O MERCADO INTERNO DO ETANOLModelo e Estimação do Preço de Equilibrio

Hugo Pedro Boff / IE-UFRJ

RESUMOO artigo modela o mercado interno do álcool hidratado, focalizando o equilibrio deste mercado no

longo prazo. Uma propriedade importante derivada da economia modelada é a de que as elasticidadesde transmissão dos preços do açúcar e da gasolina para o preço de equilibrio do álcool são positivas esomam 1. Esta condição favorece a estabilidade do equilibrio e a competitividade do álcool frente àgasolina, no longo prazo. As elasticidades são estimadas no segmento varejo das cidades de SãoPaulo-Leste e Rio de Janeiro, à partir dos dados mensais de preço para o álcool e gasolina da ANP edo CEPEA/ESALQ para o açúcar, no período 2001-07 à 2008-08. Os resultados obtidos sugeremrobustez do modelo hipotizado, pois os parâmetros são estimados com elevada precisão e aidentificação das fases identificadas de aquecimento e desaquecimento da demanda, em ambos osmercados, são coincidentes. O estudo faz também uma primeira avaliação do impacto do lançamentodos veículos flex-fuel no equilibrio do mercado do álcool combustível.

I - INTRODUÇÃO

Nas duas últimas décadas, as questões climáticas e atmosféricas tem ganho lugarde destaque na opinião pública e na agenda dos governantes, tanto a nível regional,como nacional e internacional. Face ao exaurimento progressivo dos recursosnaturais, torna-se urgente substituir gradualmente as fontes de energia mineral nãoimediatamente renovável (petróleo e gás) por outras fontes renováveis, tais como obiodiesel, o etanol e o biogás. Tal redicionamento energético ganha apelo ainda maiordentro do contexto ambientalista, uma vez que o uso da bioenergia permitirá, com otempo, uma redução importante nos níveis da poluição atmosférica hoje existentes.

Neste cenário, o etanol (álcool combustível) desponta como um dos combustíveiseconomicamente mais importantes, em razão da diversidade de matérias orgânicas àpartir do qual ele pode ser obtido e, sobretudo, do elevado grau de substituição queapresenta com relação à gasolina, amplamente usada em veículos automotivos.Existe no mercado a perspectiva real de que, em breve, um mercado internacionalseja formado para o produto, e os investimentos para expandir a produção de etanolem alguns países como o Brasil, já estão sendo dimensionados dentro desta

perspectiva.

A experiência Brasileira com o álcool carburante obtido à partir da cana-de-açúcaré pioneira, uma vez que a adição de 5% do álcool anidro à gasolina veicular, emcaráter oficial, se inicia em 1 de Julho de 1931, após a criação da CEAM-Comissão deEstudos do Álcool Motor, no seio do Ministério da Agricultura do govêrno Vargas.Além deste uso complementar, o país desenvolveu um mercado interno do álcoolhidratado no final dos anos 1970, primeiramente com a produção de automóveisúnicamente movidos à álcool. Tal mercado cresceu com a expansão das vendasdestes veículos ao longo dos anos 1980, até o final da década, mercê do elevadopreço do petróleo no mercado internacional e dos incentivos fiscais do GovernoFederal.

O crescimento do mercado do álcool hidratado diminuiu progressivamente nasegunda metade dos anos 1980, com a queda do preço da gasolina e a redução dosincentivos fiscais. Tal crescimento estancou completamente com a elevação do preçodo açúcar no mercado internacional, uma vez que este produto compete com o álcoolna transformação da cana de açúcar. A crise de abastecimento de álcool gerada pelaretração da oferta interna culminou, em 1990, com a importação de álcool paraatender a demanda interna. Em consequência, uma crise de confiança se instauraentre os consumidores e a demanda de carros movidos à álcool se reduzdrásticamente nos anos seguintes.

Uma década após, em Março 2003, o mercado do álcool conheceu um marcorevitalizador quando a Wolkswagen lança o modelo Gol Total Flex, com motor capazde operar com ambos combustíveis simultâneamente, gasolina e álcool, em quaisquerproporções. A nova tecnologia, chamada ”flex-fuel” porque torna o álcool hidratado e agasolina substitutos perfeitos, difundiu-se rápidamente entre os fabricantes deveículos instalados no país, de modo que, três anos depois, todos eles já estavamofertando carros deste tipo. Ao final de 2007, 91% dos carros lançados no mercadoincorpora vam esta inovação.

A modicidade do preço adicional de acesso à inovação ( no caso do Honda Civic,2,5% do valor do veículo, em Março 2007) e a superioridade da nova tecnologia,permitindo que os consumidores escolham racionalmente à partir do cálculo dosdiferenciais rendimento/preço de cada combustível, estimularam rápidamente ademanda por carros flex-fuel.

Segundo a ANFAVEA- Associação Nacional dos Fabricantes de Automóveis eVeículos Automotivos, o estoque agregado de veículos capazes de rodar com oálcool, descontado o sucateamento anual, volta a crescer de forma sustentada, já àpartir do início de 2004.

A ampliação promissora do mercado do álcool combustível alimenta sem dúvida ointeresse de economistas e acadêmicos pelo estudo deste mercado, dada a

importancia crescente que passa a ganhar na economia nacional. Um aspecto departicular interesse, sobre o qual a literatura quantitativa é ainda inexistente, dizrespeito ao mecanismo de formação do preço de equilíbrio.

A questão ganha relevancia particular na atualidade, em face da crescentepercepção da necessidade de se reduzir as flutuações no preço do etanol, de forma aassegurar aos agentes do setor uma maior previsibilidade do preço e, assim, reduzirriscos de mercado. (BACCHI, 2006).

Além do estabelecimento de contratos de longo prazo entre produtores edistribuidores e a formação de estoques reguladores, outra proposta avançada peloCIMA-Conselho Interministerial do Açúcar e do Álcool do Governo Federal, no sentidode reduzir a volatilidade do preço, diz respeito ao favorecimento à comercialização decontratos futuros pela BM&F-Bolsa de Mercadorias e Futuros. Em reforço à estapossibilidade, NETO e MAISTRO (2007) exibem a elevada correlação (0.977)encontrada entre o preço corrente do anidro com o preço do anidro futuro (BM&F), noperíodo 2004/01 à 2006/06.

Todavia, a realização de contratos à termo e o desenvolvimento efetivo domercado futuro para o etanol requerem dos agentes um conhecimento mais complexoda dinâmica do mercado emergente. Nesta perspectiva, cabe investigar como, nocurto prazo, o preço do álcool reage às flutuações no preço do açúcar e da gasolina e,mais importante ainda, como o preço corrente vincula-se ao preço de equilibrio delongo prazo.

Outra questão interessante para o momento, consiste em se avaliar o impactopresumível sobre o equilíbrio do mercado do lançamento dos veículos flex-fuel. Alémdo efeito escala resultante da ampliação do mercado do etanol, existe algumaevidência de que a nova tecnologia alterou sensívelmente o mecanismo de ajuste aoequilibrio do preço do produto ?

Com o intuito de contribuir para a resposta destas e de outras questõesrelacionadas, construimos neste artigo um modelo matemático descrevendo omercado do álcool hidratado. A estrutura formal simples adotada para o modelo foiconcebida de modo a facilitar a sua interpretação e posterior verificação empírica.

O Contexto formal e Revisão da literatura

A formalização efetuada leva em conta as seguintes especificidades da indústriaalcooleira Brasileira:

1. O álcool e o açúcar competem entre si na utilização do caldo dacana-de-açúcar, que é o principal e mais produtivo insumo utilizado na fabricação deambos.

2. A indústria alcooleira produz dois produtos diferenciados: o álcool carburante

hidratado, destinado à veículos movidos únicamente à álcool ou à veículos flex-fuel eo álcool anidro, resultante de um processo de desidratação do álcool, o qual émisturado à gasolina.

3. Existe um mercado cativo para o álcool anidro, uma vez que sua mistura àgasolina veicular é mandatória em uma proporção da mistura. Deste Julho 2007, ovalor 0.25 é adotado pela ANP-Agência Nacional do Petróleo.1 Para osconsumidores, este é um produto complementar à gasolina.

4. Existe uma demanda interna permanente para o álcool hidratado, destinado aabastecer o estoque de veículos únicamente movidos à álcool, em circulação desdeos anos 1990, e os veículos flex-fuel que passaram a circular após 2003. À partirdesta última data, álcool hidratado e gasolina passam a ser substitutos perfeitos paraum número crescente de consumidores.

