IMPACTOS DA PRODUÇÃO DE GÁS DE XISTO NA ECONOMIA BRASILEIRA

IMPACTOS DA PRODUÇÃO DE GÁS DE XISTO NA ECONOMIA BRASILEIRA
Cassiano Ricardo Gomes Peres
RESUMO – Este trabalho aborda o setor de extração de gás natural da economia brasileira através da metodologia de insumo-produto. Tem como objetivo avaliar os efeitos da exploração massiva do gás de xisto em substituição às importações. Para isso foram realizados simulações (choques) na demanda final da economia brasileira em 2009, de modo a avaliar quais seriam os impactos na demanda final, valor adicionado bruto e empregos. Os resultados indicam que com base nos coeficientes técnicos do setor de extração de gás natural em 2009, a substituição das importações por produção nacional de gás natural convencional ou de xisto teriam impactos relevantes na economia. Ainda, para que houvesse uma redução 6% no preço médio do gás natural no Brasil em 2009, seria necessária uma redução de 40% no custo de capital da atividade. Conclui-se que maiores análises devem ser realizadas de modo a adequar os coeficientes técnicos do setor, para configurar a exploração intensiva de gás de xisto no Brasil. E que a avaliação nos preços do produto podem ser melhoradas através da metodologia de equilíbrio econômico.

Introdução
O gás de xisto pode ser extraído de depósitos de xisto, que é uma rocha sedimentar formada a partir da lama existente em águas rasas. O Brasil possui 18 bacias sedimentares continentais que são pouco exploradas ou pouco desenvolvidas, dessas 14 podem ter rochas que fornecem gás e óleo. De acordo com a ANP (Agência Nacional do Petróleo) o Brasil possui 208 trilhões de pés cúbicos (Tcf) em reservas de gás de xisto nas bacias: do Parnaíba (64 Tcf), dos Parecis (124 Tcf) e do Recôncavo (20 Tcf). Já a agência de administração de informações energia dos Estados Unidos (EIA – US Energy Information Administration), em seu relatório sobre reservas tecnicamente recuperáveis de gás de xisto no mundo, estudou bacias que já produzem gás natural convencional no Brasil e informa 245 trilhões de pés cúbicos de reservas de gás de xisto tecnicamente recuperáveis nas bacias: do Paraná (81 Tcf), Solimões (65 Tcf) e Amazonas (100Tcf).
Ou seja, considerando conservadoramente que o Brasil possui cerca de 200 Tcf de gás natural um consumo médio de 2 Tcf por ano significa 100 anos de reservas. E, que a produção de gás natural no Brasil poderia subir tranquilamente dos atuais 1 Tcf/ano para 2 Tcf/ano, e com isso eliminar a dependência de importação de gás natural de aproximadamente 0,6 Tcf/ano. Além disso, claramente o preço do gás natural sofreria uma queda dos atuais 9 US$ / MM BTU (média ponderada entre produção e preços nacionais e de importação – Fonte: Boletim mensal de acompanhamento da indústria de gás natural – janeiro/2014).
De fato, ocorreu movimento semelhante nos Estados Unidos da América (EUA). Com base nos dados da EIA, a produção de gás de xisto saiu de 2 Tcf em 2007 para 10 Tcf em 2012, com isso o preço do gás natural naquele país caiu de 8 US$ / MM BTU em janeiro de 2008 para 3 US$ / MM BTU em dezembro de 2012. A participação do gás de xisto na produção de gás natural dos EUA passou de 8% em 2007 para 35% em 2012. A rápida expansão da produção de gás não convencional transformou os EUA, quase que da noite para o dia, de maior importado de gás natural liquefeito (GNL) para um produtor auto sustentável de gás e um exportador líquido em 2009.
Espera-se que essa vantagem tenha impacto em vários setores da economia norte americana como na manufatura, transporte e eletricidade a medida que o gás de xisto aumente sua parcela na matriz energética norte americana.
Por outro lado, quais seriam os impactos da exploração intensiva do gás de xisto na economia brasileira?
Este é o tema deste trabalho, que utilizará a teoria de insumo-produto de Leontief para analisar os impactos de um choque no setor de extração de gás natural, da economia brasileira no cenário de 2009.
Análise insumo-produto
O modelo de insumo produto representa as transações monetárias intersetoriais de uma determinada economia, em um determinado ano. O dados necessários para a construção do modelo são os fluxos monetários de cada setor industrial produtor para cada setor comprador, e também o fluxo monetário dos setores produtores para compradores não industriais, como famílias, governo e exportação. Tais setores não industriais compradores formam a demanda final, que é mais exógena à produção.




