Economia e rentabilidade
Custo operacional da fazenda vertical: cortar a conta de luz aumenta a mão de obra
No fim do mês, você se depara com a planilha de rubricas e pensa: “E então, por onde começo a cortar?” Eletricidade, mão de obra, insumos — ao percorrer os números alinhados na tela, o olhar quase sempre para na conta de luz, que é a maior de todas. Mas essas rubricas não se movem de forma independente. Errar a ordem do corte faz o custo que você pensou ter reduzido inchar em outro lugar.
Cortar a rubrica mais pesada faz o custo subir
Reduzir a iluminação pela metade realmente baixa a conta de luz do mês. Mas na faixa de operação normal, onde a luz é o fator limitante, o rendimento cai junto. Para produzir o mesmo volume de expedição é preciso mais esforço, e o custo de mão de obra por quilograma expedido sobe. A conta de luz caiu, mas no custo total por quilograma você não ganhou nada. O próprio ato de tentar cortar cada rubrica de forma isolada é um equívoco desde o início. E esse equívoco fica mais visível quanto menor for a operação — onde o movimento de uma rubrica repercute com mais facilidade no conjunto. Na fazenda vertical, custo é eletricidade, mão de obra e rendimento presos numa mesma corda. Reduzir a iluminação é puxar a ponta da conta de luz; a força aplicada percorre a corda, passa pelo rendimento e sai na ponta oposta, que é a mão de obra. Ao tentar cortar cada item em separado numa planilha de rubricas, essa corda fica invisível e você perde de vista aonde vai parar a força que puxou.
“A eletricidade é disparada a rubrica mais pesada” não é só uma impressão. Um estudo que fez análise de ciclo de vida de uma fazenda vertical reportou que a eletricidade para iluminação e climatização responde por mais da metade das principais cargas ambientais — emissões de gases de efeito estufa, acidificação, eutrofização — e que no consumo de recursos e água praticamente tudo (mais de 98%) vem da eletricidade (ver 1). Isso é a composição vista em termos de carga ambiental e não corresponde diretamente à composição das rubricas em reais, mas que a energia se concentra em iluminação e climatização é inequívoco. É exatamente por isso que vem a tentação de pensar “corte primeiro a eletricidade, que é a mais pesada”. Mas essa eletricidade está presa pela corda ao denominador, que é o rendimento. Justamente por ser o item mais pesado, ela não pode ser cortada sozinha.
Distinguir as rubricas atadas ao rendimento
Por isso, a ordem do corte de custos se inverte. Primeiro você antecipa “se eu mexer aqui, aonde isso vai ricochetear, passando pelo rendimento” — a força que você aplicou voltando, via rendimento, para outra rubrica — e então atua nas rubricas onde esse ricochete não retorna. Iluminação e densidade de plantas estão diretamente ligadas ao rendimento, portanto ficam no corpo principal da corda e quase certamente ricocheteiam. Já a lógica de controle de climatização, o sequenciamento do transporte e da embalagem, a energia em standby e a forma de contratar a demanda, os procedimentos de limpeza e registro — esses podem ser cortados de forma independente, exatamente porque não têm corda atada ao rendimento. Mesmo sendo ambos “corte de custos”, puxar o corpo principal da corda ou cortar uma ponta sem corda são coisas completamente diferentes. Neste artigo vou me concentrar no entorno de eletricidade, mão de obra e rendimento, onde a interligação é mais forte. O mesmo raciocínio de “corda” se aplica a insumos, água e despesas de venda, mas começo por aqui, onde o efeito é maior.
O ponto em que é fácil se confundir é a climatização. Reduzindo a iluminação, o calor gerado por ela diminui, e a carga de resfriamento cai junto — a conta de climatização se move no mesmo passo. É uma rubrica intermediária, meio ligada ao corpo principal da corda, ou é uma ponta que pode ser cortada de forma independente? É melhor pensar na climatização como uma rubrica que se ramifica no meio da corda. Ela depende da iluminação via geração de calor, então reduzir a iluminação derruba a carga de resfriamento junto. Mas essa interligação não passa pelo rendimento. Esse é o ponto central para separar as categorias. A interligação iluminação -> calor -> resfriamento é determinada pela física e se move sem tocar no rendimento. Portanto, a climatização em si pode ser contada como uma ponta onde o ricochete não retorna. Quando você puxa a iluminação como corpo principal, a climatização se liga ao ricochete negativo — ou seja, ao efeito colateral favorável, que cai junto por conta própria. O sinal é oposto ao de uma ponta como a mão de obra, que incha na direção contrária.