A primeira característica sugere que a oferta de etanol (anidro e/ou hidratado), sejaexpressa como função crescente do preço relativo álcool/açúcar. Tal relação podeemergir do comportamento otimizador dos produtores que, dada a tecnologia e ospreços dos produtos e dos insumos, escolhem o mix de produção de modo amaximizar o lucro no álcool e no açúcar separadamente. Alternativamente, uma ofertade álcool como função dos preços relativos pode ser também obtida quando osprodutores escolhem o mix de modo a igualar o mark-up lucro/custo obtido com oálcool e com o açúcar.2

No caso Brasileiro, a produção das destilarias de álcool é, em grande parte,integrada com a produção das usinas de açúcar, de modo que se reconhece acapacidade dos ofertantes de passar, sem defasagens, da produção do álcool à doaçúcar, e vice-versa, de acôrdo com mudanças nos preços relativos.3

A importância do relativo de preços álcool/açúcar na determinação da oferta dosprodutores é referida em DIAS et alii (2002) e a relação é utilizada operacionalmenteem KOIZUMI (2003), e ELOBEID e TOKGOZ(2006). Nesta última referência, osautores explicitam num modelo para o mercado internacional com o qual sãoavaliados os possíveis impactos sobre os mercados Brasileiro e Norte-Americano deuma liberalização das importações Norte-Americanas de álcool, com ou sem aeliminação dos incentivos fiscais concedidos para o fomento da produção internadaquele país.

MARJOTTA-MAISTRO e BARROS (2002) e OLIVEIRA et alii (2008) estimamcurvas de oferta ad hoc no qual os preços do álcool e do açúcar aparecemaditivamente, em nível.

A segunda e a terceira características tornam a demanda de álcool anidroproporcional ao consumo de gasolina. Se A e G designam o consumo de anidro e degasolina, respectivamente, e c é a proporção da mistura mandatória, temos:

A cG/1 c. Assim, a consideração da demanda de anidro passa pelo estudo dademanda de gasolina.

Os estudos disponíveis envolvendo a estimação da demanda de gasolina nomercado Brasileiro (ASSIS e LOPES, 1980; BURNQUIST e BACCHI (2002),OLIVEIRA et alii (2008), de um modo geral, apontam para uma relativa inelasticidadeda demanda com relação à renda e, principalmente, com relação aos preços.

Para simplificar a modelagem, focalizamos apenas o mercado do álcool hidratado,excluindo portanto a oferta e demanda de álcool anidro. Nos últimos dois anos, aprodução de hidratado corresponde a mais de 50% do álcool produzido no país.

A quarta característica sugere que a demanda de álcool hidratado se expressecomo função decrescente do preço relativo álcool/gasolina. Tal relação é obtidasupondo-se que o consumidor representativo aufere utilidade contínua, estritamentecrescente e estritamente quase côncava no consumo do álcool e da gasolina. Dadosos preços e a renda, o consumidor escolherá o mix dos combustíveis de modo amaximizar sua utilidade. Como as demandas ótimas (Marshallianas) são funçõeshomogêneas de grau zero nos preços e na renda nominal, podemos expressar ademanda do álcool como função do preço relativo álcool/gasolina e da rendadeflacionada pelo preço da gasolina.

Antes de 2004, álcool hidratado e gasolina são bens substitutos imperfeitos paraos consumidores. Quando o relativo de preços álcool/gasolina aumenta (diminui) ademanda de álcool hidratado diminui (aumenta) porque o estoque de veículos sómovidos à álcool roda menos (mais). Acessóriamente, menos (mais) veículos à álcoolsão lançados no mercado. Após 2004, os dois combustíveis tornam-se substitutosperfeitos para um número crescente de consumidores, e a demanda diminui sempreque o hidratado encarece relativamente à gasolina.

OLIVEIRA et alii (2008) estimam curvas de oferta e demanda em duplo log, nonível dos preços ou outras variáveis de controle para o álcool Brasileiro no período1995-2006. Mas as estimativas obtidas para as elasticidades-preço da demanda deálcool com relação ao preço do produto e com relação à gasolina são inesperadas:-0.058 e -0.598, respectivamente. Os autores atribuem isto ao período coberto pelaamostra, na maior parte do qual os preços eram administrados. Entretanto, a formaestrutural do modelo não inclui nenhuma relação de equilibrio entre a oferta e ademanda, o que também terá contribuído para a fraca evidëncia estatística obtida.

Neste trabalho não estimamos curvas de oferta e demanda individualmente, masapenas a relação que se estabelece entre o preço do álcool hidratado e os preços doaçucar e da gasolina, no equilibrio do mercado.

O modelo descreve o segmento do varejo, isto é, a oferta e a demanda na revendado álcool hidratado. Na equação de longo prazo, ignoramos a formação de estoques,

pois acredita-se que esta não seja significativa neste segmento. Assim, ajustesintantâneos no preço do álcool de equilibrio ocorrem no longo prazo.

A forma reduzida do modelo relaciona o inverso dos preços do açúcar e dagasolina com o inverso do preço do hidratado, a variável dependente. Testespreliminares de causalidade Granger mostraram causalidade no sentido gasolinaálcool (condicionada ao inverso do preço do açúcar), rejeitando-se a causalidadereversa. Mas não rejeita-se a bi-causalidade-Granger entre os inversos do preços doaçúcar e do álcool (condicionada ao inverso do preço da gasolina).

Todavia, a causalidade no sentido açúcarálcool é mais forte e prevalece sobre acausalidade reversa. Esta mesma prevalência também foi encontrada por MELO etalii (2008) na estimação de um modelo VAR bivariado para a previsão dos preços dohidratado e do açúcar, em nível.4 .

Históricamente, o mercado do açúcar, tanto interno quanto externo, é um mercadomaduro, sendo o produto uma commodity internacional importante desde o séculoXVI. O mesmo não ocorre com o álcool, cujo mercado interno é relativamente recente(pouco mais de 30 anos) e o mercado internacional ainda emergente. Sendo o preçointerno do açúcar fortemente influenciado pela sua cotação internacional, presume-seque, na composição do mix de produção, os produtores das plantas integradasdesejem reduzir riscos na comercialização e, por isso, atentem primeiro para aevolução dos preços no mercado do açúcar.5

Por precaução, realizamos os testes convencionais de simultaniedade eexogeneidade (Hausman) entre os inversos do preço do etanol e do açúcar, com basenos dados observados. Para São Paulo as hipóteses de não simultaneidade eexogeneidade entre estas variáveis só podem ser rejeitadas com probabilidades deerro maiores que 16.5%. Para o Rio de Janeiro, ambas hipóteses são rejeitadas.

O fato da estimação realizada para o Rio de Janeiro não levar em conta asimultaneidade, todavia, pode não ter consequencias indesejáveis para a qualidadeestatística dos estimadores, uma vez que, como veremos adiante, não estimamosdiretamente a equação de longo prazo, mas uma forma dinamizada desta relação,concebida com o intuito de descrever os ajustes ao equilibrio no curto prazo.

Desenvolvimento do Tema e Resumo dos Resultados

Na Seção II, é apresentado o modelo formal e a equação de equilibrio de longoprazo. Uma análise gráfica dos ajustes do preço do álcool de equilibrio, em estáticacomparativa, é feita na seção 2.2. A equação dinâmica para o curto prazo éapresentada na seção 2.3.

Uma propriedade notável do mercado descrito pelo modelo é a de que, noequilibrio de longo prazo, as elasticidades de transmissão dos preços do açúcar e da

gasolina para o do álcool são positivas e somam l. Assim, o equilibrio não requer que,no longo prazo, os aumentos no preço destes produtos sejam integralmenterepassados ao preço do etanol. Aumentos proporcionalmente menores serãosuficientes para restaurar o equilibrio entre a oferta e a demanda.

Se o modelo descreve adequadamente o mercado do álcool real, esta propriedadetem uma importante consequencia para o seu funcionamento no longo prazo: sendo oálcool hidratado economicamente viável,6 então as forças livres do mercado tenderãoa garantir sua competitividade frente à gasolina. Esta competitividade sòmente estaráameaçada se ocorrerem aumentos no preço do açúcar proporcionalmente maioresque os da gasolina.

Na Seção III, são descritas as características amostrais dos preços mensaisobservados nas cidades de São Paulo-Leste e Rio de Janeiro (2001/07 - 2008/08) eapresentados os resultados das estimativas obtidas para o curto e o longo prazo, emambos os mercados (seção 3.2). Atenção é dada à qualidade das estimativas obtidas.

Mostra-se que, em face de choques exógenos, os ajustes ao equilibrio do preço doetanol, no curto prazo, se completam em dois períodos (meses). O efeito de variaçõesno preço do açúcar ou da gasolina operam parte instantâneamente, parte com inérciade 1 período no Rio (em São Paulo, após 2004).

Na Seção IV são analizados os resultados obtidos no curto e no longo prazo. Aconfrontação do preço do álcool observado com o preço previsto no equilibrio delongo prazo permitiu identificar os períodos de aquecimento e desaquecimento dademanda, de acördo com a diferença, positiva ou negativa entre o preço observado eo preço teórico, respectivamente.

Em particular, uma análise de sensibilidade do equilibrio às variações nos preçosdo açúcar e da gasolina é feita, no nível e na margem.

