Os objetivos principais desta tese foram: (1) avaliar, dentro do contexto das mudanças climáticas, as tendências para o setor de refino de petróleo até o horizonte de 2050 e, nesse contexto, (2) elaborar uma avaliação das opções de mitigação de CO2 e seus respectivos custos para a REPLAN.
Através da análise dos relatórios de perspectivas energéticas das principais agências internacionais e nacionais foi possível concluir que o petróleo continuará desempenhando papel de grande importância até 2050 em praticamente todos os cenários estudados. Apesar dos avanços tecnológicos estarem caminhando para o uso de fontes alternativas de combustíveis no setor de transportes, o estado de muitas destas tecnologias, juntamente com a infraestrutura necessária para sua implementação, mantém o tradicional refino de hidrocarbonetos de petróleo para combustíveis de transporte como o modus operandi para um horizonte futuro de cinquenta anos.
A revisão bibliográfica, a obtenção de informações adicionais na refinaria e a análise crítica das informações obtidas possibilitaram realizar uma prospecção de tecnologias de mitigação de emissões de CO2 para a indústria de refino, com destaque para a melhoria da eficiência energética e a captura e armazenamento de carbono. Através da utilização do conceito de Custo Marginal de Abatimento foi possível realizar a análise econômica das opções de mitigação de CO2 disponíveis para a REPLAN.
Dessa forma, é possível afirmar que o trabalho cumpriu os seus objetivos e, como resultado, foram obtidas as conclusões e sugestões para próximos trabalhos explicitadas a seguir. 8.1 Conclusões
Os resultados do estudo de caso mostram que melhorias de eficiência energética e substituição de combustível representam as estratégias mais promissoras para a redução das emissões de CO2 na REPLAN, no curto prazo. Muitos custos de abatimento estimados são negativos (média de -130 US$/t CO2 no período 2014-2019), o que significa que as medidas já são atrativas (sem necessidade de receitas específicas devido à redução de emissões) e poderiam ser implementadas imediatamente.
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Apesar dessas variadas opções, o potencial global de redução é relativamente baixo (6,1% do total das emissões). O aumento da eficiência energética poderia contribuir para reduzir as emissões em 212.000 t CO2/ano. A substituição de combustível em uma caldeira resultaria em um potencial de redução de 19.000 t CO2/ano.
Embora uma série de projetos de eficiência energética tenha sido identificada, a redução total de emissões é relativamente limitada, uma vez que programas de eficiência energética, em andamento, já identificaram quase todas as oportunidades e projetos foram realizados. O potencial de redução encontrado para a REPLAN está de acordo com valores citados na literatura para empresas que já possuem esses programas. Por exemplo, Nordrum et al. (2011) encontraram um valor inferior a 5% para refinarias da Chevron.
Entretanto, deve ser ressaltado que as alternativas de eficiência energética analisadas não são as únicas existentes, mas são aquelas que comprovadamente têm viabilidade econômica e retorno financeiro no curto prazo. Existem alternativas que não foram exploradas por falta de referências de custos e de potenciais de abatimento de emissões de CO2 como, por exemplo, modernização de baterias de trocadores de calor e aumento do uso de cogeração na Central Termoelétrica.
Dentro de uma perspectiva de longo prazo, uma redução adicional das emissões de CO2 de até 42,6% poderia ser alcançada através da implementação de tecnologias de CCS na REPLAN. O potencial de captura de CO2 varia de acordo com a escolha da tecnologia de captura (oxi- combustão ou pós-combustão) e da fonte de emissão de CO2 pretendida (por exemplo, apenas gases efluentes de regeneradores de UCCF, ou também gases provenientes de UGH). Mas supondo-se que a captura de carbono somente seria implementada nas maiores fontes (regeneradores de UCCF), o potencial de redução de emissões de CO2 diminuiria para 24,7%.
Em resumo, com a implementação de todas as medidas de mitigação propostas, a partir de 2020, seria possível reduzir as emissões da refinaria em 1,85 milhão de t CO2/ano, ou seja, o equivalente a 48,7% das emissões atuais. Entretanto, a mitigação de 1,62 milhão de t CO2/ano seria baseada em tecnologias de CCS com um custo significativo (média de 105 US$/t CO2).
Os custos estimados para as tecnologias de CCS na REPLAN são inferiores aos citados na literatura. Considerando apenas processos de captura na REPLAN, sem transporte e armazenamento, foram estimados custos de 130 US$/t CO2 paracaptura pós-combustão e de 51 US$/t CO2 para captura oxi-combustão. Esses valores são menores do que os estimados por
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Kuramochi et al. (2012), respectivamente, 137 US$/t CO2 e 75 US$/t CO2. Mas é importante notar que os custos de captura são fortemente afetados pelo preço do gás natural (no caso de pós- combustão) e pelo preço da eletricidade (no caso de oxi-combustão).
Os elevados custos das tecnologias de CCS e o estágio inicial de desenvolvimento tecnológico sugerem uma posição cuidadosa no processo de decisão, que envolve os seguintes aspectos:
A definição de uma capacidade ótima de captura na refinaria, que leve em consideração o ganho de escala (o que reduz o custo) e o incremento de tubulações e sopradores (o que aumenta o custo);
A possibilidade de adiar os investimentos em CCS, o que resultaria em custos reduzidos no futuro, devido aos efeitos de aprendizado.