Na prática, a parte da climatização que é interligada já é incorporada desde o início no balanço quando você move a iluminação. Além disso, a lógica de controle da climatização — a faixa do setpoint, a intensidade do desumidificador, o sequenciamento da circulação de ar — está meio desvinculada da corda de iluminação e rendimento, de modo que pode ser tratada como uma ponta separada. Esta, porém, não é completamente independente. Alargar demais a faixa de temperatura ou apertar demais a desumidificação cria uma fronteira a partir da qual o impacto retorna ao rendimento por meio de doenças ou queima das bordas das folhas. Na faixa que tenho visto — operações cultivando folhosas em fazenda vertical — a queda aqui é mais arriscada do que a alta de temperatura. Folhosas cultivadas em alta densidade desenvolvem mofo cinzento assim que a umidade fica represada, e se a transpiração for insuficiente as pontas das folhas secam (queima das bordas). Uma vez que esses sintomas aparecem, o número de plantas passíveis de expedição cai de uma vez, e a conta de luz que você cortou não cobre nem de perto o prejuízo. Por isso, mesmo dentro da climatização, você divide em duas partes — “a parte que vem junto pela interligação com o calor” e “a parte que pode ser movida pelo controle” — e então lida com a segunda enquanto observa o rendimento, com cuidado ainda maior do que na faixa de temperatura.
De fato, olhando para aquele peso da eletricidade por outro ângulo também, esses dois — iluminação e climatização — determinam a maior parte do consumo de energia. Uma análise de ciclo de vida doméstica (relatório de congresso) reportou que, das emissões de dióxido de carbono de uma fazenda vertical completa, iluminação e climatização respondem por cerca de 90%, e mesmo num tipo híbrido que usa também luz solar, cerca de 70% (ver 2). Essa é a proporção vista em termos de dióxido de carbono e é uma coisa distinta da composição de rubricas, mas o tamanho da conexão física — climatização dependendo da iluminação via calor — está de acordo com a percepção do dia a dia.
Não na ordem do peso, mas na ordem do que não ricocheteará
Que a eletricidade é disparada a mais pesada é um fato, então é natural que o olhar vá para lá. Mas ao entrar por “é pesada, então corte primeiro”, a mão quase sempre alcança o corpo principal — iluminação e densidade de plantas. O item mais pesado é ao mesmo tempo o corpo principal da corda, onde o ricochete é maior. Por isso, antes de seguir “a ordem do peso”, o primeiro passo é reordenar pela “ordem do que não ricocheteará”, começando pelo controle de climatização, o sequenciamento do transporte e a forma de contratar a demanda. É melhor assumir com clareza que a classificação por peso e a classificação pelo que pode ser cortado com segurança são duas coisas distintas.
Como linha divisória: a faixa que exige apenas reorganizar configurações ou procedimentos — a faixa de temperatura, a lógica de circulação de ar e desumidificação, o sequenciamento, a revisão do tipo de contrato — pode ser movida pela operação. Já os cortes com grande ricochete — baixar o consumo mantendo o rendimento sem reduzir a iluminação, diminuir o volume absoluto de mão de obra — estão além do alcance da operação e viram uma questão de equipamento.
Há, porém, um ponto a observar: a automação não é uma mágica que zera o custo de mão de obra. O custo de mão de obra reduzido simplesmente se transfere para outras rubricas — depreciação e manutenção do equipamento — e não desaparece junto com a corda. Portanto, você erra menos se enxergar o investimento em capital não como “a mão de obra some” mas como “redirecionar para onde o ricochete vai parar, numa rubrica mais fácil de controlar”.
Quando se trata de baixar a eletricidade sem mexer na iluminação em si, isso está além do alcance de mudanças de configuração e passa a ser uma questão do lado do equipamento. Por exemplo, há um relato — de uma estante protótipo única — de uma estante de cultivo de baixo consumo, desenvolvida com material refletor e uma configuração diferente de tomada e exaustão de ar, que manteve a distribuição ambiental uniforme dentro da estante e conteve o consumo em cerca da metade do convencional (ver 3). O objetivo do equipamento é que, quanto menor a irregularidade ambiental dentro da estante, menos o crescimento varia, mas de qualquer forma é uma reconstrução da própria estante — um movimento claramente do lado do investimento em capital, não da operação. A camada é claramente diferente do que se pode mover com configurações a partir de hoje.