Em ambos os mercados, o preço do etanol é mais sensível às variações do preçoda gasolina do que do açúcar. Face à um aumento exógeno de 10% no preço dagasolina (açúcar), um aumento de 5.8% (4.2%) no preço do etanol, na média doperíodo, é suficiente para restabelecer o equilibrio do mercado em São Paulo. No Rio,um aumento de 7.5% (2.5%) no preço do etanol será necessário para restaurar oequilibrio.

Na seção 4.3, mostra-se que após a introdução dos veículos flex-fuel, em 2004, asensibilidade-gasolina do preço do etanol, no equilibrio de longo prazo, cresce emSão Paulo e decresce no Rio, tanto no nível quanto na margem. O aumento dasensibilidade na margem foi de 9.1% em São Paulo, contra 1.7% no nível. No Rio,a redução da sensibilidade na margem foi de 6% contra 4% no nível.

Uma hipótese sugerida pelo modelo para explicar um resultado assim inesperado,no mercado Carioca, relaciona-se com a ocorrência mais expressiva, após 2004, da

fraude do "anidro molhado" neste mercado. Argumentos teóricos e empíricos, denatureza econômica e estatística, que reforçam a plausibilidade desta hipótese sãoapresentados no final do artigo.

II - O MODELO

Duas hipóteses adicionais são adotadas para o mercado do hidratado. A primeira,de que na vizinhança do equilíbrio, as quantidades ofertadas qS e demandadas qD deálcool hidratado são função linear dos preços relativos. A segunda, de que a açãodos deslocadores da oferta (nível de atividade, produção automobilística, taxa dejuros) e da demanda (renda disponível, infraestrutura viária) se compensam noequilibrio de longo prazo.

A primeira hipótese é perfeitamente admissível, uma vez que não estimamos ascurvas de oferta e demanda diretamente, mas apenas a relação entre os preços queresulta da igualdade entre ambas, no longo prazo. Além disso, a linearidade é umapropriedade geral, obtida na aproximação em primeira diferença, de qualquer outrarelação existente entre quantidades e preços.

A segunda hipótese, de natureza estrutural, basea-se no fato de que, no longoprazo, os investimentos realizados na ampliação da oferta antecipam mais ou menosperfeitamente o crescimento da demanda. Como veremos abaixo, esta hipótesepermitirá expressar o preço do álcool, no equilibrio de longo prazo, únicamente comofunção dos preços do açúcar e da gasolina.

Oferta:

qS S SPl/Pa SWS 1

Demanda:

qD D DPl/Pg DWD 2

Onde: Pl,Pg e Pa são os preços (R$) correntes do litro de álcool e gasolina e doquilo de açúcar, respectivamente. WS,WD são vetores de deslocamento da oferta e dademanda, respectivamente. Os s e D são parâmetros não negativos, comD S. Os s são vetores paramétricos na dimensão adequada.

Na equação da oferta, o segundo fator à direita de (1) captura o efeito substituiçãoálcool-açúcar na oferta. Isto é, o aumento (redução) na oferta de álcool das destilariasintegradas, quando o produto se valoriza (se deprecia) com relação ao açúcar.

Na equação da demanda, o segundo fator à direita de (2) captura o efeitosubstituição álcool-gasolina na demanda. Isto é, há aumento (redução) na demandade álcool sempre que o produto barateia (encarece) com relação à gasolina. Segundoestudos realizados pelo CEPEA/ESALQ, a demanda de álcool é vantajosa sempreque o preço do hidratado se situar até a faixa 65 - 70% do preço da gasolina C(misturada), de acordo com o modelo de automóvel utilizado.

Comportamentos fraudulentos

A existência de desequilibrios no mercado do anidro favorece a possibilidade defraude no cumprimento da regulamentação oficial. De acôrdo com levantamentossistemáticos feitos pelo Programa de Monitoramento Mensal da Qualidade dosCombustíveis Líquidos Automotivos da ANP duas "não conformidades" tem aparecidocom frequência no mercado Brasileiro, após 2004:

a) A mistura de 7% de água ao álcool anidro para venda posterior como álcoolhidratado, chamada fraude do "álcool molhado";

b) A adição de anidro à gasolina em quantidade acima da proporção estabelecida(25%).

A ocorrência destas duas fraudes é evidentemente favorecida quando há excessode álcool anidro no mercado. Nesta situação, os revendedores podem auferir lucrosadicionais "molhando" o anidro quando o preço da gasolina e/ou do hidratadoaumentam Pg , e/ou Pl ou adicionando mais anidro à gasolina (que é mais cara).

No primeiro caso, o reequilibrio do mercado do anidro se dá pela redução da ofertado anidro, e o correspondente aumento na oferta do "hidratado"; no segundo caso,pelo aumento da demanda de anidro.

Como o mercado do anidro não está sendo considerado, sòmente o primeiro tipode fraude poderá ser capturado pelo modelo. A ocorrência desta fraude implicará emum deslocamento para a direita da oferta do hidratado, como ilustrado na Figura 1 daSeção 2.2 adiante.

2.1 Equilibrio no Longo Prazo

Como mencionamos acima, no equilibrio de longo prazo, SWS DWD de modoque, após divisão por Pl de ambos os lados da igualdade qS qD, obtemos aequação para o preço de equilibrio do mercado do hidratado, no longo prazo:

1Pl

1 1Pa 2 1Pg

3

onde 1 S/D S 0 e 2 D/D S 0

Pela equação (3), vemos que nossas hipóteses conduzem, no equilibrio do longoprazo, à uma relação linear e positiva do inverso do preço do etanol com o inversodos preços do açúcar e da gasolina.

Como veremos na próxima seção 2.2, aumentos no preço do açúcar não afetamdiretamente a demanda de álcool, mas tendem a reduzir a sua oferta em razão domaior incentivo gerado para a produção de açúcar. Assim, o preço do álcool deveráaumentar para cobrir o aumento no custo de oportunidade da oferta de álcool dosprodutores, até que o equilibrio do mercado se restabeleça.

Por outro lado, quando o preço da gasolina aumenta, a demanda de álcoolhidratado tende a aumentar pelo fato dos consumidores substituirem a gasolina peloálcool. Isto conduz a aumentos no preço do álcool até que o excesso de demanda doproduto seja eliminado.

O equilibrio do mercado requer então que as elasticidades de transmissão dospreços do açúcar a e da gasolina g para o preço de equilibrio do álcool sejamambas positivas e proporcionais ao relativo dos preços. Além disso, somam 1. Comefeito, diferenciando-se a equação (3) obtemos:

a dPl/Pl/dPa/Pa 1Pl/Pa ; g dPl/Pl/dPg/Pg 2Pl/Pg

a g 1.

Note que as elasticidades de transmissão definidas em (4) favorecem aestabilidade do equilibrio do mercado do hidratado no longo prazo.

Assim, o equilibrio do mercado não requer que os aumentos no preço do açúcar ouda gasolina sejam integralmente repassados ao preço do hidratado. Aumentosproporcionalmente menores são suficientes para que o equilibrio entre a oferta e ademanda seja preservado.

Óbviamente, a competitividade do álcool frente à gasolina poderá ser ameaçadano longo prazo, mas únicamente se houver aumento no preço do açúcarproporcionalmente maior que o aumento no preço da gasolina.

2.2 Estática Comparativa

Face à aumentos exógenos no preço do açúcar e da gasolina, a Figura 1 abaixoilustra um exercício de estática comparativa que nos ajudará a entender como opera,no longo prazo, o mecanismo de ajuste do preço de equilìbrio do mercado. A reta da

oferta é função do preço relativo álcool/açúcar: qS qSPl/Pa, WS. A reta dademanda é função do preço relativo álcool/gasolina: qD qDPl/Pg,WD. O equilibrioinicial está em qo, e os preços relativos são so para o álcool/açúcar e do para oálcool/gasolina. No que segue, ignoramos a existência do efeito-renda sobre ademanda dos consumidores.

q

qs

qd

Prelativo

qo

so

do

q2

d2

s2

q1

d1s1

c2c1

f

Fig.1 MERCADO DO ÁLCOOL HIDRATADO

1. Suponha um aumento no preço do açúcar. Com a queda no preço relativo dohidratado, a oferta do produto se contrai para c1, o que gera uma insuficiência deoferta igual à qo c1, dado que a demanda permance inalterada (para osconsumidores, o açúcar é um bem independente do álcool). Este desequilibrio forçaum aumento no preço do hidratado e o novo equilibrio se estabelecerá em q1 no qualos novos preços relativos álcool/açúcar e álcool/gasolina serão s1 e d1,respectivamente. Relativamente à situação inicial, no novo equilibrio as quantidadestransacionadas serão menores (q1 qo) e o álcool será mais barato relativamente aoaçúcar (s1 so) e mais caro relativamente à gasolina (d1 do).