A Figura 1 demonstra essas relações.

Figura 1 – Tabela de fluxo expandida para economia com dois setores
Fonte: Miller & Blair (1985)
Na Figura 1 os elementos z representam o consumo intermediário entre setores da economia, por exemplo, z21 representa em valor monetário o que o setor 1 da economia consumiu do setor 2 para produzir x2. Os elementos c, i, g, e representam o consumo das famílias, os gastos em investimento, os gastos do governo e as exportações – juntos representam a demanda final f. Os elementos l representam as remunerações pagas às famílias pelos setores e os elementos n representam todas as outras formas de pagamento dos setores, tais como: excedente operacional (lucro das empresas), rendimento misto (ganhos de empresas não constituídas em sociedade), impostos indiretos líquidos e impostos de produção. Já os elementos m representam as importações.
Algebricamente temos que:
f1 = c1 + i1 + g1 + e1 ; f2 = + c2 + i2 + g2 + e2 ; (1)
x1 = z11 + z12 + f1 = z11 + z21 + l1 + n1 + m1 ; x2 = z21 + z22 + f2 = z12 + z22 + l2 + n2 + m2 ; (2)
E, podemos definir v como a soma de l e n, o que representa o valor adicionado total de pagamentos: v1 = l1 + n1 ; v2 = l2 + n2 (3)
Assim sendo, o total da produção de um setor será igual ao valor que ele vende para os setores industriais, mais o que é consumido internamente, mais o que o setor fornece para a demanda final. Deste modo, sendo zij o valor que o setor i vende para o setor j, zii o valor que o setor i utiliza para sua própria produção, fi a demanda final do setor i, e xi a produção total do setor i, podemos escrever que: xi = zi1 + zi2 + ... + zin + fi = j=1nzij + fi (4)
Se uma economia possui n setores, então podemos escrever a equação acima n vezes:
x1 = z11 + z12 + ... + z1j +… + z1n + f1
(5)
xi = zi1 + zi2 + ... + zij +… + zin + fi

xn = zn1 + zn2 + ... + znj +… + znn + fn

Reescrevendo as equações acima em forma matricial temos:
+ (6)
Ou, x = Zi + f - onde i é um vetor coluna com a dimensão n adequada, cujos elementos são 1, Z é a matriz de vendas interindustriais por setor e a matriz f representa a demanda final (formação bruta de capital fixo, exportações, variação de estoques, consumo do governo e consumo das famílias) por setor.
Leontief desenvolveu seu modelo admitindo que a relação entre os insumos consumidos em cada atividade e a produção total dessa atividade é constante e medida no que chamou de coeficiente técnico de produção, definido como: aij = , onde aij representa o valor produzido na atividade i e consumido pela atividade j para produzir uma unidade monetária.
Percebe-se que xj = = = ... = , logo se um setor j não compra produtos de um setor n, o coeficiente técnico anj por definição seria zero e a produção do setor j infinita. Por isso, a melhor representação da função entre xj e aij é xj = min , , ... , (7)
Através desta definição pode-se ver que multiplicando-se zij por qualquer quantidade, multiplicará xj por essa mesma quantidade. Ou seja, temos ganhos constantes de escala.
Utilizando o conceito de coeficiente técnico podemos reescrever a relação entre x e f da seguinte forma:
x1 = a11.x1 + a12.x2 + ... + a1j.xj +… + a1n.xn + f1

xi = ai1.x1 + ai2.x2 + ... + aij.xj +… + ain.xn + fi (8)