Três rubricas que você pode mover a partir deste mês
Quando for realmente começar hoje, neste mês, primeiro revise a forma de contratar a potência e a demanda. Retire a última fatura ou o registro de demanda em 30 minutos e observe por uma semana os horários em que o pico se forma. Há casos em que o início do acendimento da iluminação e a partida da climatização se sobrepõem e empurram o pico para cima, de modo que apenas deslocar o horário de ligar a iluminação de alguns até algumas dezenas de minutos por equipamento já abre margem para o pico cair sem tocar no rendimento. Isso pode ser testado hoje com investimento zero em capital. Mas, embora a revisão da demanda contratada tenha efeito duradouro uma vez realizada, não é uma medida que se possa repetir todo mês para acumular mais economia.
A segunda rubrica é a faixa do setpoint de climatização. É comum ver configurações coladas numa faixa estreita de temperatura, mantendo a climatização em funcionamento contínuo. Isso tende a acontecer pelo receio de a temperatura ambiente sair da faixa, mas bastando ampliar os limites superior e inferior em 1°C cada um e criar, dentro dessa faixa, um tempo em que a climatização para por conta própria, abre-se margem para reduzir o funcionamento sem tocar no rendimento. Pare também o desumidificador de funcionar de forma contínua e restrinja-o apenas aos horários em que condensação ou umidade excessiva são uma preocupação. Mas aqui reaparece o risco de doenças e queima das bordas mencionado antes, visto pelo outro lado, portanto seja ainda mais cauteloso do que com a faixa de temperatura. Em operações com folhosas em alta densidade, tanto diminuir quanto aumentar a umidade demais afeta o rendimento — observe o log de umidade e, por ora, limite-se a mover a faixa só um pouco, apenas para ver o que acontece. Numa estação em que a temperatura externa varia entre dia e noite, verifique também se há horários em que somente a circulação de ar já é suficiente. Não mova grandes quantidades de uma vez; primeiro um passo de cada vez — isso é mais seguro.
A terceira rubrica é a energia em standby e o sequenciamento das tarefas. É algo discreto, mas é o trabalho de identificar as rubricas em que você está pagando dinheiro durante o tempo em que as coisas estão paradas. Corte o standby de equipamentos auxiliares em seções não utilizadas e das linhas de transporte e embalagem que ficam paradas à noite. Substitua por sensores de presença ou temporizadores as luminárias de corredores e espaços de escritório que não se ligam diretamente ao cultivo. Revise o sequenciamento de colheita e ensacamento, agrupe as mesmas operações e reduza o próprio número de vezes que os equipamentos partem e param. Nenhuma dessas medidas costuma reverberar no rendimento.
As configurações de climatização, porém, ricocheteiam no rendimento se pressionadas demais. Por isso, a forma de verificar é fundamental. Antes de tocar em qualquer coisa, registre obrigatoriamente uma semana de linha de base. Registre o consumo diário total em kWh, o valor de pico da demanda em 30 minutos, os logs de temperatura e umidade do ambiente, e o rendimento e a taxa de aproveitamento. Mova apenas uma rubrica de cada vez e observe a diferença nos números de eletricidade — por valor de pico e por consumo em kWh — por cerca de duas semanas. O impacto no rendimento, porém, precisa ser acompanhado por mais tempo. Até que o lote plantado após a mudança de configuração seja colhido — para folhosas em fazenda vertical — até completar um ciclo de cultivo de cerca de um mês, no caso da alface — aguarde e confirme que o rendimento não caiu. Não tire conclusões precipitadas olhando apenas para os números de eletricidade. Mova vários ao mesmo tempo e você perde o controle do que funcionou. A ordem é uma rubrica de cada vez, começando pelo que você tem certeza que não ricocheteará.
Na direção de “fazer funcionar sem tocar no rendimento”, existem experimentos e simulações mostrando que organizar o layout físico da iluminação — a distância entre a fonte de luz e as plantas e a uniformidade do arranjo das luminárias — pode reduzir a irregularidade da luz incidente sobre as plantas com a mesma eletricidade. Há um exemplo em que revisar o arranjo das luminárias conseguiu nivelar em cerca de 15% a irregularidade da luz incidente nas plantas em simulação (ver 4). Nem tudo aqui se resolve apenas ajustando configurações, então é uma medida situada entre operação e equipamento, mas que a direção de “fazer funcionar sem aumentar a eletricidade” realmente existe é algo que também fica visível neste tipo de pesquisa.
Medir a fronteira por quilograma expedido
Tratar uma ponta como não-ricocheteante e cortar demais uma rubrica pode piorar o conjunto. Cada item individualmente melhora, mas o total fica pior do que antes. Para medir a fronteira, o ponto central é alinhar o denominador não a “os kWh ou horas-homem investidos” mas ao “custo total por quilograma efetivamente expedido”. Quando a taxa de aproveitamento cai, toda a eletricidade e toda a mão de obra usada para produzir esse quilograma se redistribui somente sobre o volume que pôde ser expedido. Por isso, no instante em que o esforço nas etapas posteriores aumenta, mesmo que o consumo em kWh em si tenha caído, o valor por quilograma sobe. Uma inversão invisível nas rubricas individuais só se torna visível quando o denominador é alinhado ao volume colhido.