2. Suponha agora um aumento no preço da gasolina. Com a queda no preçorelativo do hidratado, a demanda de álcool aumenta inicialmente para c2. O aumentono preço da gasolina reduz a demanda pelo produto e, em consequência, a demandado anidro para mistura. O excesso de anidro no mercado poderá ou não gerar afraude do "anidro molhado" descrita acima.

Na ausência de fraude, a curva de oferta de hidratado permanecerá inalterada, demodo que a oferta e o relativo de preços álcool/açúcar serão qo, so Temos, portanto,um excesso de demanda igual à c2 qo. Este desequilibrio força um aumento nopreço do álcool e o novo equilibrio se estabelecerá em q2 no qual os novos preçosrelativos álcool/açúcar e álcool/gasolina serão s2 e d2, respectivamente.

Com a fraude, o "anidro molhado" será ofertado como álcool hidratado. Nestecaso, a oferta de hidratado se desloca para a direita. Ao preço so, f qo novasunidades de "hidratado" são acrescentadas ao mercado. O excesso de demandaresultante do aumento do preço da gasolina se reduz agora para c2 f.

A existência da fraude reduzirá a sensibilidade do preço do hidratado à variaçõesno preço da gasolina. Comparativamente à situação sem fraude, no novo equilibrio,dado o aumento no preço da gasolina, aumentos menores no preço do hidratadoserão suficientes para reequilibrar o mercado.

Note que, relativamente à situação inicial, no novo equilibrio, com ou sem fraude,as quantidades transacionadas serão maiores (q2 qo) e o álcool será mais baratorelativamente à gasolina (d2 do) e mais caro relativamente ao açúcar (s2 so).

O fato do novo equilibrio se estabelecer em quantidades menores no caso da altado preço do açúcar e maiores no caso da alta do preço da gasolina decorre de que aselasticidades são inferiores à 1. Com efeito, a 1 dPl/Pa 0, isto é, o preçopara oferta cai, de modo que a oferta se contrai. Análogamenteg 1 dPl/Pg 0, isto é, o preço para a demanda cai, de modo que asquantidades demandadas aumentam.

Esta particularidade do mercado brasileiro será útil para interpretarmoscorretamente os resultados empíricos obtidos para os mercados Paulistano e Cariocana Seção III.

2.3 Dinâmica no Curto Prazo

Uma equação para a dinâmica de equilibrio do preço do etanol que conduza, nolongo prazo, à equação fundamental (3), pode ser um processo auto-regressivo noinverso do preço do etanol, no qual o inverso dos preços do açúcar e da gasolina sãousados como variáveis de contrôle. Consideraremos então a seguinte equação para oequilibrio de curto prazo:

Pl1 i1

k

iLiPl1 i1

p

iLi1 iLi1DuPa1 i1

q

iLi1 iLi1DuPg1

onde L é o operador de retardo, Lix xi.

Du é uma variável dummy usada para capturar, ao menos parcialmente, os efeitos

da entrada no mercado dos veículos flex-fuel ( 0 antes de 2004, 1 após 2004) e éum ruido branco. Os termos , ,, , são parâmetros a serem estimados à partirda amostra, assim como a ordem das diferenças k, p e q.

Por simplicidade, negligenciamos na equação acima eventuais diferenças entre osdeslocadores da oferta e da demanda no curto prazo. Acredita-se que asconsequências desta omissão não são importantes, posto que tais diferenças sãocapturadas, ao menos parcialmente, pelo processo autoregressivo especificado em5 para o inverso do preço do hidratado.

A significância dos efeitos virtuais do flex-fuel sobre o preço do etanol, no equilibriode curto prazo, será avaliada pela significäncia estatística dos parämetros e. Depois de estimados adequadamente os parâmetros da equação (5) e supondo aconstância dos preços do etanol, do açúcar e da gasolina em maxk, p, q períodossucessivos, obteremos indiretamente estimativas para os parâmetros 1 e 2 daequação (3), que relaciona o inverso dos preços do etanol com o açúcar e a gasolinano equilibrio de longo prazo.

III - VERIFICAÇÃO EMPÍRICA

Os parâmetros da equação (5) foram estimados usando-se dados de preços derevenda (varejo) mensais, nos mercados metropolitanos de São Paulo-Norte e Rio deJaneiro, no período 2001:07 à 2008 :08, totalizando 86 observações.

3.1 Fonte de Dados e Características da Amostra

Os dados de preço do álcool hidratado e da gasolina usados nas estimações, paraa revenda, estão disponibilizados no site eletrônico da ANP-Agëncia Nacional doPetróleo.7

Variações sazonais negativas observam-se no período da safra decana-de-açúcar, quando a oferta de álcool é maior, durante o trimestre Maio-Julho.Sazonalidades positivas observam-se no trimestre Novembro-Janeiro da entre-safra.Em ambos os mercados, SP e RJ, os preços do hidratado apresentaram umatendëncia geral crescente, com pico na revenda em meados de 2006. Comparando-seos períodos pré-2004 e pós-2004, o crescimento do preço médio nominal na revenda,foi de 19.3% em São Paulo e 34% no Rio de Janeiro. Para o consumidor, o álcool é29 centavos mais caro no Rio de Janeiro, na média nominal da amostra (R$1.43contra R$1.14 em São Paulo).

Em ambos os mercados, o preço nominal da gasolina apresenta tendënciacrescente até o primeiro semestre de 2006, quando então se estabiliza, após uma

pequena queda no final daquele ano. Comparando-se os períodos pré-2004 epós-2004, o crescimento do preço médio nominal na revenda, foi de 27.8% em SãoPaulo e 28.4% no Rio de Janeiro. Para o consumidor, a gasolina é 8 centavos maiscara no Rio de Janeiro do que em São Paulo, na média nominal da amostra (R$2.10contra R$2.18).

Os preços do açucar considerados foram aqueles disponíveis no site eletrônico doCEPEA-ESALQ. A série usada nas estimações consiste em uma média ponderadados preços interno e externo do produto. A ponderação do preço interno (externo)considera a parcela anual da produção nacional que é vendida internamente(externamente), segundo dados do MAPA-Ministério da Agricultura, Pecuária eAbastecimento. A série assim construída apresenta um crescimento importante àpartir de meados de 2005, alcançando o pico no final do primeiro semestre de 2006,quando o preço passa a cair regularmente até o final de 2007. Em 2008, este preçoapresenta evolução estável, no patamar da média nominal de 2004. Comparando-seos períodos pré-2004 e pós-2004, o crescimento do preço médio ponderado do açúcarfoi de 22%.

Com relação à evolução dos preços relativos álcool/açúcar e álcool/gasolina, oprimeiro apresenta tendëncia levemente crescente ao longo do período, com médias2.04 e 2.55 em São Paulo e Rio de Janeiro, respectivamente. A dispersão do preçorelativo, medida pelo coeficiente de variação, é 9% maior no Rio (0.18 contra 0.165em São Paulo).

Para o preço relativo álcool/gasolina, as médias foram 0.54 e 0.65respectivamente. Todavia, a dispersão é 21% menor no Rio (0.09 contra 0.116 emSão Paulo).

Todo ao longo do período, o preço relativo álcool/açúcar foi superior ao preçorelativo álcool/gasolina. Isto comprova que as quantidades de álcool transacionadasno equilíbrio situam-se bem à direita do ponto de interseção das curvas de oferta edemanda, como ilustrado nos pontos de equilibrio (qo, so,do) , (q1, s1,d1) e (q2, s2,d2)sobre a Figura 1.

3.2 Estimação

Todas as séries de preços são não estacionárias, mas a hipótese implícita naequação (5) é de que existem ordens de defasagem k, p, q para os inversos dospreços do etanol, do açúcar e da gasolina tais que estas variáveis cointegram entre si,gerando um processo residual estacionário.

Na estimação, a especificação mais adequada aos dados amostrais para SãoPaulo foi k,p,q 2,1,1 antes de 2004 e k,p,q 2,1,2 após 2004. Para o Rio de

Janeiro foi: k,p,q 2,1,2 durante todo o período.

Com a base de dados de preços do CEPA/Esalq, MELO et alii (2008) tambémobtém dois períodos de defasagem para o preço do hidratado, no nível.

A introdução de dummies sazonais para os períodos de baixo preço do hidratado(Maio-Julho) e alto preço (Novembro-Janeiro), como observado por BACCHI(2006),não se mostraram significativas, possívelmente em razão do preço do açúcar jáincorporar sazonalidade do preço do álcool, que é a variável dependente.

Dois métodos de estimação foram incialmente usados: Mínimos QuadradosOrdinários (MQO) e 2MQO (Dois estágios). Todavia, os testes LM-Arch e White sobreos erros MQO levaram à rejeição da hipótese homoscedástica no caso do Rio deJaneiro.

