Análise comparativa de modelos de Supply Chain Network Design: Minimização de custos versus minimização de emissões de CO2

A localização de instalações logísticas é um aspecto fundamental do projeto de redes de suprimentos, impactando significativamente os custos, o nível de serviço, riscos e a sustentabilidade. Este artigo examina as diferenças entre os modelos de minimização de custos e minimização de emissões de CO2, com foco no contexto brasileiro, onde a tributação e incentivos fiscais podem exercer uma influência considerável sobre essas decisões.

Os modelos tradicionais de projeto de rede geralmente buscam minimizar os custos logísticos totais. As emissões de CO2 de fontes móveis são muito maiores do que as de fontes estacionárias, pois estas últimas incluem apenas as emissões no centro de distribuição e fabricas.  As emissões de armazenamento e manuseio são substancialmente menores do que as emissões de transporte, por um fator de 10 para alguns produtos (Cholette e Venkat 2009).  Modelos como o problema p-Median concentram-se na localização das instalações próximas aos clientes de alta demanda para reduzir a distância total percorrida e, por conseguinte, os custos associados. Ao minimizar a soma ponderada das distâncias entre clientes e instalações, esses modelos conseguem reduzir significativamente os gastos com transporte, resultando em uma rede de suprimentos otimizada para eficiência econômica.

Entretanto, ao focar exclusivamente na minimização de custos, esses modelos podem negligenciar o impacto ambiental das operações logísticas. Por outro lado, modelos que visam minimizar as emissões de CO2 adotam uma abordagem distinta, considerando a eficiência do transporte e as emissões associadas. Esses modelos buscam reduzir a frequência e a distância das viagens, mesmo para clientes com baixa demanda, a fim de minimizar o impacto ambiental. Portanto, a localização ótima das instalações pode diferir daquela determinada pelos modelos de minimização de custos, uma vez que a eficiência das operações e a redução das emissões se tornam prioridades.

A principal diferença entre os dois modelos é que, enquanto a minimização de custos foca na redução das despesas de transporte ao posicionar as instalações perto de clientes com alta demanda, a minimização de emissões de CO2 pode resultar em escolhas de localização que visam reduzir o total de emissões, mesmo que isso implique custos mais elevados. Os modelos de emissões de CO2 consideram a eficiência do transporte e o impacto ambiental, o que pode levar a decisões que favoreçam a redução da frequência e da distância das viagens.

Métodos Comuns para Mensurar as Emissões de CO2

Para integrar as considerações de emissões de CO2 nas decisões de localização de instalações, é essencial utilizar métodos confiáveis para mensurar essas emissões. Três métodos amplamente utilizados são:

1. Protocolo de Gases de Efeito Estufa (GHG Protocol): Desenvolvido pelo World Resources Institute (WRI) e pelo World Business Council for Sustainable Development (WBCSD), o GHG Protocol é um dos padrões mais reconhecidos para medir e gerenciar emissões de gases de efeito estufa. Ele divide as emissões em três escopos:

   • Escopo 1: Emissões diretas de fontes que pertencem ou são controladas pela organização (por exemplo, veículos de frota, equipamentos de combustão).

   • Escopo 2: Emissões indiretas de fontes de energia adquiridas pela organização (por exemplo, eletricidade, vapor).

   • Escopo 3: Outras emissões indiretas que ocorrem na cadeia de valor da organização (por exemplo, transporte terceirizado, produção de matérias-primas). O GHG Protocol fornece fatores de emissão padronizados para várias atividades e fontes, facilitando a quantificação das emissões de CO2.

Exemplo de Aplicação do GHG Protocol:

• Dados: 

Consumo de diesel: 10.000 litros,

 Fator de emissão de CO2 para diesel: 2,68 kg CO2/litro

• Cálculo: Emissões (CO2) = 10.000 litros × 2,68 kg CO2/litro = 26.800 kg CO2

• Framework Global de Emissões Logísticas (GLEC Framework): Desenvolvido pela Smart Freight Centre, o GLEC Framework é uma metodologia padronizada para calcular e relatar as emissões de GEE no setor de logística. Ele abrange todos os modos de transporte (rodoviário, ferroviário, marítimo, aéreo) e combinações intermodais, incluindo emissões de Escopo 1, 2 e 3, utilizando fatores de emissão específicos para diferentes modos e tipos de veículos.

