Na série sobre biometano no Ensaio Energético, o artigo “O mercado de biometano em construção – Parte I: Lições com os casos dos Estados Unidos e da Dinamarca” destacou a importância dos programas públicos de incentivos aos biocombustíveis e o estabelecimento de mercados de carbono para a viabilização de projetos de biometano e o crescimento da sua oferta nos EUA e na Dinamarca. Agora, neste artigo, é feito um estudo sobre as características da demanda industrial do biometano e a disposição a pagar pelo biometano das empresas consumidoras.
Análises como essa preenchem o gap da falta de estudos sobre demanda de biometano. Em sua maioria, os estudos sobre biometano no Brasil focam em estimar potencial de oferta ou avaliar a viabilidade de diferentes tecnologias ou de diferentes matérias-primas para a produção do biogás. Ainda, como não há mercado regulado de carbono nem impostos sobre o carbono no Brasil, a demanda por biometano é limitada a sua competitividade frente aos substitutos fósseis, que é baixa, e a percepção de valor do carbono em cada setor industrial.
Este artigo usou o setor siderúrgico brasileiro para exemplificar algumas das variáveis que impactam na decisão de demanda do biometano. As informações sobre o setor foram obtidas com uma entrevista realizada com uma Gerente de Sustentabilidade de uma grande empresa do segmento siderúrgico brasileiro e contou também com uma revisão da literatura, principalmente relatórios setoriais, e uso de dados de instituições públicas.
Qual o valor do biometano?
Antes de avançar sobre a demanda do biometano e sobre o setor siderúrgico brasileiro, é importante compreender o que faz com que as empresas desejem comprar o biometano, ou seja, é importante saber o valor do biometano para as empresas.
O valor do biometano pode ser dividido em duas partes principais. A primeira, refere-se ao seu uso como combustível, isto é, ao seu conteúdo energético. A precificação do conteúdo energético do biometano é, de certa forma, simples e é feita comparando com o preço dos combustíveis substitutos. Caso fosse apenas considerado o valor energético do biometano, sua demanda estaria limitada ao tamanho do mercado dos combustíveis substitutos e pela capacidade física das empresas receberem o biometano, uma vez que o biocombustível requer uso de infraestruturas essenciais, como os gasodutos, e/ou a conversão de equipamentos.
A segunda parte do valor do biometano é o seu uso como fonte de descarbonização. Como em geral o biometano possui pegada de carbono bem inferior aos seus substitutos fósseis, seu uso permite a redução das emissões de processos produtivos. Considera-se que o biometano possui um atributo ambiental (uma externalidade positiva) por contribuir com a redução das emissões quando consumido. Para se ter uma ideia, utilizando os valores de cálculo de ciclo de vida dos combustíveis no Renovabio, o biometano é capaz de reduzir as emissões em 84% quando substitui o gás natural e 85% quando substitui o diesel[1] (ANP, 2024) (NVGAMERICA, 2018).
Diferente do valor energético, fácil de precificar por existir substitutos no mercado, a precificação do atributo ambiental (descarbonização) no Brasil não é tão simples pois ainda não existe um mercado regulado de carbono. Caso existisse um mercado regulado de carbono que estabelecesse metas de redução às empresas e criasse um sistema de compensação via comercialização de créditos, a precificação do atributo seguiria a referência do preço do carbono.
Essa diferenciação do valor do biometano entre energia e sustentabilidade fica evidente no caso dos EUA e da Dinamarca estudados. Nos dois casos, há a precificação do conteúdo energético, ao valor do gás natural, e do valor do atributo ambiental, pago por agentes regulados em diferentes programas de fomento de renováveis. Nos casos estudados, o valor do atributo ambiental é superior ao valor do conteúdo energético.
Porém, não há no Brasil um mercado de carbono regulado e a precificação do atributo ambiental dependerá da disposição a pagar dos diferentes agentes interessados. Esta disposição varia de setor para de setor e também de empresa para empresa. Nas próximas sessões do artigo, o setor siderúrgico será apresentado e diferentes questões relevantes para avaliação do valor da sustentabilidade serão discutidas. Não é objetivo do artigo estimar um valor para o atributo ambiental do biometano. Como ficará claro, a estimação desse valor é complexa e depende de condições especificas de cada agente.
