Energia – Energia cara e sustentabilidade estimulam projetos de cogeração e de aumento de eficiência
O setor industrial brasileiro paga muito caro pela energia que consome, seja na forma de eletricidade ou como hidrocarbonetos combustíveis para processos térmicos.
Agravam a situação a elevada tributação aplicada sobre os insumos energéticos e a falta de transparência na aplicação de recursos financeiros em projetos de investimento e na administração dos sistemas. Nesse panorama, a indústria química e petroquímica perde competitividade em relação aos seus concorrentes internacionais, fato que se reflete na balança comercial do setor, acumulando déficits crescentes.
Além de representar um papel importante na matriz de custos das indústrias, a energia possui uma interface com a questão ambiental. Corporações interessadas em aprimorar suas estratégias de sustentabilidade precisam estudar seu balanço energético e investir em práticas mais intensivas de conservação de energia ou de substituição parcial por fontes alternativas.
Nesse ponto, a disponibilidade de grandes volumes de biomassa, de origem canavieira ou do setor de celulose, para citar os mais relevantes, representa uma saída viável, já adotada por várias empresas. Outras formas de geração elétrica, como a solar e a eólica, ainda estão engatinhando no país, embora possam ter um papel mais relevante no futuro.
“O setor elétrico nacional ainda está protegido contra a concorrência global e não segue sequer os paradigmas internacionais de preços”, criticou Paulo Pedrosa, presidente-executivo da Associação Brasileira de Grandes Consumidores Industriais de Energia e de Consumidores Livres (Abrace). “No caso do gás natural, ainda sob regime de monopólio de fato, a situação é ainda pior.”
A Abrace mantém uma visão ampla sobre o uso de energia em aplicações industriais, avaliando disponibilidade, preços, alternativas energéticas, concorrência global, entre outros aspectos. Segundo Pedrosa, o sistema elétrico sempre foi criado e gerenciado por gente formada dentro desse setor, com elevada qualificação técnica, porém de visão limitada aos seus próprios interesses. “A indústria vive a dinâmica do processo produtivo, busca se adequar às variações de custos e aos preços dos concorrentes, mas isso não acontece no suprimento de energia”, criticou.
Ele comentou que as tarifas determinadas pela Agência Nacional de Energia Elétrica (Aneel) concedem às geradoras e distribuidoras uma remuneração suficiente para bancar seus custos e remunerar seus investimentos. Porém, essa fixação de tarifa não considera as necessidades dos consumidores industriais. “O rateio de custos entre os consumidores parou na década de 80 e, com isso, a indústria paga mais do que deveria pela eletricidade que consome”, explicou.
Ao mesmo tempo, falta transparência para que todos os consumidores – domésticos, comerciais e industriais – entendam a composição da conta de eletricidade, sendo difícil separar a parcela devida ao suprimento energético da parte referente a tributos e contribuições sociais. Há o caso exemplar da Reserva Global de Reversão, verba arrecadada desde 1967 para formar um fundo que suportaria eventuais despesas da União para indenizar reversões de concessões vinculadas ao serviço público de energia elétrica.
Essa RGR deveria ter suas contribuições extintas ao final de 2010, mas há a previsão de mantê-la dentro do Plano Nacional de Eficiência Energética (Pnef), elaborado com a meta de reduzir em 10% o consumo de eletricidade previsto para 2030. “A RGR nunca foi usada para a finalidade original, tendo sido destinada para outros fins, como investimentos em fontes alternativas de energia”, afirmou Pedrosa. A Abrace reivindica a extinção desse encargo, que arrecadou R$ 1,6 bilhão durante 2009. O total de encargos cobrados nesse setor somou R$ 13,7 bilhões, sem mencionar os impostos.
A alternativa de consumir gás natural para gerar a eletricidade necessária aos processos industriais não se revela vantajosa. “No modelo atual, a Petrobras detém o monopólio do gás e também dos seus substitutos, a exemplo dos óleos combustíveis, por isso pagamos pelo gás o dobro do que se cobra no exterior”, afirmou Pedrosa. Esse custo excessivo barra investimentos em várias cadeias produtivas.