Exemplo de Aplicação do GLEC Framework:

• Dados: 

Transporte rodoviário: 50.000 km, 

Transporte ferroviário: 200.000 km, 

Transporte por cabotagem: 100.000 km, 

Fator de emissão de CO2para caminhões pesados: 0,12 kg CO2/km, 

Fator de emissão de CO2 para transporte ferroviário: 0,04 kg CO2/km, 

Fator de emissão de CO2 para cabotagem: 0,02 kg CO2/km

• Cálculo: 

Emissões Rodoviário (CO2) = 50.000 km × 0,12 kg CO2/km = 6.000 kg CO2, 

Emissões Ferroviário (CO2) = 200.000 km × 0,04 kg CO2/km = 8.000 kg CO2, 

Emissões Cabotagem (CO2) = 100.000 km × 0,02 kg CO2/km = 2.000 kg CO2, 

Emissões Totais (CO2) = 6.000 + 8.000 + 2.000 = 16.000 kg CO2

3. Metodologia da Network for Transport Measures (NTM): Desenvolvida pela Network for Transport Measures, essa metodologia oferece uma abordagem detalhada para medir emissões de transporte, considerando fatores como eficiência de consumo de combustível, distância percorrida e peso por remessa. Utiliza um banco de dados para fornecer estimativas consistentes de emissões em nível nacional, internacional e regional.

Fórmula da Metodologia NTM:

Exemplo de Aplicação da Metodologia NTM:

• Dados: 

Distância total percorrida: 500 km, 

Distância percorrida por remessa: 100 km, 

Fator de emissão para carga parcial: 0,3 kg CO2/km, 

Fator de emissão para carga total: 0,5 kg CO2/km, 

Peso da remessa: 10 toneladas, 

Capacidade total do veículo: 20 toneladas

• Cálculo: 

Emissões totais = 500 =20.000 kg CO2 

Discussão das Implicações

O gráfico a seguir ilustra a relação entre a demanda, os custos e as emissões de CO2  pela metodologia NTM. Observa-se que, à medida que a demanda aumenta, tanto os custos quanto as emissões de CO2 também aumentam, mas em diferentes proporções. A linha azul representa o aumento percentual dos custos em função da demanda, enquanto a linha vermelha representa o aumento percentual das emissões de CO2.

A partir do gráfico, é possível inferir que, para níveis mais baixos de demanda, o aumento percentual nos custos é menor em comparação ao aumento nas emissões de CO2. Isso sugere que, em cenários de baixa demanda, as decisões de localização devem priorizar a eficiência dos custos. No entanto, à medida que a demanda cresce, as emissões de CO2 aumentam a uma taxa mais acelerada, indicando que as decisões de localização devem considerar a redução das emissões para manter a sustentabilidade ambiental.

Problemas de Impostos no Brasil

No Brasil, a complexidade do sistema tributário adiciona uma camada extra de desafios à localização de instalações. O país possui um dos sistemas de impostos mais intricados do mundo, com tributos variando significativamente entre estados e municípios. Isso influencia diretamente as decisões de localização, já que impostos como o ICMS e outros tributos podem afetar drasticamente os custos operacionais. As empresas frequentemente precisam considerar não apenas a proximidade com clientes e fornecedores, mas também a carga tributária de cada localização potencial.

Por exemplo, escolher uma localização em um estado com alíquotas de ICMS mais baixas pode resultar em economias significativas, mas pode também aumentar as distâncias de transporte e, consequentemente, as emissões de CO2. Em contraste, optar por estados com maior carga tributária pode reduzir as emissões de transporte, mas elevar os custos operacionais devido aos impostos mais altos. Portanto, as empresas no Brasil enfrentam um dilema adicional ao tentar equilibrar a minimização de custos e a minimização de emissões de CO2.

Enquanto modelos em países com tributação no destino, como os Estados Unidos e grande parte da Europa, podem focar mais na eficiência logística pura, no Brasil, as empresas precisam considerar as complexidades do sistema tributário em suas decisões de localização.

Considerações Finais

Os modelos de Supply Chain Network Design que visam minimizar custos e aqueles que buscam minimizar emissões de CO2 apresentam abordagens distintas, cada uma com suas vantagens e desafios. No Brasil, a adição da complexidade tributária requer uma análise ainda mais cuidadosa para equilibrar os objetivos de custo e sustentabilidade. Empresas devem avaliar cuidadosamente a interação entre os modelos de localização, os impactos das emissões e as implicações fiscais para desenvolver uma rede de suprimentos que atenda tanto às metas econômicas quanto ambientais.

* Prof. PhD. Mauro Sampaio tem Pós-doutorado em Supply Chain Management pelo Fischer College of Business da Ohio State University (OSU-USA) e pela Chalmers University of Technology (CHALMERS-Suécia). Doutor e Mestre em Administração de Empresas pela EAESP/FGV. Engenheiro de Produção-Materiais pela Universidade Federal de São Carlos (UFSCar). Atualmente diretor do Digital Supply Chain Lab e professor adjunto do Departamento de Engenharia de Produção do Centro Universitário FEI Atua profissionalmente como professor, pesquisador e consultor. Seus temas de interesse são: Supply Chain Management, Logística e Gestão de Operações.