O setor siderúrgico no Brasil e seu consumo energético
O setor siderúrgico no mundo e no Brasil é um grande consumidor de carvão mineral e seus derivados. Destaca-se que o carvão mineral metalúrgico no Brasil é 100% importado e possui elevada pegada de carbono, sendo ele um dos principais responsáveis pela elevada emissão de carbono do setor. Apesar da elevada pegada de carbono, a substituição por outras fontes com menores emissões, como o gás natural e carvão vegetal, é limitada tecnicamente. Considerando as tecnologias do atual parque produtor nacional, um consumo mínimo de carvão mineral é necessário (Entrevista, 2024).
O setor siderúrgico brasileiro se destaca pela participação de carvão vegetal. Inclusive, cerca de 12% de todas as florestas plantadas no país pertencem às empresas do setor siderúrgico[2]. O gás natural também tem elevada importância no setor que consumiu, em 2022, 1.373 TEP de gás natural (equivalente a 4,27 MMm³/dia de gás natural) (EPE, 2023). Ele tem uso complementar ao carvão mineral e vegetal pois é injetado no alto-forno para aumentar a temperatura e auxiliar na circulação de ar (Entrevista, 2024).
O biometano já é utilizado no setor siderúrgico brasileiro. Desde 2019, a Ternium utiliza o biometano em sua planta no estado do Rio de Janeiro. Segundo o site da empresa, o biometano é originado no aterro de Seropédica e é fornecido pela Gás Verde. Ele é entregue via caminhão e substitui cerca de 30% do consumo de gás natural[3].
Conclusão, o setor siderúrgico é um importante mercado potencial ao biometano. Considerando apenas a substituição do gás natural, o biometano conta com um mercado potencial de 4,3 MMm³/dia. Esse volume pode aumentar caso mais carvão mineral seja substituído por gás natural, isso dependerá da competitividade de gás natural frente ao carvão mineral, que é baixa (Entrevista, 2024), e pelo crescimento da produção do setor.
Rotas de descarbonização no setor siderúrgico
O aço é o principal produto da siderurgia e é o principal metal utilizado mundialmente. O setor é considerado como um setor de base uma vez que o aço produzido é insumo essencial para diversas outras indústrias como a automotiva e a de construção civil. Segundo a IEA (2023), a produção de aço deve crescer aproximadamente 30% até 2050 (IEA, 2021).
Apesar da relevância, a siderurgia é uma das grandes vilãs do aquecimento global sendo responsável por 7% de toda emissão de gases de efeito estufa (WEF). Não por outro motivo, governos e as próprias empresas, tanto produtores quanto consumidores de aço, estão buscando soluções para reduzir as emissões do setor. Na Europa, por exemplo, a siderurgia é um dos setores obrigados a reduzir as emissões de carbono e as empresas possuem metas anuais de descarbonização.
No Brasil, a siderurgia não está entre os principais setores emissores de gases de efeito estufa. Segundo o SGEE, o setor industrial brasileiro como um todo representa apenas 3% das emissões totais do país no ano de 2022[4] (SEEG, 2024). Contudo, para a transição para uma economia de baixo carbono é necessário que todos os setores se adequem a nova realidade e participem da corrida para uma produção mais sustentável. No caso da Siderurgia, negligenciar as tendências de sustentabilidade representa sair da corrida tecnológica e perder competitividade e mercados.
As possibilidades de descarbonização levantadas para a siderurgia seguem três principais rotas.
A primeira rota é o aumento da produção de aço com o uso de sucata. Essa rota de produção é feita em usinas semi-integradas e não possuem as fases de redução e produção do ferro gusa, etapas que mais emitem carbono no processo. A produção em usinas integradas (83,8 % da produção Brasileira) emite entre 1.510 e 1.950 kg CO2 por tonelada de ferro produzido. Já as usinas semi-integragas (16,2% da produção brasileira) a emissão de uma tonelada de aço produzido está entre 450 e 600 kg de CO2 (Instituto Aço Brasil, 2023) (CETESB, 2018).
Essa rota possui muito potencial no Brasil mas, segundo a entrevista realizada, sua expansão no curto e médio prazo trava com a baixa oferta de sucata no mercado Brasileiro.
A segunda rota é a de ganhos de eficiência energética, ou seja, aumentar a produção com um consumo menor de insumos. Esta é uma rota promissora e com bastante espaço de crescimento no Brasil. O relatório do MCTI de 2017 faz um intenso estudo das opções de descarbonização do setor siderúrgico e apresenta diversas opções de melhorias para o setor e o potencial de redução de carbono em cada uma delas (MCTI, 2017).