xn = an1.xn + an1.x2 + ... + an1.xj +… + ann.xn + fn

Ou, em forma matricial:
+ (9)
Essas equações tornam evidente a dependência dos fluxos intersetoriais com o total de vendas (saídas) de cada setor. E permitem responder a seguinte pergunta: se a demanda dos setores exógenos forem previstas para o próximo ano (choque), quais seriam o total de saídas de cada setor necessárias para atender essa demanda?
Para responder essa pergunta voltemos às relações acima reescritas como:
x = A . x + f x – A . x = f x . (I – A) = f
x = (I – A)-1. f x = L . f (10)
Onde, A é a matriz de coeficientes técnicos e L é a matriz inversa de Leontief.
Além da pergunta acima, o modelo proposto por Leontief permite simular a variação de preços dos setores de uma economia, caso algum fator de remereçam seja alterado. Da Figura 2 sabemos que: ou x´= i´Z + v´ (a notação x´significa o vetor x transposto) (11)
Ainda, sabemos que Z = A. (a notação significa o vetor x diagonalizado – elementos na diagonal principal e o restante dos elementos igual a zero). Substituindo Z, temos que x´ = i´A + v´. E multiplicando ambos os lados por , temos que x´ = i´A + v´ ou i´= i´A + vc´ (onde vc´ = [ v1 / x1 , ... , vn / xn ] ) (12)
A parte da direita da última equação representa o custo dos insumos por unidade de produtos produzidos. Os preços dos produtos produzidos são igualados ao total do custo da produção (no caso geral, isso incluirá a alocação de lucros e outras entradas primárias de v´e portanto em vc´ ), assim cada preço é igual a 1 (parte esquerda da equação).
Isso ilustra a ideia que a Figura 2 pode ser interpretada como a representação de transações físicas entre setores. Para isso devemos entender que as unidades físicas nas quais as entradas estão medidas são definidas como o montante total de um determinado produto de um setor capaz de ser compro por $1 a preços do ano base.
Por outro lado, podemos interpretar os elementos aij como: aij= (Pi/Pj)*(qij/Qj) (13)
onde,
P - preço do produto i ou j; q - quantidade física de produto i utilizado pelo setor j;
Qj - quantidade total que o setor j produz do seu produto; (Pi/Pj) - preços relativos (pela suposição não mudam), mas num curto prazo os preços relativos mudam ; (qij/Qj) - físico, relação física é constante, quantidade física constante, tecnologia constante;

Lembrando que xj = j=1nzij + vj, temos que qj.pj = j=1nqij.pi + vj . E, dividindo ambos os lados da equação por qj, temos: pj = j=1naqij.pi + vcj (17)
Manipulando as equações de modo a isolar os preços temos: p = AQ´.p + vc p – AQ´.p = vc p = (I – AQ´)-1 . vc (18)
Assim, admitindo-se que os preços são iguais a 1, as matrizes A e AQ são idênticas e o sistema de preços anteriormente definido pode ser escrito como: p = (I – A´)-1 . vc ou p = L´. vc.
Depois de apresentada a teoria de insumo-produto, será analisado sua aplicação ao setor de extração de gás natural a partir dos dados da economia do Brasil em 2009. Basicamente, serão realizados choques na demanda final e nos preços do setor de extração de gás natural. Depois disso, serão apresentadas as considerações sobre os resultados.
Metodologia
As duas equações básicas utilizadas do modelo de insumo produto serão:
Dx = L . Df e Dp = L´ . Dvc
onde,
Dx = variação na demanda total; Df = variação na demanda final; Dp = variação de preços;
Dvc = variação de valor adicionado por unidade produção; L = matriz inversa de Leontief;
L´ = transposta da matriz inversa de Leontief;

