Rio Amazonas: Solução para a Fome e a Seca
João Carlos Holland de Barcellos, Agosto 2008

Resumo:
Este ensaio pretende mostrar a viabilidade econômica da “transposição” de parte das águas do rio Amazonas para irrigação das regiões do semi-árido nordestino com o objetivo de tornar a região fértil para a agricultura. As águas do rio Amazonas [1] seriam captadas em sua foz, pouco antes de entrar no oceano Atlântico, e bombeadas por uma (ou mais) usina(s) nuclear(es), especialmente construída(s) para esta finalidade, para o semi-árido nordestino.

Palavras chaves: Seca, Nordeste, Fome, Árido, Transposição, Rio Amazonas, Energia Nuclear, Agricultura, Água.

 

O Valor do Desperdício

Para termos uma idéia do custo da água doce devemos obter dados do custo da dessalinização (processo que retira o sal da água do mar):
 “Atualmente existem 7.500 usinas em operação no Golfo Pérsico, Espanha, Malta, Austrália e Caribe convertendo 4,8 bilhões de metros cúbicos de água salgada em água doce, por ano. O custo, ainda alto, está em torno de US$ 2,00 o metro cúbico. As grandes usinas, semelhantes às refinarias de petróleo, encontram-se no Kuwait, Curaçao, Aruba, Guermesey e Gibraltar, abastecendo-os totalmente com água doce retirada do mar.“ [2]

Entretanto, existem tecnologias que prometem fazer o mesmo serviço por cerca de US$0,50 o metro cúbico:

“A água do mar dessalinizada a mais barata encontra-se em Israel, onde a maior usina de osmose reversa do mundo foi construída na orla mediterrânea, em Ashkelon. Ela produz 270.000 metros cúbicos de água por dia. A política de Israel em relação à água é notoriamente pouco transparente, mas o governo garante ter condições de suprir água a cerca de US$ 0,50 (R$ 1,03) por metro cúbico. Isso representa cerca de um terço do custo de produção na Arábia Saudita, e um sexto do custo típico da dessalinização em vigor 20 anos atrás.” [3]

Se utilizarmos este menor valor de dessalinização (US$0,50/m3) para avaliarmos a água doce do rio Amazonas que vai ao oceano, encontraremos o valor que é desperdiçado:

A vazão na foz do rio Amazonas é de 216342 m3 por segundo [1]. Isto significa cerca de 18 bilhões de metros cúbicos de água doce que estão sendo salgados por dia. Este volume de água, caso fosse dessalinizada, teria um custo de pelo menos US$ 9 bilhões de dólares por dia!

Assim, podemos perceber o imenso desperdício de recursos hídricos diários que poderiam ser aproveitados antes de desembocarem no mar, sem serem utilizados.

Minha idéia é fazer uma estimativa da viabilidade técnica e financeira do projeto, quantificando e comparando o investimento necessário para transpor esta água, logo antes dela adentrar o mar, isto é, sem prejudicar quem já utiliza as águas do rio, nem o ecossistema que ele mantém durante seu curso, e os ganhos obtidos, caso fossem utilizadas para irrigação agrícola no semi-árido nordestino.

Embora essa idéia tenha me ocorrido em janeiro de 2000 [18], Mangabeira Unger, em 2008, também levantou a mesma bandeira: ”Numa região, sobra água, inutilmente. Na outra região, falta água, calamitosamente”. Perguntado após a primeira de uma série de reuniões sobre seus grandes projetos, comentou: “O Brasil precisa deixar de ter medo de idéias.”[23].

 

Demanda de Água no Semi-Árido

Vamos agora determinar a quantidade de água necessária pra irrigar toda a região do semi-árido nordestino.

A área total do Nordeste é de 1.558.196 Km2, e a região do semi-árido correspondem à cerca de 80% desse total [4].

Portanto a área do semi-árido nordestino é cerca de: 1.200.000 Km2.

Iremos tomar como base para o cálculo da demanda de água necessária um estudo feito no vale da região do Paracatu:

“A quantidade média de água necessária para atender à demanda das culturas irrigadas na bacia do Paracatu foi de 0,35 L s-1 ha-1, sendo o valor correspondente ao mês de maior demanda evapotranspirométrica de 0,50 L s-1 ha-1” [5]

Convertendo este valor para m3/Km2/s obtemos: 0,035 m3/s/Km2.
 
