Pesquisadores da PUC GO otimizam a cadeia produtiva da cana-de-açúcar em Goiás

Adoção de tecnologias e conhecimentos inovadores desenvolvidos em universidades já são faróis que refletem as relações entre o setor privado, o estado e o meio acadêmico. Ao longo dos próximos quatro anos, pesquisadores da Pontifícia Universidade Católica de Goiás (PUC Goiás) vão realizar uma ampla investigação em apoio à produção ambientalmente sustentável sobre a cadeia produtiva da cana-de-açúcar no Estado de Goiás.

A expectativa para o resultado da pesquisa é de apresentar ao setor produtivo e diversos atores envolvidos (governo, trabalhadores e sociedade), uma configuração mais eficiente e sustentável da cadeia produtiva da cana-de-açúcar no Estado de Goiás, desde uma melhor configuração de unidades de produção de cana-de-açúcar até a estruturação da cadeia logística do produto para as usinas de fabricação do etanol e os demais subprodutos da cana. Para isso, será realizada uma modelagem da cadeia de produção envolvendo seus diversos desdobramentos, utilizando métodos de gestão de operações e logística, programação matemática e simulação computacional e engenharia de produtos e processos.

A realização das pesquisas é fruto de uma parceria estabelecida entre a Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Goiás (Fapeg) e a Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (Capes) com o propósito de fortalecer programas de pós-graduação emergentes ou que estão em fase de consolidação numa relação mútua para o fortalecimento, também, do agronegócio no estado de Goiás. A ideia é preparar e formar pesquisadores aptos a atender as demandas do setor produtivo nas áreas do agronegócio, energias renováveis e meio ambiente, com resultados econômicos, sociais e estratégicos, de maneira concreta, impactando no desenvolvimento do Estado e tornando a cadeia produtiva da cana-de-açúcar mais competitiva no mercado interno e externo. A formação de novos pesquisadores permitirá a continuidade e ampliação das pesquisas nas instituições de ensino superior e nas empresas com intuito de gerar inovação e fortalecer o relacionamento da academia e produtores do agronegócio nacional.

Na PUC Goiás, o Programa de Desenvolvimento da Pós-Graduação (PDPG) vai proporcionar o envolvimento de 40 pesquisadores, de forma integrada e sinérgica, dos programas stricto sensu em Engenharia de Produção e Sistemas (Mepros), Desenvolvimento e Planejamento Territorial (MDPT), Ciências Ambientais e Saúde (PPGCAS), Genética (MGENE), História (PPGHIST), Psicologia (PSSP) e Serviço Social (PPGSS). A pesquisa será feita inter e multidisciplinarmente entre os programas e abrange as etapas de plantio, transporte, armazenagem, distribuição e comercialização de produtos e subprodutos gerados na cadeia produtiva da cana.

As metodologias mais precisas, acessíveis, econômicas e eficientes, desenvolvidas ao longo das pesquisas, vão proporcionar maior ganho em lucratividade; a ampliação das possibilidades de geração de renda pelos agricultores envolvidos, tanto na pequena propriedade quanto na agricultura empresarial. Auxiliarão, ainda, no fortalecimento da segurança alimentar de agricultores familiares; no aumento da produção de alimentos e/ou produtividade por unidade de área devido ao uso mais eficiente dos recursos naturais; no controle e monitoramento ambientais mais eficientes.

Inovação

Como resultado, a pesquisa vai contribuir também com a geração de inovação, tanto de caráter incremental, aprimorando processos e desenvolvendo aplicações de curto e médio prazo, quanto em uma perspectiva mais disruptiva, criando novos negócios, produtos, processos, demandas e paradigmas relacionados ao setor; implementação de políticas públicas com base em dados científicos e de fomento à inovação, competitividade, e sustentabilidade do agronegócio no estado; transferência de tecnologias, bem como na conversão dos conhecimentos produzidos e competências desenvolvidas em spin-offs tecnológicas; fortalecimento e crescimento do ecossistema empreendedor e de inovação do agronegócio goiano.

Dada a largada

As pesquisas do Mepros foram iniciadas neste segundo semestre. Após uma fase de definição dos métodos e variáveis dos modelos de predição e otimização da cadeia produtiva da cana-de-açúcar no Estado de Goiás, a pesquisa encontra-se na etapa de coleta de dados. A proposta é encontrar o conjunto mais eficiente de locais de cultivo da cana-de-açúcar no território goiano. Em seguida, será desenvolvido um modelo matemático, com o objetivo de maximizar o lucro da cadeia produtiva, minimizar os impactos ambientais e maximizar o emprego gerado pelo etanol a partir da transformação da cana-de-açúcar. Posteriormente à obtenção do modelo matemático, será realizada uma análise de viabilidade da implementação de cenários de melhorias na cadeia de produção da cana-de-açúcar em Goiás.