Em razão disso, usamos para o mercado Carioca o método de MáximaVerossimilhança (MV) com estrutura ARCH(1) - Autoregressividade comHetersocedasticidade Condicional de primeira ordem, o qual apresentou excelenteajuste. Na equação da variância, foi usado como regressor o inverso do preço doetanol na distribuição (RJ), uma variável "exógena" que apresentou ótimo ajuste paraa variância do erro. Os resultados da regressão são apresentados na Tabela 2.

Para São Paulo, não foi possível rejeitar as hipóteses de ausência deautocorrelação (Teste LM BREUSCH -GODFREY) e de homoscedasticidade(LM-Arch e WHITE), de modo que a estimativa MQ proporcionou resíduosaparentemente estacionários.

De modo a assegurar a consistência das estimativas para São Paulo, preferimosapresentar as estimativas 2MQO, obtidas em segundo estágio, após a projeção doinverso do preço do etanol sobre o vetorial gerado por um grupo de instrumentos ondeo inverso do preço do etanol na distribuição foi acrescentado às variáveis exógenasdo modelo. Os resultados obtidos aparecem na tabela abaixo:

TABELA 1 : SÃO PAULO - Dinâmica do Equilibrio no Curto Prazoequação(5) k,p,q 2,1,1 , 2,1,2 pós 2004

Dependent Variable: 1/PLREVSP

Method: Two-Stage Least Squares

Sample(adjusted): 2001:09 2008:07

Included observations: 83 after adjusting endpoints

Instrument list: 1/PLDISTSP(-1) 1/PLDISTSP(-2) 1/PA 1/PGREVSP

(DU/PGREVSP) (DU/PGREVSP(-1))

--------------------------------------------------------------------------------------------

Variable Coefficient Std. Error t-Statistic Prob.

1/PLREVSP(-1) 1.135608 0.095098 11.94150 0.0000

1/PLREVSP(-2) -0.413969 0.090964 -4.550926 0.0000

1/PA 0.059152 0.017490 3.381973 0.0011

1/PGREVSP 0.286481 0.107885 2.655428 0.0096

DU/PGREVSP 2.819718 1.028125 2.742583 0.0076

DU/PGREVSP(-1) -2.793681 1.024313 -2.727370 0.0079

----------------------------------------------------------------------------------------------

R-squared 0.934177 Mean dependent var 0.900514

Adjusted R-squared 0.929903 S.D. dependent var 0.181964

S.E. of regression 0.048177 Sum squared resid 0.178715

F-statistic 218.8420 Durbin-W atson stat 2.004220

Prob(F-statistic) 0.000000

Pelos resultados apresentados na Tabela 1, vemos que a qualidade doajustamento é ótima, todos os coeficientes são estimados com boa significäncia, noteste z assintótico. Note que os dois coeficientes associados à variàvel Du, paracapturar uma possível mudança na sensibilidade-gasolina do preço do álcoolatribuível à tecnologia flex-fuel do mercado automobilístico, são individualmentesignificativos.

Além de um efeito positivo instantäneo do preço da gasolina sobre o preço doetanol, a entrada dos veículos flex-fuel no mercado introduz também a persistënciadeste efeito, amortecendo, no período seguinte, o impacto inicial do aumento do preçoda gasolina (coeficiente de Du/Pgrevrj1 negativo).

No teste de WALD, rejeita-se a hipótese de que a soma dos dois parâmetros davariável dummy é nula, em benefício da hipótese que este valor é positivo, de modoque, no longo prazo, o efeito flex-fuel aumenta a sensibilidade-gasolina do preço do

etanol, muito embora este aumento seja quantitativamente pequeno.

TABELA 2 : RIO DE JANEIRO - Dinâmica do Equilibrio no Curto Prazoequação (5) k,p,q 2,1,2

Dependent Variable : 1/PLREVRJ

Method: ML – ARCH - Sample(adjusted): 2001:09 2008:08 - Convergence achieved after 18 iterations

_________________________________________________________________________________

Coefficient Std. Error z-Statistic Prob.

1 /PLREVRJ(-1) 1 .046824 0.069677 15.02387 0.0000

1/PLREVRJ(-2) -0.293870 0.062962 -4.667380 0.0000

1/PA 0.025057 0.006563 3.818067 0.0001

1/PG REVRJ 1.224155 0.314071 3.897702 0.0001

DU/PG REVRJ 2.245303 0.558688 4.018887 0.0001

1/PG REVRJ(-1) -0 .928419 0.323403 -2.870780 0.0041

DU/PG REVRJ(-1) -2 .262925 0.555593 -4.072989 0 .0000

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Variance Equation

C -0.000194 1.55E-05 -12.53269 0.0000

ARCH(1) -0.147465 0.060057 -2.455432 0.0141

G ARCH(1) 1.024596 0.066485 15.41088 0.0000

1/PLDISTRJ 0.000331 1.49E-05 22.18229 0.0000

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------

R -squared 0.970614 Mean dependent var 0.725614

Adjusted R-squared 0.966588 S.D. dependent var 0.163183

S.E. o f regression 0.029828 Akaike in fo criterion 4.526232

Sum squared resid 0.064949 Schwarz criterion -4.207910

Log likelihood 201.1017 F-statistic 241.1146

Durbin-W atson stat 1.568401 Prob(F-statistic) 0 .000000

___________________________________________________________________________________

O método de estimação ML-Arch envolve iterações para correção deheteroscedasticidade à partir dos resíduos iniciais MQO. Como se percebe, osresultados apresentados na Tabela 2 para o Rio de Janeiro são qualitativamenteanálogos àqueles obtidos para São Paulo. Mas há algumas diferenças. A principaldelas é a persistëncia dos efeitos do preço da gasolina mesmo antes de 2004. Osdois coeficientes associados à variàvel Du, destinados a capturar o efeito da entradados veículos flex-fuel são individualmente significativos.

Além de um efeito positivo instantäneo do preço da gasolina sobre o preço doetanol, a entrada dos veículos flex-fuel apenas muda a persistëncia deste efeito,amortecendo este impacto no período seguinte. Pelo teste de Wald, rejeita-se ahipótese de um efeito flex-fuel total nulo mas, à diferença de São Paulo, esta rejeiçãose faz em benefício da hipótese que este efeito é negativo, de modo que, no mercado

Carioca, há evidência que o flex-fuel contribui, ainda que modestamente, para reduzira sensibilidade-gasolina do preço do etanol no equilibrio de longo prazo.

Para se obter a forma estimada de (3) para o preço de etanol no equilibrio delongo prazo supõe-se que os preços permanecem constantes, pelo menos, 3 períodossucessivos, na forma estimada para a dinâmica de curto prazo. Deste modo, com ovalor dos coeficientes das tabelas acima, obtemos as seguintes estimativas para osparämetros da equação (3) e das elasticidades (4):

SÃO PAULO:

1Pl

0.2125 1Pa 1.02917 0.093537Du 1Pg

3SP

a 0.2125Pl/Pa ; g 1.02917 0.093537DuPl/Pg 4SP

RIO DE JANEIRO:

1Pl

0.101426 1Pa 1.1970888 0.071331Du 1Pg

3RJ

a 0.101426Pl/Pa ; g 1.1970888 0.071331DuPl/Pg 4RJ

Na Figura 2 abaixo, apresentamos uma representação estilizada, noespaço tridimensional, da superfìcie do nível dos preços de equilibrio do etanol,gerada pela estimativa (3SP) para São Paulo:

Figura 2 - SÃO PAULO: Superfìcie dos Preços do Etanol no Equilibrio LP

O gráfico do inverso da equação 3RJ acima não será representado, pois seuformato é em tudo análogo àquele de São Paulo.

O cálculo dos desvios-padrões dos estimadores de 1 e 2 das equações delongo prazo pode ser aproximado pelo método Delta, usando-se as variäncias ecovariäncias dos estimadores das equações de curto prazo.

Estes não serão mostrados junto com com as estimativas das equações (3SP) e(3RJ), pois no teste z Normal assintótico, a significância de todos os estimadores dasequações de longo prazo, está assegurada pela elevada precisão dos estimadores decurto prazo.

A análise econômica destes resultados será realizada na próxima seção.

IV - ANÁLISE DOS RESULTADOS

Comentaremos inicialmente os resultados obtidos no curto prazo e no longo prazo.Nesta análise, as semelhanças e diferenças obtidas entre os mercados Paulistano eCarioca serão enfatizadas.