A expectativa de contar com um suprimento robusto de gás natural obtido dos campos do pré-sal não é especialmente alentadora para a Abrace. Principalmente pelo fato de se tratar de gás associado a petróleo, sendo este o produto principal. “Será preciso iniciar a produção e depois ver se o gás estará disponível para a indústria”, comentou.
Comparando o mercado de gás com o de eletricidade, Pedrosa aponta a maturidade deste em relação ao primeiro. “A venda de energia livre é feita em leilões, e representa um quarto da demanda nacional”, comentou. “Além disso, existe o mercado secundário, garantindo o repasse para quem comprar mais energia do que efetivamente consumir, uma garantia importante para quem precisa investir.” O setor de gás natural não conta com essas ferramentas e ainda depende das distribuidoras estaduais, monopolistas no seu âmbito de atuação. Poucos consumidores podem negociar o gás direto na fonte (a Petrobras) – isso se reserva apenas aos clientes de porte muito grande.
“Em 2011, com novo governo e nova legislatura, esperamos que essas distorções sirvam para abrir os debates no Congresso Nacional”, afirmou Pedrosa. Nos tempos do apagão, em 2001, as discussões sobre energia cresceram, mas foram perdendo o fôlego com o tempo. Na situação atual, entretanto, verifica-se que o país precisa de novos suprimentos energéticos para manter o ritmo de crescimento. “A usina de Belo Monte [no rio Xingu] e as do rio Madeira, apesar de suas limitações, são bons projetos e seu modelo de viabilização pode ser aperfeiçoado”, considerou. Ele também comenta que as indústrias investem continuamente para aumentar a eficiência energética de seus processos, até por buscarem reduções de custos.
Pedrosa também adverte para evitar a armadilha resumida na frase: “A energia mais cara é que não está disponível.” “Talvez essa ideia funcionasse no tempo do mercado fechado, hoje não mais”, avaliou. O alto preço da energia se reflete no aumento das importações de produtos com alto conteúdo energético.
O presidente da Abrace também critica a mentalidade de oferecer energia adicional ao preço da energia no exterior. “É uma visão pobre, pois temos a energia mais limpa do planeta, obtida por hidrelétricas, temos biomassa abundante e amplas possibilidades nas demais alternativas, portanto temos de contar com preços mais baixos que os do exterior”, defendeu.
Um exemplo do aproveitamento de biomassa pode ser encontrado na fábrica de pigmentos de óxido de ferro da Lanxess, em Porto Feliz-SP. Mediante investimento de oito milhões de euros, iniciado em 2007 e concluído em 2010, a empresa passou a queimar 140 mil t/ano de bagaço de cana-de-açúcar em uma caldeira de alta pressão, produzindo vapor suficiente para acionar uma turbina e gerar 4,5 MWh de eletricidade. Depois disso, o vapor é usado nos processos dos pigmentos. Segundo a Lanxess, com o bagaço, a empresa reduziu suas emissões de carbono em 44 mil t/ano, qualificando-a a receber créditos no escopo do Protocolo de Kyoto, pela eliminação do consumo de óleo combustível. A geração elétrica supera em 20% as necessidades atuais da empresa, mas ela não pretende comercializar o excedente, opção que prenuncia futuros investimentos na fábrica. A Lanxess também admite ter escolhido o bagaço pela ampla disponibilidade desse resíduo na região, contando com diversos fornecedores e baixo custo logístico. Durante a safra (de abril a novembro), são formados estoques suficientes para alimentar a caldeira nos meses seguintes, sem interrupção.
Estratégia energética – A disponibilidade de gás natural no litoral paulista deve crescer a partir do próximo ano, com a operação dos campos de Merluza, Mexilhão e do BS-500, que ofertarão cerca de 30 milhões de metros cúbicos diários (a 9.400 kcal/m³) adicionais ao suprimento de gás do estado. Essa quantidade permitiria dispensar a importação de gás de outros estados e restringir a 11,5 milhões de m³/dia o uso paulista da oferta boliviana, permitindo e expansão do consumo em outros estados.
Um quadro tão animador não poderia ficar isento de alguns senões. “O uso do gás natural como insumo para a indústria química, petroquímica e de fertilizantes é o que mais agrega valor a ele”, considerou a engenheira e consultora especializada em energia Monica Souza, da Andrade & Canellas. A empresa de consultoria está elaborando um projeto para a nova matriz energética do estado de São Paulo, dentro do escopo da Comissão Especial de Petróleo e Gás Natural do estado (Cespeg).