Com este valor poderemos agora estimar a demanda para toda a região do semi-árido:

Demanda Total = Área do semi-árido Demanda por Km2 = 1.200.000 x 0,035 = 42.000 m3/s. (=1,3 trilhões de m3/ano).

Ou seja, precisaremos cerca de 42 mil metros cúbicos de água doce por segundo para irrigar toda a região. Podemos também notar que o Rio São Francisco não estaria apto para tal tarefa uma vez que sua vazão na sua foz é de 1.850 m3/s [6], e assim seriam necessários cerca de vinte e dois “rios são Francisco” para tal empreitada. As águas no amazonas conseguiriam suprir cerca de quatro vezes esta área. Além disso, sabemos que é quase impossível, politicamente falando, retirar água de quem já utiliza para dar a quem mais precisa. Este é o caso da transposição do rio São Francisco que enfrenta enorme resistência política para o inicio das obras. As águas da Foz do amazonas que serão salgadas não serão reclamadas por ninguém, pois não poderão ser utilizadas e portanto não haveria tanta resistência política.

O Valor Potencial da Agricultura na Região

Vamos agora estimar o valor de mercado caso toda a região do semi-árido (1.200.000 Km2) fosse utilizada para agricultura. Consideremos para esta estimativa as culturas de soja, arroz e milho que tem grãos de alta durabilidade e fácil armazenamento. O tempo de maturação, do plantio à colheita, para os três grãos, é de cerca de 120 dias, de modo que podemos ter até três safras destes grãos ao ano.

Para estes grãos temos a seguinte tabela de produtividade [13] [14]:

Arroz é cerca de 7,0 toneladas por hectare
Milho é cerca de 4,81 toneladas por hectare
Soja é cerca de 2,79 toneladas por hectare

 

Se dividirmos a área total igualmente para as três culturas (400.000 Km2) teremos um total de 40.000.000 de hectares para cada grão, isso nos daria um total de:

280 milhões de toneladas de arroz, 192 milhões de toneladas de milho, 111 milhões de toneladas de soja por safra. Considerando que podemos ter três safras por ano, e considerando os preços no mercado internacional (US$600 arroz [15], US$165 milho [16], US$400 soja [17]) teremos então:

840 milhões de toneladas de arroz por ano, equivalente a US$ 504 bilhões;
576 milhões de toneladas de milho por ano, equivalente a US$ 96 bilhões
333 milhões de toneladas de soja por ano, equivalente a US$ 133 bilhões.

Para efeitos de comparação:

“Em 2.005 a população mundial já era de 6,453 bilhões, a produção mundial de grãos alcançava 2.219,4 bilhões de t em uma área colhida de 681,7 milhões de hectares, a produção per capita foi de 0,344 t e a área colhida per capita de 0,106 hectares.” [19]

Isso daria um valor potencial total bruto de 1,7 bilhões de toneladas anuais, e a um valor de US$ 733 bilhões ao ano. Equivalente a cerca de 34% do PIB brasileiro e a  cerca de 10 vezes a produção total de grãos do Brasil na Safra de 2008 que será de 144 milhões de toneladas [20].

 

 

Podemos também calcular o lucro por hectare. De uma pesquisa na internet encontramos:

“...O agricultor Américo Amano, de Londrina, Paraná, apostou nas duas culturas. Fazendo os cálculos ele descobriu que o milho será bem mais lucrativo este ano. Veja as contas do agricultor: no caso da soja, a produtividade esperada é de 50 sacas por hectare. Para pagar a despesa, senhor Américo calcula 30 sacas por hectare. O preço da soja esta semana em Londrina ficou em R$ 42,00; o lucro por hectare será de R$ 840,00. No milharal, os custos devem consumir a metade das 120 sacas por hectare que ele espera colher. O preço na semana foi de R$ 22,00 por saca. O lucro seria então de R$ 1.320,00 por hectare - mais de 50% de vantagem em relação à soja...” [7]