4.1 Curto Prazo

A estimação da equação (5) para a dinâmica do preço de revenda do etanol nos

mercados Paulistano e Carioca mostrou que:

(i) Face à perturbações exógenas ao mercado, os ajustes de curto prazo no preçodo etanol se completam em dois períodos (meses). As variáveis intervenientes são:preço da gasolina, que afeta principalmente a demanda do produto (acessòriamente aoferta) ; preço do açúcar, que afeta exclusivamente a oferta de etanol;

(ii) No equilíbrio de curto prazo, o impacto sobre o preço do etanol de uma

variação exógena no preço do açúcar opera instantâneamente, sem defasagens, nomesmo período (mês);

(iii) Face à uma variação exógena no preço da gasolina, o efeito sobre o preço deequilibrio do etanol opera, parte instantäneamente, em São Paulo e Rio, parte cominércia de 1 período no Rio (em São Paulo, após 2004);

(iv) Existe evidência estatística de que a adoção da tecnologia flex-fuel nomercado automobilístico afetou a dinâmica dos ajustes ao equilibrio do preço doetanol, mas sòmente com relação ao preço da gasolina (açúcar exluído). Em ambosmercados, a inovação afetou o impacto e a persistëncia do efeito-gasolina. Em SãoPaulo, o flex-fuel introduz a persistëncia do impacto-gasolina inicial, a qual eraanteriormente inexistente.

4.2 Longo Prazo

A estimação indireta dos parämetros da equação (3) para o preço de equilibrio doetanol no longo prazo será comentada abaixo:

(i) Aquecimento e Desaquecimento do mercado

Confronta-se o preço do etanol corrente, com o preço gerado pelo modelo, para oequilibrio no longo prazo. Tal confrontação pode ser visualizada à partir dos gráficosseguintes, onde o preço de longo prazo é calculado à partir das equações (3SP) e(3RJ):

Figura 3SP - SÃO PAULOEtanol: Preço Corrente (fina) e Preço de Equilibrio LP (grossa)

0.6

0.8

1.0

1.2

1.4

1.6

1.8

00 01 02 03 04 05 06 07 08

FITREV2MQSP PLREVSP

Figura 3RJ - RIO DE JANEIROEtanol: Preço Corrente (fina) e Preço de Equilibrio LP (grossa)

0.8

1.0

1.2

1.4

1.6

1.8

2.0

2.2

00 01 02 03 04 05 06 07 08

FITREVARCHRJ PLREVRJ

Uma interpretação natural para as diferenças entre o preço observado e o preçoprevisto para o equilibrio no longo prazo é de que, quando esta diferença é positiva,estão ocorrendo pressões da demanda corrente sobre a oferta e inversamente,quando ela é negativa, as pressões são da oferta sobre a demanda. Uma expansãoda capacidade produtiva ou da estocagem do produto insuficientes (excessivas), comrelação à demanda corrente, explicariam a manutenção do preço acima (abaixo) dopreço de equilibrio.

Figura 4 - ETANOL: Desvios Preço Corrente - Preço de Equilibrio LPSão Paulo (grossa) - Rio de Janeiro (fina)

-0.3

-0.2

-0.1

0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

00 01 02 03 04 05 06 07 08

DESVIO2MQSP DESVIOARCHRJ NULL

A notável coincidëncia na evolução do ciclo dos preços em São Paulo e no Rio deJaneiro é, sem dúvida, consequëncia da semelhança existente na formação do preçode curto prazo nos dois mercados, como visto na Seção 3.2 . Com a excessão dosegundo semestre de 2004 e meados de 2005 e 2006, quando as reversões de sinaldos desvios são claramente antecipadas em alguns meses por São Paulo, as demaisreversões práticamente coincidem no tempo.

A Figura 4 sugere que pressões de demanda dominaram nos seguintes períodos:2002-I, 2003, 2005-I, 2006-I e 2007-2008. Em particular, a classificação deste últimoperíodo encontra respaldo na percepção dos agentes do mercado, que caracterizam omomento atual como altamente aquecido, com fortes pressões em curso sobre ademanda de etanol. Em nosso modelo, os períodos de baixo aquecimento,caracterizado por pressões mais fortes da oferta são: 2001-I , 2002-II . 2004, 2005-II e2006-II.

Na média da amostra, o preço corrente ficou acima do preço de equilibrio em 3.3centavos em São Paulo e 1.8 centavos no Rio. Comparando-se os períodos pré e pós2004, houve aumento da pressão de demanda líquida em ambos os mercados(descontados os desaquecimentos) após 2004, pois os desvios médios passam de1.2 para 4.4 centavos em São Paulo, e 1.47 para 2.8 centavos no Rio.

(ii) Sensibilidade no nível

O modelo permite avaliar a sensibilidade do preço do etanol com relação aospreços do açúcar e da gasolina, no equilibrio de longo prazo. Isto é feito usando-se aselasticidades de transmissão dos preços a e g apresentadas nas equações 4SP e

4RJ. Como veremos abaixo, em ambos mercados, o preço do etanol é, no equilibrio,mais sensível às variações do preço da gasolina do que do açúcar. Todavia, estediferencial é bem menor em São Paulo (0.58 contra 0.42 para o açúcar) do que no Rio(0.75 contra 0.25). Assim, face à um aumento exógeno de 10% no preço da gasolina(açúcar), um aumento de 5.8% (4.2%) no preço do etanol é suficiente pararestabelecer o equilibrio do mercado em São Paulo. No Rio, um aumento de 7.5%(2.5%) será necessário.

Todavia, após 2006, observa-se uma tendëncia para a redução deste diferencialem ambos os mercados. Como veremos nas figuras abaixo, existe um forteco-movimento na evolução das elasticidades entre os dois mercados regionais . Acorrelação entre elas é bastante elevada, na ordem de 0.91 em todo o período.

Figura 5 : Elasticidade de transmissão preço açúcar preço etanol LPSão Paulo (grossa) - Rio de Janeiro (fina)

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

00 01 02 03 04 05 06 07 08

ELAREV2MQSP ELAREVARCHRJ

Vemos pelo gráfico que o preço do etanol é mais sensível ao preço do açúcar nomercado Paulistano do que no mercado Carioca. Na média do período, 0.42 em SãoPaulo contra 0.25 no Rio. Todavia, à partir de meados de 2006, a Figura 5 mostrauma nítida tendência de aumento da sensibilidade-açúcar do preço do etanol nos doismercados.

Figura 6 : Elasticidade de transmissão preço gasolina preço etanol LPSão Paulo (grossa) - Rio de Janeiro (fina)

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

00 01 02 03 04 05 06 07 08

ELGREV2MQSP ELGREVARCHRJ

Como a soma das elasticidades de transmissão, em cada mercado, é igual à 1,a evolução da sensibilidade-gasolina do preço do etanol é simétrica à evolução dasensibilidade-açúcar que acabamos de descrever. O mercado Paulista do etanol ébem menos sensível ao preço da gasolina do que o mercado Carioca. Na média doperíodo, a elasticidade é 0.58 em São Paulo contra 0.74 no Rio. Comparando-se osperíodos pré e pós 2004, houve um leve aumento desta sensibilidade à gasolina emSão Paulo(0.57 para 0.58, 1.7%) e uma redução também modesta, de 4% (0.76 para0.73) no Rio.

Isto significa que, comparativamente à situação anterior à 2004, para que oequilibrio do mercado se restabeleça apòs um aumento do preço da gasolina, seránecessàrio um aumento percentual no preço do etanol ligeiramente maior em SãoPaulo e menor no Rio. À partir de meados de 2006, a Figura 6 mostra uma nítidatendência de queda da sensibilidade-gasolina do preço do etanol, nos dois mercados.

(iii) Sensibilidade na margem

Definimos aqui a sensibilidade-gasolina do etanol na margem como a taxa devariação da elasticidade-gasolina do preço do etanol sobre a variação do preçorelativo etanol/gasolina, no equilibrio do etanol. Esta taxa é estimada peloscoeficientes do preço relativo que aparecem nas equações 4SP e 4RJ para agasolina.

A comparação das estimativas das elasticidades do preço do etanol com relaçãoao da gasolina nos períodos pré e pós 2004, nos dois mercados, mostra variaçõesmodulares maiores na margem do que no nível.

Em termos de preço, o aumento na margem da sensibilidade-gasolina do etanol, àpartir de 2004, foi de 9.1% em São Paulo (contra 1.7% no nível) e que, no Rio, aredução na margem foi de 6% (contra 4% no nível). Note-se que estes resultados são

qualitativamente robustos: o mesmo sinal para as variações foram também obtidosusando-se outros métodos de estimação aplicados à equação (5).

4.3 Efeitos diferenciados do flex-fuel

Como vimos acima, pós 2004, a sensibilidade-gasolina do preço do etanol, noequilibrio LP, cresce em São Paulo e decresce no Rio, tanto no nível quanto namargem. Uma explicação para este fato discrepante deve ficar naturalmentecircunscrita à interpretação sugerida pelo próprio modelo.

Neste sentido, observe que o parâmetro 2 da sensibilidade-gasolina do preço doetanol é igual à D/D S, onde os parämetros são parâmetros de deslocamentoda demanda e da oferta. O modelo supõe que, no longo prazo, o crescimento dademanda total é acompanhado pelo crescimento correspondente da oferta total. Seesta hipótese for verdadeira, então a diferença D S será aproximadamenteconstante ao longo da amostra. Observe que a estimativa de 1 S/D S nãoapresentou mudança após 2004. Isto reforça a plausibilidade da constância hipotizadapara D S. Sob esta hipótese, variações em 2 serão proporcionais às variações de : 2 .