Pelo critério de agregação de valor e também pelo alto volume que poderia ser consumido, essa atividade industrial seria fundamental para dar viabilidade econômica para tamanho volume de gás a ser oferecido ao mercado. “Porém, falta uma política diferenciada de preços para apoiar o consumo industrial desse gás”, criticou Monica. Aliás, esse é um pleito antigo da Associação Brasileira da Indústria Química (Abiquim).
O uso do gás para geração termelétrica, um grande consumo potencial, tem limites, especialmente na região metropolitana de São Paulo. “As termelétricas consomem muita água e aumentam as emissões de gás carbônico para a atmosfera, em uma região já saturada”, explicou.
Mesmo no interior do estado, a aceitação do gás em termelétricas seria limitada a algumas regiões. Na maior parte delas, a preferência do mercado é clara pela queima de biomassa, ou canavieira ou de resíduos florestais. A consultora observa que seria possível combinar a queima de bagaço de cana durante a safra com a queima de gás na entressafra, mantendo a geração de eletricidade constante durante o ano. “O bagaço já tem uma estrutura de comercialização montada e não está valendo a pena para as usinas investir na queima do gás”, afirmou. A eletricidade obtida do bagaço é comercializada em leilões de energia de reserva, alcançando preços interessantes. Há casos de venda direta para interessados. “No fim das contas, o valor da energia flutua menos que o do álcool e o do açúcar”, salientou.
A alternativa mais viável para o setor industrial está na cogeração de eletricidade e vapor. São unidades menores que as termelétricas, mais fáceis de obter aprovação ambiental, principalmente se resultarem na redução no consumo de óleos combustíveis. Monica explica que a cogeração tem geralmente dois grandes motivadores. O primeiro é a falta de confiabilidade do fornecedor de eletricidade, caso, por exemplo, da Light do Rio de Janeiro. O segundo ganha destaque quando a empresa apresenta um equilíbrio entre o consumo de vapor e o de eletricidade.
Historicamente, como o custo de geração elétrica era baixo, não se pensava em cogeração, operação cujo cálculo de custo pode ser complexo. A consultoria também produz estudos de geração, cogeração e autoprodução de eletricidade, até mesmo com combustíveis alternativos, a exemplo de gases residuais de processo. “A antiga Petroquímica União chegou a contar com um projeto interessante de cogeração usando gases residuais com metade do poder calorífico do gás natural, mas o projeto não andou porque não houve acordo sobre o preço desses resíduos”, comentou.
Existem estudos até para a queima de hidrogênio, combustível de queima complicada, por apresentar velocidade de chama muito alta. E esse gás tem alto valor de mercado, sendo preferível destiná-lo para fins mais nobres. “Correntes residuais contendo algum teor de hidrogênio podem ser aproveitadas”, comentou.
Ela salienta a diferença de eficiência de conversão entre os sistemas meramente térmicos (de ciclo aberto), por volta de 35%, os de ciclos combinados, por volta de 55%, e os de cogeração com turbinas (de combustão), que podem atingir média de 85%. E estes ainda proporcionam autonomia em refrigeração e água quente.
Em sua tese de doutoramento, concluída na Holanda, ela estudou a gaseificação de vários materiais para fins de aproveitamento energético. “No futuro, tudo vai ser gaseificado antes da queima, com melhor aproveitamento dos combustíveis e melhor desempenho ambiental”, afirmou. Por enquanto, ela salienta que a tecnologia de gaseificação de carvão e de lixo urbano já está consolidada. No caso do lixo, o método evita totalmente a formação das dioxinas, compostos altamente tóxicos. No caso do carvão, a gaseificação torna mais fácil a captura do CO2 liberado, permitindo aproveitamento posterior.
Monica também acredita na intensificação de iniciativas de aumento de eficiência energética nos processos industriais, embora isso signifique investimentos de adequação.