Em janeiro/2008 a cotação do dólar era de 1,8 reais por dólar, o que nos dará:

Lucro da Soja = US$460 / hectare
Lucro do Milho = US$730 / hectare  

Se considerarmos que semi-árido nordestino tem 1.200.000 Km2 de área, cada hectare tem 0,01Km2, e pegarmos a média das duas culturas (US$835 / 0,01Km2) teremos pra cada safra:

Lucro médio por safra = [US$835/ (0,01Km2)] x 1.200.000 = US$100 bilhões
Consideramos que podemos ter até três safras por ano então teremos:

Lucro médio por ano = US$300 bilhões!
Este lucro equivale a cerca de 40% do valor bruto da produção, portanto os custos equivalem a cerca de 60% da produção.

Como estes valores são proporcionais à vazão de água, podemos calculá-los por unidade da vazão (m3/s) por ano:

Total de grãos ao ano por m3/s   = (1,7E09/42E03) =  40 mil toneladas m3/s/ano.
Valor bruto por ano por m3/s      = (733E09/42E03) = 17 milhões de dólares/m3/s/ano
Lucro liquido por ano por m3/s  = (300E09/42E03)  =   7 milhões de dólares/m3/s/ano

 

Custos do Bombeamento

Vamos agora calcular o custo para bombear a água necessária (42.000 m3/s) da Foz do rio Amazonas.

Para computarmos a potência necessária da usina precisaremos calcular a altura média que as águas precisarão se elevar. Para isso utilizaremos a altitude média da caatinga que é o principal tipo de terreno da região e o destino preferencial da irrigação:

"O bioma Caatinga localiza-se na região do semi-árido ocupando uma área aproximada de 1.037.517,80 km?, abrangendo 09 estados nordestinos (Piauí, Maranhão, Ceará, Rio Grande do Norte, Paraíba, Pernambuco, Alagoas, Sergipe e Bahia), além da região norte do estado de Minas Gerais (Figura 3). Essa região abrange 60% da área do Nordeste, incluindo o norte de MG (área da SUDENE), e 13% do Brasil, com 56% da população nordestina contando com o norte de MG e 16% da população brasileira.

Das terras recobertas com a caatinga, 50 % são de origem sedimentar, ricas em águas subterrâneas. Os rios, em sua maioria, são intermitentes e o volume de água, em geral, é limitados, sendo insuficiente para a irrigação. A altitude da região varia de 0-600m."[12]

Se tomarmos a altitude média como sendo a média do valor máximo e mínimo, teremos uma altitude média de 300m.

Com este valor podemos fazer o cálculo da potência necessária para elevar a água a esta altitude média:

Potência = Potência de elevação da água + Potência da aceleração da água até alcançar a velocidade desejada.

Potência de Elevação = Vazão x peso x Altura

Considerando que:
Cada 1 m3 de água = 1000 Kg
1 m3 pesa  1000 kg x 10 m/s2 = 10 mil Newton
Altitude = 300 m
Vazão = 42 mil m3/s

Com estes dados teremos: 

“Potência de Elevação”  = 42.000 x 10.000 x 300 = 126 E9 Watts = 126 Gwatt.

“Potência da aceleração” =  Vazão(massa) x (Velocidade^2)/2

Se tomarmos uma velocidade de transmissão de 1m/s (3,6Km/h), isso fornecerá:

“Potência de aceleração” = 42000 * 1000 * (1^2)/2  = 0,021 Gwatt.

 Potência total necessária = 126 Gwatt + 0,021 Gwatt = 126 Gwatt.