O parâmetro está ligado à demanda e se refere à racionalidade dosconsumidores de etanol. Face à um aumento no preço relativo álcool/gasolina, quantomaior , maior será a redução, na margem, da demanda de álcool.

À luz da argumentação teórica do final da Seção 2.2, o aumento constatado novalor da estimativa de 2 em São Paulo isto é, 0 após 2004, é um resultadoesperado: face à aumentos no preço da gasolina, aumentos na demanda de álcoolproporcionalmente maiores do que anteriormente serão necessários para equilibrar omercado, em decorrência da demanda adicional dos consumidores flex-fuel quesubstituirão a gasolina pelo álcool. Tal movimento, após 2004, pode ser ilustrado poruma redução na inclinação (negativa) da curva de demanda qD na Figura 1 da Seção2.2.

No Rio, o valor da estimativa de 2 foi menor após 2004, o que sugere 0. Oargumento da racionalidade dos agentes requer que, com o flex-fuel, tenhamos 0, pois álcool e gasolina passam a ser substitutos perfeitos para um númerocrescente de consumidores, de modo que a sensibilidade da demanda de álcool aorelativo dos preços não deveria diminuir.

Como sugerido no início da Seção II, uma explicação possível para a redução naelasticidade de transmissão do preço da gasolina, que é sugerida pelo modelo, é a dafraude com a adulteração do anidro e sua posterior venda como álcool hidratado.

A ocorrência desta fraude torna-se mais provável quando há produção excedentede álcool anidro. Dados do MAPA e ALCOPAR-Associação dos Produtores de Álcool

do Paraná, reportados em RAMOS (2008, Quadro 09), sugerem um acúmulo deestoques (excedente interno menos exportações), a nível nacional, na ordem de 2milhões e 400 mil metros cúbicos de álcool anidro, no período 2001/01 à 2005/06.8

Ainda que o consumo possa estar sendo subestimada nesta estatística, aacumulação de estoques após o lançamento dos carros flex-fuel não é implausível,uma vez que a redução no crescimento do consumo de gasolina que se segue àdisseminação dos veículos flex-fuel no mercado contribui para isso. No mercadoCarioca, o movimento de substituição da gasolina pelo hidratado ocorrido à partir de2004 pode ser inferido à partir da variação observada nos preços relativos nadistribuição: o preço do álcool hidratado relativo à gasolina encarece na ordem de10%, passando de 0.57 na média anterior, para 0.63 após 2004. O aumento gradualna proporção de mistura mandatória de 0.20 até Março 2006 para 0.25 após Julho2007 reflete possivelmente a abundancia de anidro no mercado neste período.

Fraude perceptível no Mercado Carioca ?

A constatação de uma redução na elasticidade-gasolina da demanda deálcool após 2004, e uma eventual oferta excedente de anidro, tornam a possibilidadede fraude no mercado Carioca uma hipótese perfeitamente verossímil. A necessidadede reduzir o excedente produzido poderia assim explicar, parcialmente, a "molhagem"do anidro.

Além disso, há o incentivo do lucro adicional. BRAGATO e MAISTRO (2006)ponderam que, embora o custo de produção do anidro seja mais alto, a própriaestrutura tarifária tornou a fraude lucrativa. Além do PIS-COFINS de 3.65% incidentesobre ambos, sobre o hidratado incide ainda o ICMS, o que leva ao encarecimentodeste produto. Em São Paulo, a aliquota deste imposto è de 12%; no Rio ela é aindamaior, 25% (?). Estes autores estimam um diferencial de preço entre o verdadeirohidratado e o falso hidratado ( anidro "molhado") ao longo de 2005, entre R$ 32/m3

(Janeiro) e R$90/m3 (Dezembro). Evidentemente, tais diferenças tornam a fraudealtamente lucrativa. Muito embora a ANP tenha instituído, à partir de Janeiro 2006, aadição de um corante ao anidro carburante de modo a coibir a fraude, aindarecentemente, no último trimestre de 2008, ela aparece em 25% dos casos de nãoconformidade no álcool constatadas pela ANP em São Paulo (27% no Rio).

Mercado Paulistano Mercado Carioca

Se a interpretação sugerida pelo modelo é correta, resta então explicar por que,com a introdução dos carros flex-fuel, a fraude não ocorreu nas mesmas proporçõesem São Paulo, uma vez que o incentivo da maior lucratividade estaria presente, emprincípio, em ambos os mercados. A resposta à esta indagação passa pelo exame dofuncionamento real de cada mercado regional.

(i) Os dados disponibilizados pela ANP apontam para a existência de umaestrutura de comercialização para o álcool mais eficente em São Paulo do que no Rio.A eficiência na comercialização é aqui entendida como a capacidade de oferecer umproduto homogêneo a preços menores em um mercado do que em outro.Primeiramente, a maior proximidade dos centros produtores proporciona umaprovisionamento menos oneroso para a revenda, em virtude do menor custo detransporte. Em seguida, como mencionamos acima, a alíquota da tributação Estadual(ICMS) é menos onerosa no Estado de São Paulo do que no Estado do Rio. Isto setraduz em preços menores no mercado Paulistano do que no Carioca. Com efeito, noperíodo da amostra, o preço médio do litro de hidratado, na distribuição, foi de R$0.95, contra R$1.23 no Rio.

Além disso, as margens de comercialização do álcool hidratado ( preço revenda-preço distribuição) são menores no mercado Paulistano. Na média anterior à 2004, elaera de 20 centavos o litro, contra 22 centavos no Rio. Após 2004, possívelmente emdecorrencia do crescimento da oferta global e do aumento da concorrência no varejo,a margem média baixou ligeiramente para 19 centavos em São Paulo, e para 20centavos por litro no Rio. Considerando-se a inflação do período, a redução damargem real é significativa.

(ii) A maior eficiência de São Paulo na comercialização do álcool estende-seaparentemente também à gasolina. Com efeito, o aprovisionamento destecombustível é mais barato para os revendedores de São Paulo: R$1.15 por litro, namédia da amostra, contra R$1.43 no Rio. Este fato, aliado à maior eficiëncia nacomercialização do álcool e à menor sensibilidade-gasolina do preço deste últimocombustível, permitiu ao mercado Paulistano apresentar dois diferenciaisimportantes:

O primeiro, é a melhoria na atratividade do álcool hidratado para os consumidoresflex-fuel . Com efeito, o preço relativo médio álcool/gasolina, que era 0.56 antes de2004, se reduz para 0.52 após 2004. No mercado Carioca, o hidratado tornou-serelativamente menos atraente para os consumidores, pois seu preço relativo àgasolina, quer era de 0.63 antes de 2004 sobe para 0.66, em média, após 2004.

Isto se deveu ao fato de que, face a um aumento percentual no preço da gasolina,o aumento percentual no preço do álcool, necessário para equilibrar a demanda e aoferta do produto, é menor em São Paulo do que no Rio, como mostra a Figura 6 daselasticidades.

O segundo diferencial é o aumento da margem nominal de comercialização dagasolina no mercado Paulistano. Antes de 2004, a margem média é de 20 centavos olitro, práticamente idëntica à do Rio. Após 2004, ela aumenta 30%, passando a 26centavos o litro, contra um aumento de apenas 5% no Rio (21 centavos o litro),percentual este bem inferior à inflação do período.

Assim, a maior competitividade e lucratividade do hidratado, relativamente àgasolina, no mercado Carioca após 2004, teriam favorecido a adulteração do anidro esua venda posterior como álcool hidratado.

Em contraposição, o mercado Paulistano se mostra aparentemente capaz demanter a demanda pelo etanol aquecida, proporcionando aos consumidores preçosrelativos atraentes, graças à eficiência alcançada tanto na distribuição quanto narevenda do produto. Além disso, à diferença do Rio de Janeiro, o mercado Paulistanopara a gasolina assegura aos varejistas uma margem nominal de comercialização emascenção, à despeito da concorrência crescente do etanol, pós 2004.

(iii) Por fim, as irregularidades constatadas pela ANP na comercialização do álcoolaparecem com maior frequência no Estado do Rio do que no de São Paulo. Isto é oque mostram as duas primeiras colunas da tabela abaixo.

