- 2.000,00 4.000,00 6.000,00 8.000,00 10.000,00 12.000,00 10^3 tEP
energia final gas natural 0 5,123017575 1176,120909 1844,140191
energia final para aquecimento direto 2238,206348 3809,715012 2468,203026 1684,005825 energia final para calor de processo 119,966692 164,5378444 161,4693824 160,1343657 energia elétrica final calorica 1448,36736 2556,095899 2077,495482 1797,908058
energia total final 6042,99 10584,20895 9239,628503 8454,096285
1997 referencia 2010 zero 2010 ocde-eu 2010 total
Fonte: Anexo L 112 GRÁFICO 4.7.8 - EMISSÕES DO SUB SETOR ALUMÍNIO
0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000 10^3 CO2 OUTROS 2422,918993 3983,55203 1434,009231 1,71404E-12 GÁS NATURAL 0 12,92223393 2966,63232 4651,635603
113
4.8- Química
4.8.1-Composição Setorial e Principais Indústrias
O sub setor Química do Balanço Energético Brasileiro é composto pela produção de: matérias plásticas, resinas, borrachas sintéticas, fios e fibras artificiais e sintéticas, plastificantes, adubos, fertilizantes, defensivos agrícolas, explosivos, corantes, pigmentos, tintas, esmaltes, vernizes, sabões, detergentes, higiene pessoal, perfumaria, cosméticos e produtos químicos para a indústria. A produção de óleos, graxas, lubrificantes, aditivos e derivados do asfalto não estão inclusos no sub setor Química. Os principais grupos produtores em 1998 (Gazeta Mercantil – 1999) foram a Basf, Copene, Rhodia, Du Pont, Bayer, Copesul, Trikem, Petroquímica União, Serrana, Manah, Milênia, Fosféstil, Dow AgroSciences, Renner Dupont, Sayerlack, Tintas Renner, Otto Baumgart White Martins Gases. Estas empresas representam 65% da receita operacional líquida informada por 194 empresas ao Balanço Anual da Gazeta Mercantil.
4.8.2-Tecnologias de Produção e Levantamento da Produção Física
O sub setor químico é composto de uma infinidade de processos e sua descrição foge ao escopo deste trabalho, porém uma breve descrição de três processos energo intensivos serão feitas a seguir: A produção de soda-cloro é feita através da eletrólise de uma salmoura de cloreto de sódio, utilizando-se três tipos básicos de células: a de membrana, a de diafragma e a de mercúrio. Na eletrólise o cloro é produzido no anodo e hidrogênio com o hidróxido de sódio no catodo (Henriques Jr. - 1995). A produção de eteno passa por quatro etapas bem distintas: craqueamento térmico em altos fornos na presença de catalisadores e vapor a alta pressão; compressão do gás e tratamento; separação do etano em torres fracionadoras onde o produto é recuperado a baixas temperaturas e elevadas pressões e finalmente o eteno é resfriado.A produção de amônia pode ser feita por duas rotas, reforma por vapor onde o gás natural é misturado a água e aquecido até se separar em hidrogênio, monóxido de carbono e dióxido de carbono ou pela oxidação parcial de um hidrocarboneto líquido ou sólido que após oxidado com oxigênio puro é queimado com oxigênio e vapor, em seguida a matéria
114
prima solidificada é gaseificada em um reator de leito móvel ou fluidizado gerando hidrogênio, monóxido de carbono, dióxido de carbono e metano. A próxima etapa é a síntese da amônia em leitos catalisadores com resfriamento intermitente.
A produção de eteno, soda, cloro e amônia em 1998 segundo o anuário estatístico da Associação Brasileira da Indústria Química foi de respectivamente 2.254657t, 1.306.200, 1.172.800t, 1.176.431t correspondendo a 21% da produção total do ano.
Os dados de produção física da Indústria Química utilizada para projetar o consumo futuro de energia (ver anexo C) foram obtidos através de correspondência pessoal do Departamento de Economia da Associação Brasileira da Indústria Química para o Autor.