Para calcularmos o custo anual para manter esta potência precisaremos do custo por watt-hora:
“...Outro fator importante é que o custo da energia nuclear hoje é mais barato do que outras fontes. Vicent Gilles, do banco de investimentos UBS, disse para a The Economist que o custo das usinas alemãs é de 1,5 centavo de dólar por quilowatt-hora, mas que podem vender essa energia por três vezes mais ao incluir os créditos do programa de negociação de carbono da Europa. Já o gasto para produção de energia a partir do gás natural na Alemanha é de 3,1 centavos a 3,8 centavos de dólar por kW-hora; a produção de energia a partir do carvão pode variar de 3,8 centavos a 4,4 centavos de dólar. Nos Estados Unidos, a energia produzida a partir do carvão custa 2 centavos de dólar por kW-hora, a energia do gás natural custa 5,7 centavos e a energia nuclear custa 1,7 centavo...”[9]

O Custo anual para manter esta potência seria de:
Custo Anual = (Potência x Tempo de 1 ano) * Valor da Energia.
Potência = 126.000 Mwatt
Tempo de 1 ano = 8760 horas
Custo do Mwatt-hora = US$ 17 (=1000 x US$ 0,017)

Custo Anual = 126.000 x 8760 x 17 = 19 bilhões de dólares por ano. Este custo equivaleria a 6% do lucro da produção ou 3% do valor bruto produzido anualmente.

Além das usinas nucleares serem mais baratas por Mwatt gerado, o Brasil possui uma das maiores reservas de urânio do mundo:

“O Brasil, dono da sexta maior reserva de urânio do planeta, anunciou, no ano passado, que começaria a enriquecer urânio a partir de maio de 2004 por meio da INB (Indústrias Nucleares do Brasil). O governo anunciou também que, dentro de uma década, pretendia começar a exportar o produto.

O urânio extraído hoje no Brasil é enviado ao Canadá para ser transformado em gás e à Europa (Alemanha, Holanda ou Inglaterra) para ser enriquecido, voltando, então, ao Brasil.” [10]

Além disso, o lixo nuclear também já tem seu destino traçado:

“A Eletronuclear e a Cnem (Comissão Nacional de Energia Nuclear) apresentaram hoje(18/08/2008) ao presidente Luiz Inácio Lula da Silva uma proposta de destinação do lixo nuclear que manterá os rejeitos em segurança pelos próximos 500 anos.
Segundo a Folha Online apurou, há um "grau de consenso elevado" em torno da proposta, que não foi detalhada. Lula se reuniu nesta segunda-feira por mais de duas horas com 11 ministros para discutir a política nuclear brasileira. Fontes que tiveram acesso à reunião disseram que os ministros apresentarão em 60 dias ao presidente uma proposta para um novo programa nuclear no país. “[11]

Custo da(s) Usina(s) Nuclear(es)

A tendência é o custo das usinas nucleares serem mais baratas com o avanço da tecnologia:
“Os empreendimentos novos, mais seguros, são mais caros do que as alternativas já existentes. Os defensores da energia nuclear dizem que é possível construir usinas novas ao custo de US$ 1,5 mil por kW de capacidade instalada, mas os mais realistas afirmam que os novos complexos custarão US$ 2 mil por kW.” [9]
 
Se nós utilizarmos o maior valor (de US$ 2 mil por kW), precisaremos de um total de US$ 252 bilhões (126Gw x US2000/1kw) para construir a uma usina com os 126 Gwatt (ou então 93 usinas de 1,35 Gwatt cada) necessários para bombear a água do rio.

Este custo equivaleria a cerca de 84% do lucro líquido obtido em 1 ano de produção, ou a 34% da produção bruta no mesmo período.

Podemos comparar este custo com a usina de Angra 3:

"A Eletronuclear, estatal responsável pelos projetos brasileiros de energia nuclear, calcula que o custo de Angra 3 será de R$ 7 bilhões... "Quando Angra 3 estiver operando com capacidade instalada de 1.350 MW, em 2014 "[21]

Precisaremos de 93 usinas da capacidade de Angra 3 para produzir 126 Gw que, aos preços previstos, equivaleria a R$651 bilhões, o  equivalente a US$ 382 bilhões. Claro que se nós tivéssemos que construir 93 usinas, o preço de cada uma seria bem menor que o de uma única. Além disso, o preço por kW produzido é menor para usinas maiores.

Custo dos Dutos de Transmissão

Para estimarmos os custos da tubulação necessária para levarmos as águas do rio Amazonas ao semi-árido nordestino precisaremos calcular o tamanho do percurso que a água precisará atravessar e o custo por Km.