TABELA 3 : IRREGULARIDADES DETECTADAS NO COMERCIO DE ÁLCOOLE GASOLINA

F R E Q U E N C IA D A S N Ã O -C O N F O R M ID A D E S E F R A U D E S N O C O M E R C IO D E Á L C O O L E G A S O L IN A

S Ã O P A U L O e R IO D E J A N E IR O ( 2 0 0 4 – 2 0 0 7 ) M é d ia s T r im e s tra is

Á L C O O L G A S O L IN A

A N O

2 0 0 7

2 0 0 4

2 0 0 5

2 0 0 6

S P R J S P R J

9 .2

%

7 .2

3 .2

1 .7

1 6 .2

1 7 .4

7 .2

1 1 .0

1 1 .3

7 .5

7 .2

4 .7

6 .5

6 .6

8 .7

4 .5

T e o r A lc o ó lic o ; C o n d u c tiv id a d e ; p H D e s t ila ç ã o ; o c ta n a g e m ; Á lc o o lT IP O S

F o n te : A N P

A frequencia média anual das irregularidades encontradas no álcool, noperíodo 2004-2007 foi de aproximadamente 5.4% em São Paulo e de 13% no Rio. Istoé, para cada 3 irregularidades no álcool detectadas pela ANP nos dois estados,durante o período, 2 delas ocorrem no Rio e apenas 1em São Paulo.

Este cenário explicaria, ao menos em parte, por que a fraude não seevidenciou em São Paulo, na mesma proporção que as estimativas do modelosugerem para o Rio de Janeiro. A maior eficiëncia aparente do mercado decombustíveis Paulistano teria inibido o incentivo econômico para a adulteração doálcool. Independentemente da maior ou menor eficácia do controle e monitoramentogovernamentais, a nível estadual, a maior eficiência econômica explicaria também amenor probabilidade de fraude constatada no mercado Paulista.

V - PROLONGAMENTOS DA ANÁLISE FORMAL E RESUMO DOSRESULTADOS

O presente modelo pode ser estendido em duas direções principais. Aprimeira, consiste em integrar na análise o álcool anidro. Ainda que esta proposta nãoimplique em alterações substanciais na equação de ofera, ela requererá no entanto, aespecificação de uma equação para a demanda de gasolina. A segunda, de maiorimportancia caso o modelo seja estimado no segmento produção-distribuição,consiste em considerar a oferta de açúcar como função do preço do álcool, de modo acapturar eventuais simultaneidades existentes entre o preço destes dois bens nosegmento da produção, como as análises baseadas em modelos VAR bivariadosrealizadas até agora sugerem.

O presente artigo representa uma iniciativa pioneira, tanto no tema quanto naabordagem. Em primeiro lugar, trata-se de um primeiro trabalho formal únicamentefocado no mercado de varejo para o álcool hidratado. Em segundo lugar, trata-se deuma abordagem na qual as elasticidades de transmissão dos preços do açúcar e dagasolina para o preço do álcool são pela primeira vez estimadas à partir do equilibriode longo prazo neste mercado.

Os principais resultados do artigo são sumarizadas a seguir:

(i) Uma propriedade do equilibrio do mercado do hidratado descrito pelo modelo éde que, no longo prazo, as elasticidades de transmissão dos preços do açúcar e dagasolina para o preço do álcool são positivas e somam 1. Isto significa que, aumentosno preço destes bens não precisam ser integralmente repassados ao preço dohidratado para que o equilibrio deste mercado seja preservado.

Com base nos preços mensais divulgados pela ANP para as cidades de SãoPaulo-Leste e Rio de Janeiro (2001/07 - 2008/08) os seguintes resultados amostraisforam obtidos:

(ii) Em face de choques exógenos, os ajustes ao equilíbrio do preço do etanol, nocurto prazo, se completam em dois períodos (meses). O efeito de variações no preçodo açúcar ou da gasolina operam parte instantâneamente, parte com inércia de 1período no Rio (em São Paulo, após 2004). Existe evidência de que a adoção datecnologia flex-fuel no mercado automobilístico afetou a dinâmica dos ajustes aoequilibrio em ambos os mercados, alterando o impacto e a persistëncia dos efeitos dagasolina, mas não do açúcar, sobre o preço do etanol.

(iii) A confrontação do preço do álcool observado com o preço previsto noequilibrio de longo prazo mostra uma diferença positiva entre ambos em 2002-I, 2003,2005-I, 2006-I e 2007-2008, nos dois mercados. Estes podem ser caracterizadoscomo períodos de aquecimento da demanda. Nos demais períodos em que a

diferença foi negativa, houve desaquecimento.

(iv) Em ambos os mercados, o preço do etanol é, no equilibrio de longo prazo,mais sensível às variações do preço da gasolina do que do açúcar. Face à umaumento exógeno de 10% no preço da gasolina (açúcar), um aumento de 5.8%(4.2%) no preço do etanol, na média do período, é suficiente para restabelecer oequilibrio do mercado em São Paulo. No Rio, um aumento de 7.5% (2.5%) no preçodo etanol será necessário para restaurar o equilibrio.

(v) Após a introdução dos veículos flex-fuel, em 2004, a sensibilidade-gasolina dopreço do etanol, no equilibrio LP, cresce em São Paulo e decresce no Rio, tanto nonível quanto na margem. O aumento da sensibilidade na margem foi de 9.1% emSão Paulo, contra 1.7% no nível. No Rio, a redução da sensibilidade na margem foide 6% contra 4% no nível. Uma hipótese sugerida pelo modelo para explicar umresultado assim inesperado, no mercado Carioca, relaciona-se à incidência maisexpressiva, após 2004, da fraude do "anidro molhado" neste mercado. Argumentosteóricos e empíricos, de natureza econômica e estatística, que reforçam aplausibilidade desta hipótese são apresentados no artigo.

Rio de Janeiro, Fevereiro 2009

(*) Este trabalho originou-se de um profícuo contato intelectual com os pesquisadores do grupoINFOSUCRO, Maria da Graça Fonseca, João Felipe Mathias e Iraci Vasconcellos. Agradeço à HeloisaBorges (ANP) o fornecimento dos dados e à Raquel de Souza as indicações bibliográficas. Ao prof.Edimar Almeida, do Grupo de Energia do IE-UFRJ devo as referências sobre o programa de controlede qualidade dos combustíveis da ANP.

NOTAS

1/ O histórico recente do % de mistura autorizado pelo Governo Federal é: 20%(até 2001/05); 22% (até 2002/01), 24% (até 2002/07); 25% (até 2003/02); 20% (até2003/06); 25% (até 2005/10); 20% (até 2006/11); 23% (até 2007/07).

2/ Sejam ql,qa as quantidades ofertadas de álcool e açúcar, Pl, Pa seus preçosunitários, wl,wa os preços dos insumos usados na fabricação dos dois produtos,Clql,wl e Caqa,wa as funções custo que minimizam o custo da produção do álcool edo açúcar nas quantidades ql e qa respectivamente. Então, os lucros serão:

lql,wl Plql Clql,wl

aqa,wa Paqa Caqa,wa

A escolha de ql e qa que maximiza os lucros separadamente, dados os preços,requer: Pl/Pa Cl

ql,wl/Ca

qa,waMas como o açúcar e o álcool podem ser mensurados por uma mesma medida

comum, o ATR-Açúcar Total Recuperável, existe uma constante k tal que qa kql, demodo que se a função Sql Cl

ql,wl/Ca

kql,wa for inversível, a oferta será funçãodos preços relativos: qlS S1Pl/Pa.

Os valores de conversão sugeridos pelo CONSECANA são: 1kg açúcar 1.0495kg ATR e 1 litro álcool 1.78 kg ATR. Se o açúcar é medido em quilos e o álcool emlitros obtemos k 1.0495/1.78, isto é: qa 0.59ql.

Caso os produtores igualarem os mark-ups:l/Cl a/Ca Pl/Pa kClql,wl/Cakql,wa Mql. Se a função M for inversível,teremos então: qlS M1Pl/Pa.

3/ Nestas plantas integradas, a mudança da produção parece todavia limitada àum máximo de 60% numa ou noutra direção Veja ELOBEID e TOKGOZ, op.cit.

4/ Com dados de preços levantados pelo CEPEA/ESALQ no período 1999/02 -2007/12 e para um horizonte de 20 trimestres, os autores obtém que a participação dopreço do açúcar no erro de previsão do preço do etanol é, aproximadamente, de 40%,enquanto que a participação do preço do etanol no erro de previsão do preço doaçúcar é da ordem de 30%.

5/ Tal observação também é feita por MARJOTTA-MAISTRO e BARROS (2002).

6/ No sentido em que pode ser produzido à um custo 60% mais baixo que o preçoda gasolina, descontados os impostos e as margens de comercialização.

7/ O preço do anidro é igual ao preço do hidratado mais o custo da desidratação.Como este custo é quase constante, a correlação entre os dois preços é elevada. Noperíodo Jan./2004 - Mai./2006, por exemplo, NETO e MAISTRO(2007) estimam estacorrelação em 0.98. Além disso, os índices sazonais dos preços do anidro e hidratadosão práticamente idênticos (BACHI, 2006).

8/ O estoque de hidratado acumulado no período é ainda maior. Todavia, oconsumo de ambos, anidro e hidratado, pode estar sendo subestimado nestasestatísticas.

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