A matriz L, inversa de Leontief, foi obtida através da matriz de insumo-produto da economia brasileira em 2009, matriz Z agregada em 30 setores, com o setor de extração de gás natural desagregado, disponível no Anexo I. E, de modo a explorar melhor a questão inicial os objetivos do trabalho foram divididos através de três perguntas mais específicas:
S1 – Qual seria o impacto na demanda total da economia brasileira em 2009 caso as importações de gás natural fossem substituídas por produção doméstica de gás natural convencional ?
S2 – Qual seria o impacto na demanda total da economia brasileira em 2009 caso as importações de gás natural fossem substituídas pela produção doméstica de gás de xisto ?
S3 – Qual seria o impacto no custo de capital do setor de extração de gás natural caso as importações de gás natural fossem substituídas por produção doméstica de gás de xisto em 2009 ?
Para isso serão utilizados os seguintes valores de choque:
S1: Choque na demanda final do setor de exploração de gás natural;
Valor do choque = importações de gás natural em 2009 ao preço da produção nacional. A Tabela 1 demonstra o valor do choque.




Tabela 1 – Choque da simulação 1


S2: Choque na demanda final do setor de exploração de gás natural;
Valor do choque = importações de gás natural em 2009 ao preço da produção de gás de xisto (US). A Tabela 2 demonstra o valor do choque.

Tabela 2 – Choque da simulação 2

Para simulação 3 tomou-se como premissa que a relação entre a produção nacional e importação de gás natural no Brasil em 2009 foi de aproximadamente 3 : 2. Caso toda importação de gás natural fosse substituída pela produção nacional de gás de xisto teríamos uma diminuição no preço médio do produto, proporcional à 2/5 da redução do preço de importação com relação à produção nacional de gás de xisto.
Contudo, não se possuem dados sobre o preço médio do gás de xisto produzido no Brasil através da tecnologia de fraturamento hidráulico. Portanto, para elimiar essa barreira utilizou-se o preço médio de produção do gás de xisto nos EUA em 2009, que foi de US$ 171,27 / mil m³.
Como o preço médio do gás natural importado pelo Brasil em 2009 foi de US$ 200,01 / mil m³, teríamos uma redução de aproximadamente 15% no preço do gás importado, caso fosse substituído pela produção nacional de gás de xisto ao preço de produção do mesmo produto nos EUA em 2009.
Uma redução de 15% no preço do gás importado, corresponderia à uma diminuição de 2/5 no preço médio total (nacional + importado) de gás natural no Brasil em 2009. Ou seja, assumindo que o preço de produção de gás de xisto no Brasil em 2009 seria igual ao preço nos EUA, teríamos uma redução de 6% no preço médio do gás natural no Brasil.
A seguir serão analisados os principais resultados.
Principais resultados
Da matriz de coeficientes técnicos, matriz A, averiguamos que aproximadamente ¼ (26%) da produção do setor de gás natural destina-se ao setor de gás encanado, 3,2% da produção é consumido no próprio setor e 2,5% da produção é destinada ao setor de refino de petróleo. Mais ainda, podemos afirmar que o valor adicionado do setor (pagamentos de remunerações, impostos e excedente operacional bruto) representam 44% de sua produção, com destaque para o excedente operacional bruto que representa 14% do valor da produção.
Da matriz L, inversa de Leontief, podemos tirar conclusões interessantes sobre o setor de extração de gás natural no Brasil em 2009.
Somando-se a coluna correspondente ao setor de extração de gás natural da matriz L obtemos o multiplicador setorial de produção (MP – I), que representa o valor total de produção de toda economia que é necessário para atender a variação de uma unidade na demanda final do setor de extração de gás natural. O multiplicador de produção deste setor foi igual a 2, ou seja, para atender ao aumento de R$ 1.000.000 na demanda final deste setor, toda economia (o setor de extração de gás natural inclusive) necessita produzir aproximadamente R$ 2.000.000.
Realizando os mesmos cálculos levando em consideração o efeito do consumo das famílias, ou seja, o consumo das famílias é considerado um setor da economia, temos que o multiplicador de produção (MP – II) é igual a 3,5.
Ainda com base na matriz inversa de Leontief podemos calcular o multiplicador de emprego do setor, que significa quantos empregos são gerados na economia para cada emprego gerado no setor de extração de gás natural. Esse número foi igual a aproximadamente 17, ou seja, para cada emprego gerado no setor de gás natural seriam gerados 17 empregos na economia brasileira.
Também foi realizada mesma análise através do multiplicador de valor adicionado (PIB) do setor, que significa quanto valor adicionado (PIB) é gerado na economia para cada unidade de valor adicionado gerado no setor de extração de gás natural. Encontrou-se que para cada R$ 1.000.000 de valor adicionado ao setor de extração são gerados R$ 2.400.000 de valor adicionado na economia como um todo.
Também foram analisadas as ligações do setor de extração de gás natural com outros setores da economia através dos índices de Rasmussen-Hirschman. Os índices se baseiam na equação L = ( I – A)-1, matriz inversa de Leontief, podendo-se definir lij como sendo o elemento da matriz L e obter , que é a média de todos os elementos de L, assim como calcular a média dos elementos da linha e da coluna de um setor específico. Dividindo-se a média dos termos de uma linha pela média de todos elementos da matriz L, temos uma medida de quanto aquele setor daquela linha afeta sua cadeia de produção à jusante. Do mesmo modo, dividindo-se a média dos elementos de uma coluna pela média de todos os elementos da matriz L, temos uma medida de quanto o setor daquela coluna afeta sua cadeia de produção à montante. Algebricamente temos:
Efeitos à jusante = ; Efeitos à montante =
Para o setor de extração de gás natural encontrou-se que os índices de Rasmussen-Hirschiman à jusante e à montante são respectivamente iguais a 0,8 e 1. Ou seja, esse setor possui uma ligação mais forte com setores à montante, ou setores fornecedores.
Considerando apenas os efeitos diretos e indiretos os setores mais afetados pelo setor de extração de gás natural são:
Outros Serviços – intensidade de aumento de produção igual 31%;
Transporte armazenagem e correio - intensidade de aumento de produção igual 14%;
Aço, metalurgia e produtos de metal - intensidade de aumento de produção igual 7%.