O aproveitamento do gás natural padece de deficiências legais e tributárias. A chamada Lei do Gás não foi ainda regulamentada, impedindo a aplicação de vários dispositivos. Surgiu a figura do autoimportador, para eventuais interessados em trazer gás natural liquefeito, com a liberdade de instalar seus próprios terminais e estações de regaseificação. “Isso seria interessante no caso de polos industriais montados em regiões costeiras”, comentou. A lei também prevê a existência de autoprodutores e dos consumidores livres de gás, figura essa que ainda depende de regulamentação estadual. O transporte de gás pelos dutos existentes também carece de regulamentação mais aberta para admitir direitos de passagem para terceiros.
A consultora entende que o sistema elétrico poderia ser usado como modelo de regulamentação para o gás natural, apoiando a sua expansão. “As agências de gás e de eletricidade não deveriam atuar separadamente, como hoje”, afirmou, salientando serem áreas complementares.
Tecnologia disponível – Setores industriais que podem gerar vapor em quantidade superior à demandada pelos seus processos internos têm muitos motivos para se tornarem geradores de eletricidade. “O mercado livre de energia remunera bem e é preciso incluir na conta os ganhos com créditos de carbono”, explicou Fábio Nugnezi, gerente-geral da unidade de geração da ABB. As usinas sucroalcooleiras usam bastante esses créditos, previstos no Protocolo de Kyoto. Esses recursos financeiros já são computados para determinar o equilíbrio econômico-financeiro dos projetos setoriais.
Dona de um amplo portfólio de equipamentos e serviços para a área de energia, a ABB identifica um amplo mercado para a cogeração de vapor e eletricidade. “A instalação de uma turbina a vapor é interessante, abaixa a pressão na linha para uso nos processos e gera eletricidade”, comentou. Nugnezi salientou que o plano decenal da matriz energética nacional contempla a maior geração de energia com menor consumo de gás natural, hoje já escasso para suprir as termelétricas instaladas.
A ABB tem realizado vários estudos de eficiência energética para usinas sucroalcooleiras com o objetivo de verificar o consumo de bagaço para uma unidade de energia. “Esse mercado está mais desenvolvido e vai crescer com a consolidação setorial em grandes empresas”, afirmou. Outros setores também têm bom potencial, a exemplo da produção de celulose, para o qual a ABB desenvolve um projeto de cogeração para 200 MW, no Mato Grosso do Sul. Também a Petrobras é um grande cliente, contando com geradoras próprias nas suas refinarias e nas plataformas offshore. “Nesse caso, são sistemas de alta confiabilidade e tripla redundância, produzindo muita energia em um espaço reduzido”, comentou.
Embora vários setores possam investir em cogeração, Nugnezi considera que isso nem sempre é atraente. “Para uma usina de açúcar e álcool, a renda adicional com eletricidade é muito significativa em relação ao valor da produção, o que nem sempre se repete em outros casos”, afirmou.
Eficiência crescente – Processos industriais com mais de quinze anos de implantação e desprovidos de sistemas de automação e controle avançados constituem um forte mercado para investimentos em aumento de eficiência energética. “Há muitas oportunidades, porém é preciso investir em projetos com payback entre três e cinco anos, que nem sempre são aprovados pelos clientes”, lamentou Francisco Vieira, gerente de desenvolvimento de negócios em eficiência energética da ABB.
Vieira acredita na melhoria do cenário a partir de 2011, com a chegada da norma ISO 5001, voltada para a gestão da energia. “Essa norma exige o comprometimento de todos os escalões das empresas para atingir uma redução efetiva no consumo de energia”, comentou. Ela também pode quebrar a lógica atual de avaliação meramente econômica das medidas de eficiência energética. Segundo Vieira, essas iniciativas também produzem resultados positivos no campo ambiental e de sustentabilidade.
A abordagem da ABB nesse campo visa, inicialmente, a área de utilidades das indústrias, com características muito parecidas em todos os segmentos. “Com o avanço do relacionamento, podemos projetar mudanças nos processos, contando com o auxílio dos especialistas da ABB em cada situação”, explicou. Geralmente, os clientes de grande porte tendem a ser mais receptivos às abordagens. É preciso lembrar que a maturação desses projetos é lenta, estimada entre seis meses a um ano para a apresentação das primeiras sugestões.
Vieira explica que a ABB prefere desenvolver suas atividades com base nas indicações dos clientes quanto aos seus pontos mais críticos. “Poderíamos fazer um estudo global da planta, com um balanço energético detalhado para identificar todas as perdas, mas isso seria muito caro e muito demorado, gerando um volume enorme de dados que seriam pouco aproveitados”, explicou. “Os clientes querem respostas rápidas e focadas, com resultados rápidos.”