 

Se utilizarmos tubos de concreto, conforme o edital abaixo, nós teremos:

“ITEM 3 – fornecimento de 60 metros lineares de tubo de concreto armado de seção circular, para águas pluviais,
 1.200mm, com 1,50 metro de comprimento conforme NBR 8890:2003-ABNT.

O valor unitário orçado para a aquisição do material relativo ao ITEM 3 é de R$ 231,00 (22/06/2004)”[22]

A cotação do dólar, nesta época era de R$ 3,10 por dólar. De modo que o custo desta tubulação por metro em dólar seria de:
Preço por metro = 231,00/3,10/1,5 = US$ 15/metro

Se bombearmos a água nestes tubos a uma velocidade de 1m/s, e considerando-se que cada tubo tem o diâmetro de 1,2m, isso fornece uma área (PI x R2) de 1,1 m2.

Assim teremos a vazão por tubo de:
Vazão = Área x Velocidade = 1,1 x 1 = 1,1 m3/s
Portanto, a quantidade de tubos para fornecer a vazão necessária de 42 mil m3/s será de 38000 tubos (= 42000/1,1).

A distância de Belém, próximo a foz do Amazonas, e Petrolina que podemos considerar o centro do nordeste, é de 1500 Km. Assim, alguns tubos ficarão antes do centro do nordeste e os outros depois. Assim poderemos considerar o centro do nordeste, em Petrolina, como a distancia média. Neste caso o custo para o transporte será de:
Custo dos dutos para  transporte = 38000 dutos  x US$ 15/m x 1500 m = US$ 0,85 bilhões.  Se considerarmos que o custo da instalação de cada metro de tubo seja o mesmo que o preço do tubo, teremos:
Total de dutos instalados = 2 x US$ 0,85 bilhão = US$ 1,7 bilhão.

Custo da Mão de Obra

Se tomarmos como elemento de comparação o custo de mão de obra da Usina de Itaipu, que empregou no auge de sua construção 40 mil trabalhadores, e durou 9 anos ( 1975 a 1984), e se considerarmos que o salário médio seja de US$200,00 poderemos calcular o custo da mão de obra:

Custo da Mão de Obra = 40.000 pessoas x 9anos  x 12meses x US$ 300 = US$ 1,3 bilhões.

Implantação

A implantação do projeto poderia ser feita aos poucos, por exemplo, com a instalação de uma única usina nuclear de pequeno porte na foz do rio e mandando as águas às regiões de seca mais próximas, e menos custosas. O lucro desta primeira usina poderia servir para pagar os custos da construção segunda usina. Os lucros da primeira e da segunda usinas serviriam para construir a terceira. E assim por diante: a medida que a produção gerasse lucros, esse dinheiro seria utilizado para a construção de novas usinas que serviriam mais terras do semi-árido que por sua vez contribuiria pra uma produção cada vez maior. Dessa forma o investimento inicial não precisaria ser alto e o próprio projeto poderia ir se auto-ampliando.

 

Impacto Ambiental

Como apenas 21% das águas do rio Amazonas seriam capturadas de sua foz, onde já não mais seria utilizada, não deveria haver um efeito de seca nesta região. As usinas nucleares, ao contrário das usinas baseadas em carvão ou óleo diesel, necessárias para o bombeamento da água, não emitem CO2 e não contribuem para o efeito estufa e o seu aquecimento global. As águas que seriam transportadas para a região do semi-árido trarão benefícios ecológicos à região uma vez que farão a temperatura média decrescer formando uma área de baixa pressão que favoreceria a migração da massa de ar úmido e quente do oceano Atlântico para a região. Isso poderia aumentar o índice pluviométrico médio e tornar a região menos dependente da água do Amazonas. É possível, até mesmo, que com estas novas chuvas, as águas amazônicas deixem de ser necessárias num futuro um pouco mais distante. Assim podemos concluir que os custos ambientais seriam positivos.

Conclusão

  O Mega Projeto de “transposição” de parte das águas (21%) do rio Amazonas para irrigar a o semi-árido nordestino seria economicamente viável, contribuiria positivamente para o clima da região, abaixaria os preços dos alimentos no mercado internacional, diminuindo a fome mundial e resolveria o problema da seca e da fome no Brasil.