O interessante dessa rota é que diversas opções de descarbonização geram economias no processo produtivo. Isto é, elas possibilitam reduzir as emissões com custo de carbono negativo. A dificuldade da eficiência energética está na necessidade de realização de investimentos em um setor que possui elevada capacidade ociosa.
A terceira rota é substituição de combustíveis de elevada pegada de carbono por combustíveis de baixa pegada. A grande aposta no mundo e também no Brasil é o hidrogênio verde, mas a produção desse combustível ainda é incipiente e exige investimento em nova capacidade produtiva (Entrevista, 2024). O biometano é uma possibilidade por reduzir drasticamente as emissões de CO2 quando comparado ao carvão e ao gás natural. Ele também pode ser utilizado sem a necessidade de alterações de equipamentos pois possui as mesmas características do gás natural. No Brasil, a grande barreira do biometano é a limitada oferta e dificuldade de acesso às infraestruturas de gás natural.
Disposição a pagar pelo biometano
No Brasil, o mercado de carbono ainda está em processo de construção, como pode ser visto no artigo “Mercado de Carbono no Brasil: faz sentido incluir o setor elétrico brasileiro no mercado compulsório?”, por tanto não há obrigação por parte das empresas em reduzir as emissões. Todavia, há alguns fatores que fazem com que as empresas desejem o biometano como fonte de descarbonização e, consequente, aumentam a percepção de valor do atributo ambiental do biometano. Estes fatores são descritos abaixo.
Metas voluntárias de descarbonização
Empresas com metas voluntárias de descarbonização assumem compromissos públicos de redução de emissões para atender demandas de mercado, de investidores e/ou para fazer marketing verde. Em geral, essas metas voluntárias não possuem contrapartidas, quer dizer, o não cumprimento não geram penalidades. Consequentemente, o estabelecimento dessas metas não implica em grande disposição a pagar pelo atributo ambiental.
Há casos em que as empresas assumem compromissos com instituições terceiras como o Science Based Targets initiative (SBTi), o que aumenta o grau de comprometimento com as metas assumidas. No caso do SBTi, as empresas que ingressam na iniciativa seguem metodologias específicas para avaliar o progresso das reduções e publicam suas metas em plataformas públicas, o que facilita a verificação do cumprimento das metas. No site do SBTi há uma lista extensa de empresas com metas publicadas. Há pelo menos quatro empresas produtoras de aço no Brasil na lista.
Competição com outras fontes de descarbonização e o mercado voluntário de carbono
Assim como no uso energético do biometano, seu uso como fonte de descarbonização também enfrenta concorrência de outras fontes.
A aquisição de créditos de carbono no mercado voluntário (CC) é uma dessas possibilidade que competem com o biometano. Empresas com metas voluntárias de descarbonização podem optar por realizar in-sets (descarbonizar alterando seu processo produtivo) ou optar pelo Off-set (comprar um crédito de carbono que compensa as emissões realizada pela empresa).
A demanda por CC pode seguir dois tipos de comportamento que influenciam no valor do crédito. A demanda “comportamental” representa a compra de CC por companhias que buscam vantagens competitivas e cumprir suas metas de descarbonização com Off-sets. A demanda “fundamental” por CC ocorre para abater emissões residuais, aquelas que restam após esgotar todas as alternativas de descarbonização dos processos (in-sets) (Bloomberg, 2023).
Desta forma, para entender a disposição a pagar pelo biometano é importante compreender a relação das empresas com o mercado voluntário de carbono pois, em geral, a demanda fundamental valoriza mais o CC. Por exemplo, segundo a entrevista, há um limite para descarbonização do processo da siderurgia e para atingir o net zero, saldo de emissões negativos, off-sets, como a compra de créditos de carbono florestais, são opções aceitas.
Outra condição importante é saber qual a qualidade dos CC exigida. Empresas podem restringir a compra de CC apenas aqueles de origem de soluções da natureza, mais valiosos que os CC de origem de energia renovável. Isto deve-se ao fato que, em muitos casos de geração de energia renovável, a adicionalidade é questionável[5].
Além dos CC, o biometano também compete com as diferentes rotas apresentadas anteriormente, eficiência energética, uso de sucatas e outros combustíveis de baixo carbono. Para estes casos é preciso considerar a redução de carbono de cada rota e o custo de aquisição. Uma forma de avaliar a competitividade do biometano é a construção de curvas de custo marginal de abatimento (Curvas MAC). A curva Mac é a representação gráfica da comparação entre diversas tecnologias de baixo carbono.
