Avaliação comparativa do desempenho econômico de métodos de irrigação da cana-de-açúcar para a produção de bioetanol: estudo em empresas do setor sucroenergético do Brasil e da Colômbia

Abstract

O presente relatório sintetiza os resultados da estância pós‑doutoral realizada na Universidade Estadual Paulista “Júlio de Mesquita Filho” (UNESP), Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias (FCAV), com foco na avaliação comparativa do desempenho econômico e sustentável de sistemas de irrigação empregados na produção de cana‑de‑açúcar destinada ao bioetanol. O estudo insere‑se no debate contemporâneo sobre a intensificação agroenergética, caracterizado por crescentes restrições hídricas, maior variabilidade climática e pressão por eficiência econômica e ambiental nos sistemas produtivos. A pesquisa adotou abordagem aplicada, analítico‑comparativa e de natureza mista, integrando evidências empíricas globais obtidas por meio de revisão sistemática da literatura (2015–2025) com dados primários e institucionais provenientes de unidades agroindustriais representativas do Brasil e da Colômbia. No contexto brasileiro, a análise concentrou‑se em áreas da Usina Brasileira, nos municípios de Jaboticabal e Pereira Barreto–SP, caracterizadas por elevada escala produtiva, mecanização plena e integração com sistemas de cogeração de energia a partir da biomassa. Para a Colômbia, utilizaram‑se dados consolidados do município de Palmira, no Valle del Cauca, com base nas informações técnicas e econômicas disponibilizadas pelo Cenicaña. Foram avaliados três modelos de irrigação — gotejamento, pivô central e irrigação por salvamento — considerando indicadores econômicos (CAPEX, OPEX, VPL, TIR e relação benefício‑custo), produtivos (TCH e ATR) e ambientais (eficiência do uso da água e consumo energético). Os resultados indicam que não existe um sistema de irrigação universalmente superior, sendo o desempenho fortemente condicionado pela coerência entre tecnologia adotada, escala de produção, custos energéticos, disponibilidade hídrica e arranjos institucionais. Enquanto o pivô central mostrou competitividade econômica em grandes áreas com acesso à energia de baixo custo, o gotejamento apresentou maior eficiência hídrica e relevância estratégica em contextos de maior restrição de água. Conclui‑se que a decisão sobre investimentos em irrigação deve ser tratada como escolha estratégica de alocação de capital, integrando dimensões econômicas, gerenciais e ambientais, reforçando a relevância científica e aplicada da estância pós‑doutoral desenvolvida na UNESP/FCAV.

This report summarizes the results of the postdoctoral research conducted at the São Paulo State University “Júlio de Mesquita Filho” (UNESP), Faculty of Agricultural and Veterinary Sciences (FCAV), focusing on the comparative evaluation of the economic and sustainable performance of irrigation systems used in the production of sugarcane destined for bioethanol. The study is part of the contemporary debate on agro-energy intensification, characterized by increasing water restrictions, greater climate variability, and pressure for economic and environmental efficiency in production systems.

The research adopted an applied, analytical-comparative, and mixed-methods approach, integrating global empirical evidence obtained through a systematic literature review (2015–2025) with primary and institutional data from representative agro-industrial units in Brazil and Colombia. In the Brazilian context, the analysis focused on areas of the Brazilian plant in the municipalities of Jaboticabal and Pereira Barreto–SP, characterized by high production scale, full mechanization, and integration with biomass-based energy cogeneration systems. For Colombia, consolidated data from the municipality of Palmira, in Valle del Cauca, was used, based on technical and economic information provided by Cenicaña. Three irrigation models were evaluated—drip irrigation, center pivot irrigation, and rescue irrigation—considering economic (CAPEX, OPEX, NPV, IRR, and benefit-cost ratio), productive (TCH and ATR), and environmental (water use efficiency and energy consumption) indicators. The results indicate that there is no universally superior irrigation system, with performance being strongly conditioned by the coherence between the technology adopted, production scale, energy costs, water availability, and institutional arrangements. While center pivot irrigation has shown economic competitiveness in large areas with access to low-cost energy, drip irrigation has demonstrated greater water efficiency and strategic relevance in contexts of greater water restriction. It is concluded that the decision on investments in irrigation should be treated as a strategic choice for capital allocation, integrating economic, managerial and environmental dimensions, reinforcing the scientific and applied relevance of the postdoctoral research developed at UNESP/FCAV.

Este informe resume los resultados de la investigación postdoctoral realizada en la Universidad Estatal de São Paulo “Júlio de Mesquita Filho” (UNESP), Facultad de Ciencias Agrícolas y Veterinarias (FCAV), centrada en la evaluación comparativa del desempeño económico y sostenible de los sistemas de riego utilizados en la producción de caña de azúcar destinada a la producción de bioetanol. El estudio se enmarca en el debate actual sobre la intensificación agroenergética, caracterizada por crecientes restricciones hídricas, mayor variabilidad climática y presión por la eficiencia económica y ambiental en los sistemas de producción.

La investigación adoptó un enfoque aplicado, analítico-comparativo y de métodos mixtos, integrando evidencia empírica global obtenida mediante una revisión sistemática de la literatura (2015-2025) con datos primarios e institucionales de unidades agroindustriales representativas de Brasil y Colombia. En el contexto brasileño, el análisis se centró en áreas de la Planta Brasileña, en los municipios de Jaboticabal y Pereira Barreto–SP, caracterizadas por una alta escala de producción, mecanización completa e integración con sistemas de cogeneración de energía a base de biomasa. Para Colombia, se utilizaron datos consolidados del municipio de Palmira, en el Valle del Cauca, basados ​​en información técnica y económica proporcionada por Cenicaña.

Se evaluaron tres modelos de riego: riego por goteo, riego por pivote central y riego de rescate, considerando indicadores económicos (CAPEX, OPEX, VAN, TIR y relación beneficio-costo), productivos (TCH, ATR) y ambientales (eficiencia en el uso del agua y consumo de energía). Los resultados indican que no existe un sistema de riego universalmente superior, y que su desempeño está fuertemente condicionado por la coherencia entre la tecnología adoptada, la escala de producción, los costos de energía, la disponibilidad de agua y los acuerdos institucionales. Si bien el riego por pivote central ha demostrado competitividad económica en grandes áreas con acceso a energía de bajo costo, el riego por goteo ha demostrado mayor eficiencia hídrica y relevancia estratégica en contextos de mayor restricción hídrica.

Se concluye que la decisión sobre las inversiones en riego debe tratarse como una elección estratégica para la asignación de capital, integrando las dimensiones económica, gerencial y ambiental, lo que refuerza la relevancia científica y aplicada de la investigación postdoctoral desarrollada en UNESP/FCAV.