financeira para a capacitação da cadeia de valor e do desenvolvimento de mercados para co-produtos.

Incertezas em torno da economia da biomassa lenhosa

A certeza em torno da procura robusta do mercado é um factor que influencia as decisões empresariais dos agricultores e proprietários de terras. Outra é a viabilidade económica da produção de determinadas culturas.

Mesmo que exista procura de biomassa de baixo valor mas sustentável, os custos do seu cultivo podem exceder os custos do seu transporte, armazenamento e pré-processamento. A redução dos custos de transformação da biomassa bruta em substâncias úteis a um custo exige investimento em novas tecnologias e infra-estruturas adaptadas a estas culturas específicas.

Este ponto sobre infra-estruturas aplica-se fortemente à biomassa lenhosa. Esta categoria de matéria-prima refere-se a qualquer resíduo florestal ou desperdício de madeira, bem como madeira morta de plantações e florestas que de outra forma seriam desperdiçadas.

A ciência e a elaboração de políticas destacaram a biomassa lenhosa como uma fonte potencialmente grande e sustentável de matéria-prima para a bioeconomia. No entanto, o pré-processamento desta matéria-prima, que muitas vezes é de qualidade irregular, é um dos aspectos mais dispendiosos dos actuais sistemas de fornecimento de biomassa. A economia de cadeias de valor industriais completas de base biológica baseadas na biomassa lenhosa também simplesmente não foi testada em escala nos EUA. Isto significa que há pouca compreensão concreta sobre como torná-los viáveis.

Foram tomadas medidas para explorar e refinar a economia das cadeias de abastecimento de biomassa lenhosa. O Laboratório Nacional de Idaho desenvolveu um centro de testes exatamente para esse fim, denominado Biomass Feedstock National User Facility (BFNUF), para permitir que a indústria explore novas rotas de pré-processamento que possam transformar eficientemente matéria orgânica variável em matéria-prima pronta para a indústria.

Logística: da fazenda à fábrica

Depois de avaliar a potencial tonelagem de biomassa, o relatório detalha como os EUA podem construir a logística que liga as explorações agrícolas às bioindústrias.

Os volumes brutos de biomassa são muito bons, mas a forma como ela é coletada, transportada, classificada e preparada para uso industrial também é crítica. Infraestruturas e processos logísticos eficazes determinarão se a biomassa será realmente valorizada.

Os depósitos regionais de biomassa, afirma, são importantes neste contexto. Eles permitiriam a agregação de matéria-prima de biomassa de vários locais e poderiam até realizar pré-processamento básico para converter biomassa diversa em matérias-primas fungíveis. Ao permitir um único ponto de recolha e pré-processamento, os depósitos regionais podem reduzir os custos de movimentação de materiais para biorrefinarias centralizadas, que deveriam estar localizadas perto de centros de transporte.

Os depósitos podem funcionar como nós de infra-estruturas críticas, um local onde matérias-primas feitas de diversos materiais e de diferentes fontes em toda a região circundante – culturas cultivadas e fluxos de resíduos – são transformadas num produto consistente, pronto para ser encomendado pelas biorrefinarias. Depósitos estrategicamente localizados, com fácil acesso a diversas fontes de matéria-prima, oferecem centralização. Isso reduz os custos de capital em comparação com a construção de vários locais em uma região.

O quadro mais longo

Ainda há um longo caminho a percorrer antes de vermos o plano de bioeconomia dos EUA traduzir-se em mais capacidade de produção de base biológica no terreno, uma vez que permanece na fase de planeamento. O plano encarregou muitas agências governamentais de realizar cerca de 40 missões de delimitação dos aspectos políticos, económicos e tecnológicos da nova bioeconomia. Apenas alguns foram concluídos até agora.

No entanto, como a dimensão do conjunto de matérias-primas e das infra-estruturas da cadeia de abastecimento são factores limitantes importantes na expansão da bioeconomia, o relatório do USDA marca um passo importante no planeamento da implementação.

Em última análise, o plano de bioeconomia também necessitará de apoio e coesão com outros domínios de política. Um bom exemplo é a agricultura, onde os decisores políticos precisam de avaliar os tipos de culturas, tecnologias e apoio económico que serão necessários para atingir 1,2 mil milhões de toneladas de biomassa num clima mais volátil.

Fonte: World Bio Market Insights