Determining regions for installing flex-biomass sugar-ethanol plants: a multicriteria approach for location

Abstract

The development of sugarcane varieties has allowed Brazilian ethanol plants to operate longer during the harvest, however, in the off-season they remain idle due to the absence of biomass. To increase energy safety and guarantee supply in critical periods, it has been proposed to adapt ethanol plants to the flex-biomass model, allowing the production of biofuel from corn as well. Considering the costs of building or adapting a plant, strategically defining the location is essential for optimizing ethanol production. The aim of this study is to verify whether the combination of location criteria can identify the most suitable regions for the construction of new plants and map them. The method consists of the Analytical Hierarchical Process (AHP) with GIS techniques. We found two large continuous regions suitable for the construction of new flex ethanol plants, corresponding together to 11% of the study area. However, in these two suitable regions, only 0.33% of the territory has more than 90% suitability. Therefore, we confirmed the existence of more suitable regions and concluded that the mapping of these areas enhances the resources application, avoiding installation in inappropriate areas.

Localização de armazéns agrícolas baseada em análise multicritério espacial

“…A AHP, proposta por Saaty na década de 1970 (Saaty, 1990;Saaty & Vargas, 2001), pode dar suporte ao endereçamento de componentes espaciais em um SIG, permitindo a definição de localizações geográficas apropriadas (Akmal et al, 2022;Patra et al, 2018;Ennaji et al, 2018). A junção de AHP com SIG possibilita a operação de grandes volumes de dados distribuídos espacialmente (Abdelouhed et al, 2022;Oliveira et al, 2022), simplificando o processo de tomada de decisão (Akmal et al, 2022) e gerando uma ferramenta de apoio ao planejamento (Akıncı et al, 2013). A versatilidade das aplicações de AHP e SIG é comprovada por pesquisas em diferentes áreas, como localização de portos secos (Souza et al, 2020a), aptidão de terras agrícolas (Akıncı et al, 2013), localização de usinas de produção de energia eólica (Eroglu, 2021), espalhamento de cidades (Akmal et al, 2022), localização de instalações agrícolas (García et al, 2014), localização de usinas de açúcar e álcool flexíveis em relação à biomassa utilizada (Oliveira et al, 2022), identificação de zonas potenciais de águas subterrâneas (Patra et al, 2018) e disponibilidade de terras para agricultura sustentável (Ennaji et al, 2018).…”

“…A consistência da AHP foi avaliada pelos parâmetros Razão de Consistência (0,031) e Índice de Consistência (0,046). A Razão de Consistência ficou abaixo do valor limite de 0,10 utilizado em diferentes aplicações da AHP (Souza et al, 2020a;Oliveira et al, 2022). Na etapa três, foram realizados o pré-processamento dos dados, a normalização e a soma ponderada das camadas.…”

“…Nesse sentido, a localização afeta diretamente a quantidade de produto que pode ser recebida em uma unidade armazenadora, resultando em maior ou menor taxa de ocupação, sendo que o aumento dessa taxa reduz exponencialmente o custo de armazenamento da unidade (Valente et al, 2011;Lucas & Chhajed, 2004). A análise de localização busca escolher localizações adequadas no espaço geográfico, considerando o ponto discreto e seu entorno para garantir investimento mínimo e baixo custo operacional (Oliveira et al, 2022). Embora a maioria dos modelos enfatize fatores econômicos tangíveis e quantificáveis, modelos de localização na agricultura caracterizam-se por objetivos múltiplos e, muitas vezes, conflitantes (Lucas & Chhajed, 2004).…”

“…Para tanto, foi proposta a combinação de uma análise multicritério com técnicas de geoprocessamento realizada em uma metodologia de quatro etapas. A Análise Hierárquica de Processos (AHP) aplicada em Sistema de Informação Geográfica (SIG) já foi utilizada para a solução de outros problemas de localização (Souza et al, 2020a;Eroglu, 2021;Oliveira et al, 2022). Assim, a principal contribuição deste artigo é a inclusão de aspectos ambientais e de infraestrutura na análise espacial de sistemas logísticos, resultando em uma localização estratégica dos armazéns, com maior eficiência e menor impacto ambiental, o que se mostra particularmente relevante pelo fato de o estudo ter sido conduzido em uma área de fronteira agrícola que demanda maiores investimentos para atingir a consolidação (Batista et al, 2023).…”