Os fertilizantes nitrogenados têm a amônia (NH3) como insumo central para sua produção e para o abastecimento agrícola. Mas em contextos de desequilíbrio entre oferta e demanda, a discussão vai além dos preços. A origem, a disponibilidade e a logística também entram no debate, já que boa parte do suprimento depende do comércio internacional.
Neste artigo, a discussão é organizada em três principais pontos: o papel da amônia como insumo central do portfólio de fertilizantes nitrogenados, a geografia do suprimento de fertilizantes e o que ela revela sobre a dependência brasileira, e a forma como a amônia renovável pode ganhar relevância na cadeia, especialmente sob requisitos de rastreabilidade, especificação e arranjos de suprimento.
Fertilizantes nitrogenados: qual é o papel da amônia
Os fertilizantes mais utilizados na produção agrícola são formulados a partir de nitrogênio (N), fósforo (P) e potássio (K). Entre essas três categorias, os nitrogenados são os mais consumidos em base de nutrientes, com 104 Mt de nitrogênio em 2018, em comparação com 46 Mt de fósforo e 37 Mt de potássio [1]. Há, porém, uma diferença estrutural entre as fontes desses nutrientes: enquanto fósforo e potássio são obtidos a partir de minerais extraídos de depósitos naturais, o nitrogênio utilizado em fertilizantes minerais é, essencialmente, obtido do ar atmosférico.
Embora o gás nitrogênio (N2) seja o componente mais abundante da atmosfera, representando cerca de 78%, a maior parte das plantas não consegue absorvê-lo. E é por isso o nitrogênio precisa ser convertido em formas reativas, obtidas a partir da amônia, para então se tornar disponível no solo. Nesse contexto, a amônia se consolida como o intermediário industrial central do portfólio nitrogenado, viabilizando a produção e o abastecimento de fertilizantes como ureia, nitrato de amônio e diferentes fosfatos de amônio, como apresentado na Figura 1 [2,3].
Figura 1: Origem e usos da NH3 na indústria química.
Fonte: Adaptado de [2].
No mercado, essa centralidade também impulsiona a dinâmica da produção global de amônia. A Agência Internacional de Energias Renováveis (IRENA) estima que cerca de 85% da amônia seja utilizada na produção de fertilizantes, sendo que aproximadamente 55% está destinada à produção de ureia, enquanto o nitrato de amônia (NH4NO3) corresponde a cerca de 15% do consumo [2].
Fertilizantes no Brasil: oferta, demanda e dependência externa
A distribuição geográfica do comércio internacional de fertilizantes em 2022 indica um mercado com concentração relevante tanto do lado da oferta quanto do lado da demanda. Conforme a Figura 2, as exportações se concentram em poucos polos: União Europeia (22%), Rússia (14%), Canadá (11%), China (9%) e EUA (7%), que juntos somam 63% do comércio mundial no recorte dos principais exportadores. Do lado das importações, a concentração também é evidente, com União Europeia (21%), Brasil (18%), Índia (12%) e EUA (9%) totalizando 60% entre os principais importadores [4]. Esse desenho reforça que, em contextos de desequilíbrio entre oferta e demanda, oscilações de disponibilidade e logística em poucos corredores tendem a se propagar rapidamente para o restante da cadeia.
Figura 2: Distribuição dos maiores comerciantes de fertilizantes.
Fonte: Adaptado de [4].
Para o Brasil, além da posição como um dos maiores importadores, a dependência externa aparece também em indicadores estruturais de abastecimento. Em 2023, a razão importação/consumo para o complexo NPK (conjunto de fertilizantes nitrogenados, fosfatados e potássicos) foi superior a 90%, e a relação produção/consumo foi estimada em torno de 8% para nitrogenados, 44% para fosfatados e 3% para potássicos, o que indica limitada capacidade doméstica para amortecer choques de oferta [5].