Em um cenário de restrição de carbono, considerando os custos altos de redução de carbono associados a projetos de CCS (em média 105 US$/t CO2), os investidores privados certamente prefeririam comprar permissões de emissão de cerca de 20 US$/t CO2, que é o preço projetado para 2020 nos principais mercados de carbono estudados no Cenário de Novas Políticas do relatório WEO 2013 (IEA, 2013a).
Para superar essa enorme diferença de custo, políticas públicas e regulações devem ser implantadas para a promoção de medidas de mitigação de carbono na indústria petroleira nacional. No Brasil, devido à atual ausência de obrigações quantitativas de redução de emissões de GEE no âmbito da UNFCCC, a política e o quadro regulatório de mudanças climáticas são pouco específicos em relação ao setor energético e não existe nenhuma política de incentivo à implantação da técnica de CCS.
Como as opções atrativas e viáveis são limitadas para as refinarias, a disponibilidade de permissões e compensações suficientes é um elemento importante no caso da necessidade de atendimento de metas. Nesse sentido, os créditos de carbono poderiam proporcionar alguma sinergia para a indústria petroleira.
Em caso de um cenário de restrição de emissões de gases de efeito estufa no Brasil, uma opção é considerar uma estratégia de mitigação de CO2 em duas etapas. A implementação de CCS poderia ser adiada para um período após 2020 até que a tecnologia se torne economicamente viável. Durante o intervalo, créditos de carbono poderiam ser usados pela indústria de refino.
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No contexto brasileiro atual, as refinarias têm sido modificadas para aumentar a conversão de petróleos pesados em produtos leves e médios e para atender as exigências de melhoria de qualidade de combustíveis, principalmente com relação aos teores de enxofre da gasolina e do diesel. Até o momento, a maior parte dos investimentos tem sido na adaptação de unidades existentes e na instalação de unidades de fundo de barril (principalmente coqueamento retardado) e unidades de hidrorrefino. Por outro lado, na medida em que as refinarias se tornam mais complexas, suas emissões de CO2 e demais impactos ambientais aumentam.
Dessa forma, é possível afirmar que, até o momento, a motivação para mudanças no refino de petróleo é de caráter econômico e estratégico. A atual preocupação ambiental se refere apenas à questão de atendimento de exigências de qualidade dos combustíveis veiculares. Existe carência de uma visão mais holística, por parte dos gestores da indústria e dos formuladores de política, de que a indústria mundial de refino deve lidar simultaneamente com o abatimento de emissões de poluentes que causam impactos locais (devido a especificações dos combustíveis) e com o abatimento de emissões de poluentes que causam impactos globais (devido ao aumento do uso de energia nas refinarias para remover contaminantes dos combustíveis).
CCS é tecnicamente viável para reduzir as emissões de CO2 do setor de refino através de uma gama de tecnologias de pós-combustão, pré-combustão e oxi-combustão. Entretanto, atualmente há uma série de desafios que precisam ser superados. Obstáculos identificados incluem política, legislação, questões financeiras e entraves técnicos. Desafios técnicos dizem respeito às numerosas pequenas fontes de emissão distribuídas em uma refinaria e o espaço necessário para implantar as tecnologias de CCS. Esses desafios estão por trás dos custos relativamente elevados de implantação de CCS na maioria das unidades operacionais do setor de refino.
O conhecimento atual sobre aspectos legais para implementação de CCS em maior escala ainda é insuficiente. Não existe um quadro apropriado para facilitar a implantação de armazenamento geológico e que considere o conjunto de responsabilidades de longo prazo associadas. Por outro lado, instrumentos como a taxa de carbono e o regime de comércio de emissões deveriam fazer parte de uma política de incentivo à implantação da técnica de CCS.
Entretanto, a adição de impostos sobre o carbono certamente vai diminuir a margem de refino da indústria petroleira. Essa situação tem o potencial de gerar um mecanismo de vazamento de carbono através do incentivo à importação de produtos de regiões não abrangidas
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pelos mesmos regimes e, desta forma, desmontar a finalidade da legislação de redução de emissões.
Finalmente, o estudo de caso da REPLAN é um plano de ação, que pode ser replicado para outras refinarias brasileiras.
8.2 Sugestões para próximos trabalhos
Através desta tese foi dado um passo inicial no estudo acadêmico de implantação de tecnologias de captura de CO2 para uma refinaria nacional. Seguem sugestões para os próximos passos:
Desenvolvimento de marco regulatório para o desenvolvimento e implementação das tecnologias de CCS no Brasil; em curto prazo há necessidade de viabilizar a demonstração de CCS e, ao mesmo tempo, trabalhar no desenvolvimento de abordagem compreensiva para a implantação de CCS em escala comercial;
Desenvolvimento de um mapeamento adequado de formações geológicas nacionais com relação ao potencial de armazenamento de CO2;
Desenvolvimento de estratégias de longo prazo para grupos de fontes de CO2 e redes de gasodutos de CO2 que aperfeiçoem a transmissão do CO2 da fonte para o local adequado de armazenamento; nesse contexto, devem ser desenvolvidos exercícios de planejamento regional e incentivos para a criação de pólos de transporte de CO2;
Análise da viabilidade técnica e econômica de implantação de um sistema completo de CCS envolvendo as quatro refinarias do Estado de São Paulo e o campo de gás natural de Merluza, situada na Bacia de Santos; as refinarias estão situadas dentro de um triângulo praticamente equilátero com 150 km de lado e o campo de Merluza está interligado ao continente (Santos – SP) através de um gasoduto de 180 km.
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