Os textos MCTI (2017), CETESB (2018) e Bloomberg (2021) constroem curvas MAC para o setor siderúrgico brasileiro, paulista e mundial, respectivamente. Em ambos os casos, as curvas relevam que há muito espaço para descarbonizar o setor siderúrgico com investimentos em tecnologias mais eficientes.
Produtos verdes e certificações
Outra forma de valorização do biometano é quando o consumidor do biocombustível percebe algum valor além do cumprimento de metas. Consumidores que criam linhas de produtos verdes com o uso do biometano conseguem monetizar a redução das emissões de seu produto.
Esse caso fica evidente no uso do biometano como matérias-primas para a produção de bioquímicos e outros biocombustíveis exportáveis, como a amônia verde, o biometanol e o HVO. Esses produtos verdes possuem elevados prêmios nos mercados internacionais o que justifica a aquisição de biometano com uma remuneração adequada do atributo ambiental. Importante mencionar que é preciso seguir padrões e certificações específicas para atender aos parâmetros necessários para a produção de cada biocombustível/bioquímico.
No caso da siderurgia, segundo o World Economic Forun (2022), espera-se que aço com baixa pegada de carbono chegue no mercado em 2025 com prêmios verdes variando entre 25-50% do valor do aço tradicional. Segundo o estudo, o mercado por “aço verde” é grande o suficiente e disposto a pagar os prêmios considerado (World Economic Forun, 2022).
Empresas com perfis exportadores
Por fim, outro fator a ser considerado é o perfil das empresas. Empresas exportadoras, principalmente quando as exportações são direcionadas para países com maiores exigências ambientais, tendem a valorizar mais o atributo ambiental do biometano.
Por exemplo, a futura imposição de impostos de carbono aos produtos importados na Europa com o estabelecimento do CBAM[6] é uma forma de pressionar empresas exportadoras. A siderurgia será um dos setores afetados pelo CBAM e, apesar das exportações brasileiras de aço para Europa serem pequenas, o uso de biometano pode apresentar uma oportunidade para o aço brasileiro alcançar o mercado europeu pagando menores impostos ou até gerando créditos (Entrevista, 2024).
Discussões
Apenas a demanda de gás natural do setor siderúrgico brasileiro (4,3 MMm³/dia) representa um amplo mercado potencial para o biometano. Mas, na ausência de um mercado regulado de carbono, a penetração do biometano no setor dependerá de condições específicas de cada empresa, principalmente a capacidade delas de acessarem mercados de aço que paguem prêmios pela descarbonização.
Claro que o aumento da demanda de biometano também esbarra na falta de infraestrutura de gás natural no Brasil e, qualquer política que deseje incentivar maior participação de biometano no consumo industrial também deverá incentivar a demanda de gás natural como um todo (este é o tema do próximo artigo sobre biometano no Brasil).
Políticas de mandato de mistura obrigatória de biometano na oferta de gás natural, ou de descarbonização do gás natural, como proposta no PL 528/2020 (Combustível do Futuro), apesar de incentivarem o biometano, podem causar distorções no mercado e conflito entre diferentes políticas, como políticas de incentivo ao consumo de gás natural. Como este artigo mostrou, o estabelecimento de um mercado de carbono, com metas obrigatórias de descarbonização, possui a capacidade de elevar a demanda por biometano ao precificar de forma segura e previsível o atributo ambiental do biometano.
Diferente da imposição de um mandato de mistura, o mercado de carbono regulado é uma solução de mercado que internaliza o efeito ambiental do biometano na conta dos agentes. Desta forma, demandará biometano quem de fato precisa descarbonizar sem penalizar demais consumidores de gás natural.
Outro ponto que o artigo mostra é que a demanda de biometano, mesmo que seja para o cumprimento de metas reguladas, pode aumentar a competitividade dos produtos brasileiros, como o aço, em mercados com maiores restrições de carbono. Vale recuperar o artigo anterior do Ensaio Energético sobre biometano que mostrou que o valor do biometano nos EUA, por exemplo, ultrapassa a casa dos 5 R$/m³ quando utilizado no setor de transportes. Ou seja, para um consumidor industrial nos EUA comprar biometano, ele tem que pagar, no mínimo, o valor dele quando vendido ao setor de transportes. Isto quer dizer que a descarbonização para o setor industrial via consumo de biometano pode ser bem mais competitiva no Brasil.