Na iluminação, pela mesma lógica, uma outra oportunidade permanece adormecida. A iluminação tem um ponto de saturação: até certa intensidade de luz, quanto mais se adiciona mais o rendimento aumenta, mas além desse ponto, mesmo aumentando a intensidade, o rendimento estagna e só o consumo de eletricidade cresce. Há um relato de que, cultivando alface e manjericão em tipo fechado, o rendimento estagna a partir de certo nível de intensidade de luz e não aumenta mais ao reforçá-la além disso (ver 5). A intensidade de luz em que o rendimento por unidade de eletricidade investida (eficiência energética) é melhor varia conforme a cultura e às vezes quase coincide com o ponto em que o rendimento estagna, às vezes se desloca um pouco para o lado de menor intensidade de luz. De qualquer forma, há um teto: chegar até o ponto de saturação não melhora a eficiência e o rendimento também estagna (ver 5). É aqui que entra como uma medida do lado da operação. Se a sua operação atual está nessa faixa de saturação, existe margem para baixar a saída da iluminação sem derrubar o rendimento em nada — a regulação de intensidade pode ser não apenas “uma questão de equipamento” mas uma medida operacional para recuperar a eletricidade que estava sendo desperdiçada na faixa de saturação. Ainda assim, se a sua operação está realmente na faixa de saturação, isso não é algo que se verifique baixando a intensidade de forma abrupta. A direção a pressionar é fixada: baixar o custo total por quilograma expedido dentro da faixa em que o rendimento ainda não caiu, e parar um passo antes de o rendimento começar a ceder. Uma rubrica de cada vez, somente após confirmar que o rendimento não caiu — esse procedimento é exatamente para sondar a borda dessa faixa segura enquanto ainda se pode recuar. Não se o consumo em kWh caiu, mas se o valor por quilograma caiu. Faça disso o eixo de julgamento.
Aqui, deixe-me acrescentar um teto realista. Mesmo que a regulação de intensidade ou o deslocamento de pico que acabamos de ver recupere o desperdício, a parte que se pode mover pela operação continua sendo uma fatia pequena quando vista em relação ao custo total. O que verdadeiramente decide a magnitude da rentabilidade é uma questão de outra régua — escala, canal de vendas, como você escolhe a cultura — e isso está fora deste artigo. Se a perda atual pode sequer ser resolvida pelo corte de rubricas, ou se é um problema da própria estrutura de custos mais a montante, vale a pena analisar isso separadamente antes de mais nada. A maneira certa de enquadrar isso: as medidas operacionais não mudam essa estrutura — elas evitam que o desperdício vaze dentro dela e ampliam um pouco a sua margem de julgamento. Setpoints podem ser revertidos, mas o rendimento que você derrubou ou a qualidade que você quebrou no intervalo não voltam — é isso que “enquanto ainda se pode recuar” significa.
Por fim, deixe-me escrever uma linha divisória. Tudo até aqui foram medidas mantidas na “faixa que se pode mover pela operação” — a forma de contratar a demanda, o controle de climatização, o sequenciamento das tarefas, a energia em standby, e a regulação de intensidade e o nivelamento dentro de uma faixa que não destrói o rendimento. Essas você pode tocar a partir deste mês sem investimento em capital, e podem ser revertidas. Por outro lado, os cortes com grande ricochete — substituir a iluminação para baixar o consumo mantendo o rendimento, reduzir o volume absoluto de mão de obra — não são uma questão que para antes da operação; são decisões de investimento em capital que se transferem para depreciação e manutenção. Esse é um domínio a pensar com outra régua, pareado não com a conta de luz de um único ano, mas com o período de retorno. Por isso a conclusão é simples. O custo operacional não é um problema de cortar cada rubrica começando pela mais pesada; é um sistema interligado pelo mesmo denominador — por quilograma expedido — e se move uma coisa de cada vez, começando pela ponta que não ricocheteará, dentro de uma faixa da qual se pode recuar — começa por reconstruir esse modo de ver.
Se você quiser fazer essa reconstrução direito, uma vez, na sua própria planilha de rubricas, preparei um modelo em que você pode detalhar rentabilidade e plano operacional rubrica por rubrica (aqui). Coloque a fatura de hoje e o log de rendimento ao lado e comece separando as rubricas que ricocheteiam das que não ricocheteiam — e a ordem do corte vai aparecendo.