O custo estimado total do projeto seria:
Custo total estimado = Custo da(s) Usina(s) + Custo dos dutos + Custo da mão de Obra = US$ 252 bilhões + US$ 1,7 bilhão  + US$ 1,3 bilhões = US$ 255 bilhões.

O Lucro liquido anual é dado pelo lucro líquido anual da produção – custos da energia gerada para transportar a água = US$ 300 bilhões – US$ 19 bilhões = US$ 281 bilhões.

Desta forma o custo do projeto seria pago em menos de um ano de produção (255 bilhão / 281 bilhão), um tempo relativamente curto considerando-se o volume da obra.

 

Referências

[1] Informações detalhadas sobre o rio Amazonas:
http://www.transportes.gov.br/bit/hidro/detrioamazonas.htm

[2]Dessalinização da Água do Mar
http://www.ambientebrasil.com.br/composer.php3?base=./agua/salgada/index.html&conteudo=./agua/salgada/artigos/dessali.html

[3] A dessalinização, solução milagre para a falta de água?
http://noticias.uol.com.br/midiaglobal/prospect/2006/05/09/ult2678u39.jhtm

[4] Economia do Semi-Árido
http://www.eumed.net/libros/2006a/lgs-eps/4i.htm

[5] Estimativa da Demanda de Água nas  Áreas Irrigadas da Bacia do Rio Paracatu
http://www.scielo.br/pdf/eagri/v27n1/11.pdf

[6] Números do Rio São Francisco
http://www.brasiloeste.com.br/noticia/1555/dados-rio-sao-francisco

[7] Milho x Soja
http://globoruraltv.globo.com/GRural/0,27062,LTO0-4370-314907-1,00.html

[8] Brasil precisa de até 8 usinas nucleares até 2030
http://oglobo.globo.com/economia/mat/2007/05/16/295775848.asp

[9] Revista identifica interesse revivido no uso de energia nuclear
http://www.inovacao.unicamp.br/report/le-nuclear.shtml

[10] O enriquecimento de Urânio no Brasil
http://www1.folha.uol.com.br/folha/brasil/ult96u65911.shtml

[11] Eletronuclear apresenta solução para lixo nuclear para próximos 500 anos
http://www1.folha.uol.com.br/folha/dinheiro/ult91u435017.shtml

[12] O bioma da Caatinga
http://www.biosferadacaatinga.org.br/o_bioma_caatinga.html

[13] Tecnologias Geradas na Embrapa Roraima
http://www.cpafrr.embrapa.br/index.php/cpafrr/not_cias/tecnologias_geradas_na_embrapa_roraima

[14] Produtividade das lavouras
http://www.agricultura.mg.gov.br/noticia.asp?id=732

[15] Preços do arroz disparam no mercado internacional
http://www.portaldoagronegocio.com.br/conteudo.php?id=21458

[16] Disparam preços de milho na exportação
http://cimilho.cnpms.embrapa.br/mostranoticia.php?codigo=43

[17] Produtor segura soja à espera de alta de preço
http://clipping.planejamento.gov.br/Noticias.asp?NOTCod=452437

[18] Minha primeira idéia sobre o tema: janeiro/2000
http://br.groups.yahoo.com/group/ciencialist/message/3066

[19] Produção agrícola mundial: o potencial do Brasil
http://www.ripa.com.br/index.php?id=814&tx_ttnews%5Btt_news%5D=403&tx_ttnews%5BbackPid%5D=471&cHash=ff227ddc5f

[20] Safra de 2008 chegará a 144,3 milhões de toneladas
http://www1.folha.uol.com.br/folha/dinheiro/ult91u410320.shtml

[21] Usinas nucleares viram opção para escassez de hidrelétricas
http://www.comerc.com.br/web/page_gestao/noticias_dtl.asp?cod=5253

[22]Prefeitura do Município de São Paulo
http://compras.prefeitura.sp.gov.br/licitacoes/editais/1086816766.CONCRETO.doc

[23] Mangabeira quer aqueduto entre Amazônia e Nordeste
http://www.jornaldaciencia.org.br/Detalhe.jsp?id=53704