De outra forma, um mercado regulado de carbono não só tem a capacidade de ampliar a demanda de biometano no Brasil quanto tem a capacidade de elevar a competitividade do setor industrial Brasileiro. Esta é uma política win-win que reduz a complexidade na precificação do atributo ambiental, não dificulta a evolução do mercado de gás natural e não penaliza os demais consumidores de gás natural.
Conclusões
O diferencial do biometano encontra-se no seu potencial de descarbonização, seu atributo ambiental. Portanto, enquanto não existir políticas com metas robustas de descarbonização da indústria e outros setores, a demanda do biometano estará limitada a sua competitividade frente aos seus substitutos energéticos e a disposição a pagar das empresas.
Como foi visto no artigo, a disposição a pagar pelo biometano depende de algumas variáveis que são especificas de cada setor e empresa. Portanto, estimar a demanda e o preço de mercado do biometano é uma tarefa complexa, o que justifica a falta de estudos sobre esse tema.
O texto apresentou alguns exemplos do setor siderúrgico. Ele revela que, aparentemente, há interesse do setor no biometano principalmente para a produção de produtos verdes, o aço verde, e exportação para países com mercados de carbono regulados. Todavia, a determinação de um preço para o biometano só é possível com a compreensão das particularidades e objetivos de cada empresa.
O texto aponta que a criação de um mercado de carbono regulado simplificaria a avaliação do valor do atributo ambiental ao estabelecer metas obrigatórias e determinar um preço para a tonelada de carbono evitada. A maior ou menor disposição a comprar biometano dependerá da ambição de descarbonização do governo.
Bibliografia
ANP. (2024). Certificação da Produção ou Importação Eficiente de Biocombustíveis. Fonte: https://www.gov.br/anp/pt-br/assuntos/renovabio/certificacao-de-biocombustiveis
Bloomberg. (2023). Long Term Carbon Offsets Outlook.
CETESB. (2018). Estudo de baixo carbono para a indústria siderúrgica no estado de São Paulo de 2014 a 2030.
EPE. (2023). Balanço Energético Nacional. Fonte: https://www.epe.gov.br/pt/publicacoes-dados-abertos/publicacoes/balanco-energetico-nacional-ben
IEA. (2021). Net Zero by 2050. Fonte: https://www.iea.org/reports/net-zero-by-2050
Instituto Aço Brasil. (2023). Anuário Estatístico 2023.
MCTI. (2017). Modelagem setorial de opções de baixo carbono para o setor de ferro-gusa e aço.
NVGAMERICA. (2018). Fleets Run Cleaner on Natural Gas.
SEEG. (2024). Emissões Totais. Fonte: https://plataforma.seeg.eco.br/
Way Carbon. (2022). O que é o CBAM e como afetará empresas brasileiras?
World Economic Forun. (2022). Net-Zero Industry Tracker.
Notas
[1] Índice de carbono (IC) do biometano usou como referência a nota da Cocal, que produz biometano com resíduos do setor sucroenergético. IC biometano é de aproximadamente 12 gCO2/MJ. IC do diesel = 86,5 gCO2/MJ e IC Gás natrual = 78,36 gCO2/MJ
[2] https://www.iba.org/dados-estatisticos
[3] https://br.ternium.com/pt/novidades/noticias/assinatura-ternium-e-gas-verde–23806732323
[4] Considerou apenas as emissões de “processos industriais”
[5] Adicionalidade significa que a emissão de créditos de carbono é essencial para a viabilidade do projeto.
[6] “Carbon Border Adjustment Mechanism (CBAM) é um mecanismo de taxação de carbono aduaneiro para produtos exportados para a União Europeia (UE)” (Way Carbon, 2022)
Sugestão de citação: Soares, G. (2024). O mercado de biometano em construção – Parte II: a demanda de biometano e a disposição a pagar das empresas. Ensaio Energético, 09 de abril, 2024.
Autor do Ensaio Energético. Formado em Economia, mestre e doutorando em Economia pela UFRJ. Pesquisador do Grupo de Estudos em Bioeconomia da Escola de Química da UFRJ. É consultor na Prysma E&T Consultores atuando no mercado de gás natural e de biocombustíveis no Brasil.