Como a amônia renovável pode fortalecer a cadeia de fertilizantes
A rota industrial de produção de amônia, via a síntese de Haber-Bosch, é amplamente consolidada e, em termos tecnológicos, raramente é o fator limitante da cadeia. No entanto, a produção de NH3 depende diretamente da disponibilidade de hidrogênio (H2) para a síntese e, historicamente, esse H2 é majoritariamente obtido a partir do gás natural por rotas de reforma a vapor [2]. Na prática, a amônia funciona como um ponto de convergência entre o mercado de fertilizantes e o mercado de energia: variações na oferta de gás natural e na produção de H2 tendem a repercutir na produção de NH3 e, por extensão, no abastecimento de fertilizantes nitrogenados derivados.
Nesse contexto, a amônia renovável pode contribuir na cadeia de fertilizantes em três frentes complementares:
Diminuir a dependência de insumos fósseis, ao substituir o hidrogênio historicamente associado ao gás natural por H2 de baixa emissão de carbono, como aquele obtido via eletrólise alimentada por eletricidade renovável (H2 verde). Nesse caso, produz-se a amônia verde, mantendo a síntese de amônia como rota industrial consolidada.
Diminuir o impacto ambiental do suprimento de nitrogenados, uma vez que a origem do H2 é o principal determinante das emissões associadas à produção de NH3, e a mudança de base energética altera o perfil ambiental do produto ao longo da cadeia [2].
Criar condições para competitividade em contextos de abundância de energia renovável, quando há disponibilidade de eletricidade com boa previsibilidade e infraestrutura adequada.
No Brasil, a amônia renovável pode se tornar uma aposta consistente à medida que os fatores que hoje elevam seu custo passam por uma trajetória de queda. Essa tendência é sustentada pela redução do custo da eletricidade renovável, por economias de escala e aprendizado em eletrolisadores, com expectativa de reduções de 50% ou mais no CAPEX de eletrólise até 2030, e por melhorias de processo ao longo da cadeia [2]. Em um país com elevada disponibilidade de recursos renováveis e forte dependência de importação de fertilizantes, esses vetores reforçam alternativas domésticas que reduzam a exposição a insumos fósseis e aumentem a resiliência logística no médio e longo prazo.
A Protium Dynamics aposta na amônia verde
Nós, da Protium Dynamics, apostamos na amônia verde como alternativa para a descarbonização e para a segurança do suprimento de nitrogenados no Brasil. Nossa equipe de especialistas foca no desenvolvimento de projetos de alta complexidade e estudos aprofundados voltados à produção de hidrogênio de baixo carbono e amônia verde em escala industrial. O reflexo desse compromisso é o “Estudo Estratégico da Produção de Amônia Verde no Estado do Paraná”, um Projeto Estratégico (Fundo Paraná) atualmente em desenvolvimento em parceria com a UNIOESTE e a UEM.
É essa integração estratégica entre o desenvolvimento e a pesquisa que define os projetos que saem do papel.
Para viabilizar projetos de H2 de baixo carbono ou NH3 renovável, a Protium Dynamics entrega suporte completo: desde o diagnóstico e comparação de rotas até a modelagem e integração de processos, avaliação de riscos e requisitos regulatórios, além de análises técnico-econômicas e o roadmap de implantação.
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Referências
[1] INTERNATIONAL ENERGY AGENCY. Ammonia Technology Roadmap. 2021.
[2] IRENA and AEA. Innovation Outlook: Renewable Ammonia. 2022.
[3] MOULIJN, J.A.; MAKKEE, M.; VAN DIEPEN, A.E. Chemical Process Technology. 2013.
[4] HEPBURN, J.; TARASENKO, I. Trade in Fertilizers – An Overview. 2023.
[5] INSPER AGRO GLOBAL. Qual é a dependência do agro brasileiro das importações de fertilizantes?
Leonardo Galuppo Dalazem é graduando em Engenharia Química (UNIOESTE) e integra a equipe de P&D da Protium Dynamics, atuando com simulação de processos voltada à produção de hidrogênio de baixo carbono.