Considerando o efeito da renda das famílias (efeitos induzidos) os setores mais afetados pelo setor de extração de gás natural são:

Outros Serviços – intensidade de aumento de produção igual 77%;
Transporte, armazenagem e correio - intensidade de aumento de produção igual 24%;
Comércio - intensidade de aumento de produção igual 22%.

A seguir serão apresentados os principais resultados devido aos choques realizados.
S1 – Qual seria o impacto na demanda total da economia brasileira em 2009 caso as importações de gás natural fossem substituídas por produção doméstica de gás natural convencional ?
Caso todas as importações de gás natural fossem substituídas pela produção nacional de gás natural, isso corresponderia à um aumento na produção e consequentemente na demanda final de aproximadamente R$ 4,7 bilhões. Com isso teríamos um aumento na demanda total de R$ 16.281,61 milhões, um aumento no valor adicionado bruto (PIB) de R$ 7.430,86 milhões e um aumento no número de empregos de 208.115 postos. A Tabela 3 sumariza essas informações e demonstra o peso relativo em termos da economia como um todo.
Tabela 3 – Resultados choque 1


É interessante destacar que de todos os empregos criados 73% encontram-se nos setores Outros serviços (42%), Comércio (16%) e Agropecuária (15%). E que o setor para onde a maior parte da produção do setor de gás natural destina-se, o setor de gás encanado, tem apenas 6 empregos criados, seguido dos setores de resinas e elastômeros (46 empregos) e refino do petróleo (69 empregos).
S2 – Qual seria o impacto na demanda total da economia brasileira em 2009 caso as importações de gás natural fossem substituídas pela produção doméstica de gás de xisto ?
Caso todas as importações de gás natural fossem substituídas pela produção nacional de gás de xisto, isso corresponderia à um aumento na produção e consequentemente na demanda final de aproximadamente R$ 3,1 bilhões. Com isso teríamos um aumento na demanda total de R$ 10.630,52 milhões, um aumento no valor adicionado bruto (PIB) de R$ 4.851,73 milhões e um aumento no número de empregos de 135.882 postos. A Tabela 4 sumariza essas informações, e demonstra o peso relativo em termos da economia como um todo.
Tabela 4 – Resultados choque 2