Uma das propostas de pesquisa envolve analisar o impacto de variáveis climáticas e não climáticas sobre a produtividade do plantio da cana-de-açúcar produzida no Estado. Em outra frente de pesquisa, pretende-se apresentar um modelo de otimização da cadeia produtiva da cana-de-açúcar em Goiás, através da identificação de regiões de maior eficiência para a produção dessa cultura.

O orientador da pesquisa, professor doutor Ricardo Luiz Machado, do Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Produção e Sistemas da PUC Goiás, explica que “de maneira geral, a cultura de cana-de-açúcar surge por oportunidade de terra para plantio que existiam próximas às fontes de água. Embora a estrutura da cadeia de produção existente em Goiás apresente bons níveis de produtividade, não se pode afirmar que ela esteja atingindo sua máxima eficiência, considerando simultaneamente a dimensão de sustentabilidade”.

O coordenador dos trabalhos destaca, então, que a pesquisa visa encontrar uma configuração otimizada para a capacidade das unidades de produção e fluxos de produção. Machado revela que o Estado de Goiás apresenta um potencial de instalações de novas usinas de fabricação de etanol que devem tornar a região a maior produtora do Brasil, caso as novas usinas projetadas entrem em operação. “Os projetos dessas novas usinas não foram desenvolvidos com base em um modelo de determinação otimizada da localização de unidades produtoras de matérias-primas e produtos manufaturados a partir da cana-de-açúcar, daí a importância da pesquisa para indicar as localizações ideais dessas unidades no Estado de Goiás, de modo a obter a melhor eficiência produtiva”, frisa. Com esse arranjo otimizado e sustentável, será possível produzir mais, ocupando a mesma área produtiva ou comprometendo uma menor área de plantio, entende o coordenador dos trabalhos.

Goiás é hoje o segundo maior produtor de cana-de-açúcar do País. Na safra 2019/2020 foram produzidas 75,2 milhões de toneladas, em 3.394 estabelecimentos rurais produtores, de 114 municípios produtores. As informações são da Secretaria da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (Radiografia do Agro 2021).

Os trabalhos

Machado faz uma síntese da pesquisa explicando que o projeto aborda o problema da logística de abastecimento de cana-de-açúcar para a usina de processamento de etanol. Considerando as particularidades do sistema produtivo brasileiro, o custo total de produção do etanol é determinado principalmente pelo custo da terra, produção da biomassa, logística, eficiência da conversão na etapa de processamento e escala de produção. O coordenador destaca que, com base nos modelos propostos por Jonker, Khatiwada e Gilani, um estudo preliminar usando análise envoltória de dados será realizado com o intuito de encontrar o conjunto mais eficiente de locais de cultivo da cana-de-açúcar no território do Estado de Goiás, a ser considerado na melhoria da cadeia de produção.

“Usando as informações da indústria de fabricação do etanol em Goiás, o modelo matemático considerará diferentes capacidades de produção / armazenamento, tecnologias de produção e modais de transporte, para especificar a tecnologia de produção ideal, capacidade, modo de transporte em cada rota e planos de desenvolvimento de capacidade”, relata.

Para alimentar o modelo matemático, os pesquisadores vão estruturar um banco de dados contendo preços, dentre outros elementos, demandas e taxas de cultivo de cana-de-açúcar referentes às regiões onde estão localizadas as cadeias produtivas em funcionamento ou potenciais. Será criado, ainda, um modelo multiobjetivo robusto usando uma abordagem baseada na tomada de decisão difusa (fuzzy neural network).

Após se obter o modelo otimizado, uma segunda etapa da análise da estrutura da cadeia de produção do etanol será realizada através do emprego de simulação computacional, a partir da configuração obtida com a análise de otimização. Nessa etapa, será realizada uma análise de viabilidade da implementação de cenários de melhorias, com base no modelo proposto por Rendon-Sagardi. Este modelo será analisado considerando os dados levantados anteriormente na pesquisa.

Parceria Fapeg e Capes

Por meio do PDPG (Capes/Fapeg), o programa de pós-graduação Mepros contará com duas bolsas de nível de mestrado e uma de estágio pós-doutoral. Para Ricardo Machado, “as bolsas concedidas vêm em um momento em que o setor econômico encontra-se fortemente abalado pela pandemia de covid-19 e precisa ser reativado”. O estudo sobre aumento de eficiência em uma cadeia produtiva estratégica para o Brasil e Goiás, como a da cana-de-açúcar, acelera o processo de recuperação econômica e beneficia a sociedade. Machado comenta ainda que, a integração entre os programas stricto sensu da PUC Goiás em um esforço de pesquisa multidimensional, possibilita atingir objetivos mais abrangentes, com desdobramentos mais sólidos.

“O Mepros traz uma demanda relevante do Estado de Goiás para sua estrutura de pesquisa e contribui com uma solução de melhoria, com base em sua expertise. O programa beneficia-se pela retenção do conhecimento produzido e pela formação de recursos humanos de qualidade para atendimento às demandas do mercado”, afirma o professor Ricardo Machado.