Além disso, ter um balanço global de energia pode não ser muito útil. Segundo Vieira, alguns dos balanços disponíveis apenas indicam a quantidade de energia consumida por unidade de produto, mas fica faltando detalhar cada subsistema da produção para localizar os problemas existentes.
Fábricas mais recentes contam com instrumentação inteligente, capaz de prover todas as informações necessárias para conduzir os processos da forma mais eficiente. Basta gerar índices obtidos das medições e promover o ajuste fino das operações. “Por exemplo, a queima de gás nas caldeiras é ajustada conforme a variação da demanda, buscando operar no ponto ótimo de combustão”, explicou.
Vieira comentou que a sua divisão dentro da ABB não está ligada diretamente à venda de equipamentos e sistemas da companhia, embora ela disponha de instrumentos, motores, acionamentos, retificadores e todos os outros produtos ligados à energia industrial. “Somos identificadores de oportunidades, muitas vezes fazemos só as avaliações e as sugestões de mudanças nos processos para que o cliente depois as promova”, afirmou. Ele mencionou a existência de uma grande demanda por estudos de eficiência energética, porém com pouca implementação. Há casos de economia de 40% a 50% da energia consumida, mas com projetos barrados pela visão imediatista que recusou um prazo de retorno do investimento de três anos. Por isso, a empresa muitas vezes desenvolve as medições e estudos em parceria com os clientes, a fim de compartilhar a responsabilidade e aumentar o comprometimento com a implantação das sugestões.
Abordagem holística – Por sua vez, a Bayer Technology Services (BTS) propõe uma abordagem mais completa possível do uso da energia em processos industriais de modo que alcance o máximo resultado possível. Para tanto, desenvolveu dois programas complementares: o Bayer Climate Check e o STRUCTese. O primeiro tem por alvo determinar a pegada ambiental (industrial footprint) de cada produto, envolvendo suas matérias-primas, processos, resíduos e atividades logísticas envolvidas.
O STRUCTese propõe uma metodologia completa para avaliar a eficiência do uso de energia, monitorando, reportando e melhorando suas aplicações. Esse programa envolve medições apuradas, criação de indicadores, avaliação em cascata dos processos (permitindo avaliar perdas estáticas e dinâmicas) e, também, promove um benchmarking com indicadores internacionais. Tudo isso se reflete no desempenho econômico e também ambiental.
A BTS nasceu da reestruturação do grupo Bayer, promovida em 2003. Seu objetivo está ligado à otimização das fábricas e processos do grupo no mundo todo, além de prestar serviços a terceiros, nas áreas de engenharia, start up, manutenção e processos unitários. Obteve faturamento de 380 milhões de euros em 2009, dos quais 25% vieram de clientes fora do grupo. A empresa não comercializa tecnologia dos produtos Bayer, mas desenvolve inovações em processos produtivos, contando com aproximadamente 200 patentes em temas diversos, de catálise a biocombustíveis. Um dos pontos fortes está no tratamento de efluentes complexos de empresas de química fina.
Além da Alemanha, a BTS conta com escritórios na China, Índia, Dubai, Cingapura e está montando estrutura própria no Rio de Janeiro, onde conta com oito engenheiros especializados. O foco recai nas companhias químicas de diversos portes, tão mais interessantes quanto mais complexos forem os seus processos.
O campo de avaliação ambiental e de eficiência energética assume ares de prioridade para a BTS, dada a relevância do tema em escala global. Com dados da Agência Internacional de Energia, a empresa salienta que as indústrias representam 30% de todo o consumo de energia no mundo. E a mesma agência prevê uma redução das emissões de gases do efeito estufa em 50% nos próximos vinte anos, apenas com práticas de eficiência energética.
Com a experiência acumulada em mais de um século de Bayer, a BTS identifica um potencial médio de redução de 20% no consumo de energia em processos industriais. Boa parte desse ganho pode ser alcançada com pequenos investimentos. Até o momento, o Bayer Climate Check foi implantado em 140 fábricas em todo o mundo, correspondendo a 90% do total de emissões de CO2 do grupo empresarial.
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