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Previous issue date: 2015-02-04 / CNPQ / CAPES / Devido à crescente preocupação com a segurança energética e com cenários prospectivos de mudança climática global, políticas regulatórias foram introduzidas em muitos países para incentivar a produção de energia renovável. Os biocombustíveis líquidos são considerados como elementos particularmente importantes do portfólio de energia renovável. Sendo o segundo maior produtor/consumidor e o maior exportador de etanol do mundo, o Brasil desempenha um papel importante na economia global de biocombustíveis. Este trabalho investiga o potencial de produção da cana-de-açúcar, biomassa utilizada na produção do etanol no país, diante de diferentes demandas e configurações do mercado mundial deste produto e diferentes cenários climáticos globais, considerando a competição pelos fatores primários (terra e recursos hídricos) entre a produção de outras culturas e a cana de açúcar. Para tanto, um modelo de programação matemática originalmente desenvolvido por Nuñez & Önal na UIUC - University of Illinois at Urbana-Champaign foi usado e estendido para incluir as restrições de disponibilidade de recursos hídricos atuais e futuras para o setor de agricultura irrigada no Brasil. O modelo original tem preços endógenos. Maximiza-se a soma dos excedentes dos produtores e dos consumidores, sujeitos a limitações de recursos regionais, os saldos de materiais, limitações técnicas, restrições políticas e comerciais de alimentos e matérias-primas de combustível com o resto do mundo. Estende-se o mesmo para que a possibilidade de expansão da produção de cana em novas lavouras no Brasil, leve em conta não só as restrições de terra, mas também as restrições de disponibilidade de recursos hídricos para o setor de agricultura irrigada. Os resultados mostram que a disponibilidade hídrica para o setor afeta o uso da terra, a intensificação da pecuária e a expansão da produção de cana no Brasil. Na projeção para 2030, ao se incluir as restrições de disponibilidade hídrica da agricultura, a área plantada total alocada pelo modelo cai de 64,36 para 51,35 milhões de hectares, mesmo com a conversão de pastagens aumentando de 18,22 para 24,05 milhões de hectares. A área de cana alocada pelo modelo cai de um total previsto de 19,01 milhões de hectares (modelo original sem restrições hídricas) para 13,35 milhões. A maior queda é a área alocada para o Centro-Oeste (62%) e para o Sudeste (36%), havendo elevação no Nordeste (67%), já que é previsto uma maior oferta de recursos hídricos para a irrigação na região, em vista dos investimentos em novas áreas do governo federal e maiores requerimentos de recursos hídricos devido a mudanças climáticas. O modelo mostra que a expansão global na demanda por etanol, e as novas necessidades de recursos hídricos pelas culturas devido a mudanças do clima e mudanças na produtividade, sem considerar melhorias na eficiência em sistemas de irrigação, aumenta a demanda por recursos hídricos para a agricultura irrigada, que tem assim sua expansão, principalmente na produção da biomassa do etanol, restrita por este fator. Este fato deve pressionar uma mudança na distribuição dos recursos hídricos entre os usos. Isso deve intensificar os conflitos, especialmente em regiões como o Nordeste, onde a disponibilidade de água é menor do que nas demais regiões do Brasil, e onde o setor de irrigação tem um papel muito importante para o desenvolvimento sócio-econômico. / Due to growing concerns about energy security and future scenarios of global climate change, regulatory policies have been introduced in many countries to encourage the production of renewable energy. Liquid biofuels are regarded as particularly important elements of the renewable energy portfolio. Being the second largest producer / consumer and the largest exporter of ethanol, Brazil plays an important role in the global economy of biofuels. This work investigates the potential production of sugarcane, biomass used in the production of Brazilian ethanol in the country in different settings and noting demands of the world market and different global climate change scenarios, given the competition for primary factors (land and water) from the production of other crops and sugarcane. Therefore, a mathematical programming model originally developed by Nuñez & Önal at UIUC - University of Illinois at Urbana Champaign was used and extended to include present and future constraints of water availability for the irrigated agriculture sector in Brazil. The original model is endogenous price. It maximized the sum of the surplus of producers and consumers subject to resource constraints, regional balances of materials, technical constraints, political constraints and trade of food and raw materials to fuel the rest of the world. Special emphasis is given to the production of beef cattle and the potential for intensive livestock production systems in Brazilian pastures as a potential way to release new cultivation areas. This is extended to include the potential for increased sugarcane production in new areas, considering land constraints and issues of supply/demand of water for agricultural irrigation. The results show that water availability affect land use, intensification of farming and the expansion of sugarcane production in Brazil. The projection for 2030 with restrictions on water availability, the total planted area allocated by the model falls from 64.36 to 51.35 million hectares. The conversion of pastures falls from 18.22 to 24.05 million hectares. Sugarcane area allocated by the model falls of a planned total of 19.01 million hectares (original model) to 13.35 million. The biggest downfall is the area allocated for the Midwest (62%) and in the Southeast (36%)and there is an increase in the Northeast (67%), as is provided for a greater supply of water for irrigation in the region, in view of investments in new areas of the federal government and higher water requirements due to climate change. The model shows that the global expansion in demand for ethanol, and the new needs of water by crops due to climate change and changes in productivity, without considering efficiency improvements in irrigation systems, increases the demand for water for agriculture irrigated, so has its expansion, mainly in the production of biomass ethanol, restricted by this factor. This should intensify the conflicts, especially in regions such as the Northeast, where water availability is lower than in other regions of Brazil, and where the irrigation sector has a very important role in the socio-economic development.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufpe.br:123456789/15333 |
| Date | 04 February 2015 |
| Creators | CARNEIRO, Ana Cristina Guimarães |
| Contributors | MORAES, Márcia Maria Guedes Alcoforado de |
| Publisher | UNIVERSIDADE FEDERAL DE PERNAMBUCO, Programa de Pos Graduacao em Economia, UFPE, Brasil |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Breton |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFPE, instname:Universidade Federal de Pernambuco, instacron:UFPE |
| Rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil, http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/, info:eu-repo/semantics/openAccess |
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