Também é interessante destacar que o valor adicionado bruto do setor Outros serviços é maior que o valor adicionado bruto do setor de extração de gás natural. E que os setores de Transporte, armazenagem e correios e Intermediação financeira geram valor adicionado bruto (PIB) da mesma ordem de grandeza, respectivamente 370 milhões e 300 milhões.
S3 – Qual seria o impacto no custo de capital do setor de extração de gás natural caso as importações de gás natural fossem substituídas por produção doméstica de gás de xisto em 2009 ?
Para uma redução de 6% nos preços do setor de extração de gás natural, seria necessária uma redução de aproximadamente 40% no preço do excedente operacional bruto (preço EOB - custo do capital) do setor. E, essa redução 40% do custo de capital do setor de extração do gás natural causaria uma redução de 1,5% nos preços do setor de gás encanado, 0,2% nos preços do setor de refino de petróleo e 0,1% nos preços do setor de resinas e elastômeros.
Mais ainda, a redução de 40% de custo de capital do setor de extração do gás natural causaria uma redução nos preços da economia (deflação) de 0,02%.
Conclusões
Conclui-se que a substituição das importações por gás natural convencional ou gás de xisto, de acordo com as premissas adotadas, teria considerável impacto no agregado da demanda total, valor adicionado bruto ou no número de empregos. Respectivamente, considerando efeitos diretos, indiretos e induzidos esses impactos seriam de R$ 11 bilhões, 5 bilhões e 136 mil empregos.
Os setores mais afetados por um choque no setor de extração de gás natural seriam os setores de (1) Outros serviços, (2) Transporte, armazenagem e correios, (3) Comércio e (4) Aço, metalurgia e produtos de metal. É interessante destacar que o aumento da operação da extração causa relevante impacto no setor de Aço, metalurgia e produtos de metal.
Também, conclui-se que mesmo com uma significativa redução do custo de capital do setor de extração de gás natural, 40%, teríamos uma redução de 6% no preço médio do gás natural produzido domesticamente. E, que na economia como um todo teríamos um pequeno impacto na inflação.
Fica claro que mais análises devem ser realizadas, principalmente adequando-se a matriz de coeficientes técnicos do setor de extração de gás natural. Pois, atualmente a produção de gás de xisto no Brasil é bastante reduzida e os coeficientes técnicos não refletem a exploração do gás xisto. Além disso, o próprio perfil de consumo do gás natural deve ser adequado de tal modo a refletir sua maior participação como fonte energética para geração de energia, transporte e indústria. Essas informações podem ser encontradas no Plano Decenal da Empresa de Pesquisa Energética brasileira, e com certeza alterarão os impactos do setor de extração de gás na economia brasileira.
Outra oportunidade de melhorar o trabalho é a aplicação da teoria de equilíbrio econômico para determinação das alterações de preços na economia, à medida que o gás de xisto aumentar sua participação na matriz energética nacional.
Referências
AGÊNCIA NACIONAL DO PETRÓLEO, GÁS NATURAL E BIOCOMBUSTÍVEIS. Anuário Estatístico Brasileiro do Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis. Rio de Janeiro: ANP, 2010.
FEIJÓ, C. A. et. al. Contabilidade social: o novo sistema de contas nacionais do Brasil. Rio de Janeiro: Campus, 2001.
GUILHOTO, J. J. M.; SESSO FILHO, U. A. Estimação da matriz insumo-produto a partir dedados preliminares das contas nacionais. Economia Aplicada, São Paulo, v. 9, n. 2, p. 277-299, abr./jun. 2005.
MILLER, R. E.; BLAIR, P. D. Input-output analysis: foundations and extensions. Englewood Cliffs: Prentice-Hall, 1985.
U.S. ENERGY INFORMATION ADMINISTRATIO (EIA). World shale gas and shale oil resource assessment, Washington: EIA, 2013.