dossier sobre fontes de energia renovável e a redução na importação de energia
medidas de eficiência energética low-cost para a descarbonização da indústria cerâmica A descarbonização da indústria cerâmica deve priorizar soluções low-cost, direcionadas para as etapas do processo que requerem maior consumo de energia. A otimização da carga de material no forno e a combustão eficiente dos queimadores de gás são estratégias de baixo custo que permitem obter poupanças de energia significativas (2-18% e 1-11%, respetivamente) e, consequentemente, reduzir as emissões de carbono. Luís Ruivo, Michael Russo, Ana Ascenso luis.ruivo@ua.pt, michaelarusso@ua.pt, ascenso.a@ua.pt Departamento de Ambiente e Ordenamento (DAO), Universidade de Aveiro
1. Introdução A 26.ª Conferência do Clima resultou na criação do mercado global de créditos de carbono cujo objetivo é reduzir a emissão de poluentes. A indústria terá que continuar a investir esforços para aumentar a eficiência dos processos produtivos e reduzir a dependência de combustíveis fósseis. No caso da indústria cerâmica, um consumidor intensivo de energia primária, torna-se fundamental assegurar uma gestão de energia eficaz, de forma a garantir a competitividade económica do setor e reduzir o seu impacto ambiental. Em Portugal, a indústria cerâmica é composta por pequenas e médias empresas (PMEs), estruturadas em subsetores com diferentes processos tecnológicos. Dada a dimensão das empresas que caracterizam o setor, a implementação de medidas de eficiência energética tem como principal barreira a baixa disponibilidade de capital [1], pelo que deve-se priorizar soluções com baixo custo de investimento. Vários estudos identificam a etapa de cozimento da cerâmica como o maior consumidor de energia das instalações [2]. O processo ocorre geralmente em fornos a gás natural (GN) com baixas eficiências térmicas (5 a 20 %), sendo que mais de 50 % do calor gerado é perdido através dos gases de combustão e do ar utilizado para o arrefecimento da cerâmica à saída do forno [3]. Deste modo, as ações de eficiência energética a implementar em PMEs devem ser orientadas para o principal foco de consumo e baseadas numa ótica de utilização racional de energia que induza a redução da intensidade carbónica e, consequentemente, da fatura energética. Este artigo visa demonstrar de forma prática o potencial de poupança de energia que pode advir da implementação de estratégias de baixo custo em fornos cerâmicos. 2. Caso de estudo A unidade fabril selecionada dedica-se ao fabrico de cerâmica sanitária, através de um método de produção por via húmida constituído por quatro etapas principais: 22
i) preparação das matérias-primas que visa garantir um tamanho de partícula e teor de água adequados à obtenção de uma pasta homogénea; ii) conformação da pasta cerâmica por meio de técnicas de prensagem automática; iii) secagem dos produtos resultantes; iv) cozimento das peças cerâmicas em forno de alta temperatura para induzir transformações químicas e físicas no produto final. As principais características do forno cerâmico em estudo são apresentadas na Tabela 1. 3. Parâmetros de desempenho O desempenho energético de um processo ou equipamento é caracterizado pelo consumo específico de energia. No caso dos fornos cerâmicos, este indicador expressa o coeficiente entre o consumo de energia e a quantidade de material processado num determinado período de tempo, sendo calculado a partir da seguinte equação:
Configuração
Túnel
Produto Cerâmico
Louça Sanitária
Combustível
Gás Natural (GN)
Potência Térmica (kW)
2560
Capacidade de Produção (kg/h)
1125
Temperatura de Operação (K)
1498
Potência Elétrica (kW)
36,5
Comprimento (m)
75
Sistema de Transporte
Vagona
Tabela 1 Características gerais do forno cerâmico.