4.8.3-Séries Anuais de Produção Física, Valores Unitários de Produção e Ajuste da Regressão
A evolução da produção física no período estudado (74-97) foi de 422,11% (7,45% a/a) enquanto evolução do PIB química no mesmo período foi de 83,77% (2,68% a/a). O gráfico 4.8.1 – série anual do sub setor química mostra o ajuste entre o PIB e a produção física.
O valor unitário da produção mantém na maior parte do período uma tendência geral de queda, 216,81% (5,14%a/a) para o PIB industrial e 184,08% (4,64%a/a) para o PIB setorial. O gráfico 4.8.3 – valor unitário do sub setor química apresenta a comparação entre os valores unitário.
A regressão da produção física em função do PIB apresentou um coeficiente de correlação de 0,852 antes do “dummy” e de 0,887 após a aplicação do mesmo. O erro padrão ficou na faixa de 21,66% para 1997, estando portanto acima da média dos erros padrões de todos os sub setores que é 16,47%. O gráfico 4.8.2 – regressão do sub setor química mostra o ajuste da melhor reta aos dados.
4.8.4-Participação do Sub Setor no Consumo total de Gás Natural e Energia Total
O sub setor químicaem 1997 participou com 10,92% da energia total consumida na indústria e 34,06% do consumo de gás natural. A participação do gás natural no
115
consumo total de energia do sub setor foi de 10,34% neste mesmo ano com um consumo de 2,99 milhões de Nm3 por dia (ver anexo E). Para os três cenários de consumo de gás natural, tem-se a seguinte participação: a opção 2010 zero com uma participação de 8,28% e consumo diário de 3,49 milhões de Nm3 por dia, a opção 2010 OCDE-EU com uma participação de 19,40% e consumo diário de 7,87 milhões de Nm3 por dia, a opção 2010 OCDE-EU com uma participação de 45,38% e consumo diário de 17,36 milhões de Nm3 por dia (ver anexo F).
4.8.5-Consumo Específico de Energia e Intensidade Energética
O consumo especifico de energia do sub setor apresentou tendência de queda durante todo período estudado (74-97), 60,59% (2,08%a/a). A intensidade energética apresentou tendência de alta durante quase todo o período, 43,47% (2,45% a/a). O gráfico 4.8.4 – indicadores energéticos do sub setor química apresenta a comparação entre o consumo específico de energia e a intensidade energética.
4.8.6-Comparações entre a Energia Útil e Energia Final, por tipo de combustível e por uso, para as três hipóteses: zero, OCDE-EU, total e referência BEN 1997
A eficiência energética praticamente não sofreu alterações com a maior penetração do gás natural no sub setor química. A relação energia útil/energia final foi praticamente constante entre o ano de referência e as três hipóteses de consumo de gás natural. Os valores foram 46,41% para o ano de referência, 45,06% para a opção 2010 zero, 46,78% para a opção OCDE-EU 2010 e 49,60% para a opção 2010 total. As principais fontes foram eletricidade e derivados do petróleo e as principais aplicações foram calor de processo e força motriz. Os gráficos 4.8.5 – eficiência energética por combustível do sub setor química e 4.8.6 - eficiência energética por forma de uso do sub setor química apresentam o perfil de consumo sub setorial bem como a comparação entre o ano de referência e as hipótese de consumo.
116
4.8.7-Comparação entre o Potencial de Cogeração para as três hipóteses, zero, OCDE- EU, total e referência BEN 1997.
Para o sub setor química a relação energia elétrica / calor de processo e aquecimento direto permite grande flexibilidade para destino da energia térmica. A relação ee/et é de aproximadamente 3,33 para a opção 2010 OCDE-EU. Portanto o sub setor química pode ser considerado como um grande usuário de sistemas de cogeração. O gráfico 4.8.7 – perfil de cogeração do sub setor química apresenta a comparação entre o ano de referência e as hipóteses alternativas de consumo de gás natural.
4.8.8-Comparações dos níveis de emissões de CO2 entre os três cenários, zero, OCDE-
EU, total e referência BEN 1997
Os impactos da maior utilização do gás natural são apresentados no gráfico 4.8.8 – emissões do sub setor química. O perfil das emissões está demonstrado por tipo de fonte: gás natural e outras. Entre o ano de referência (1997) e a opção 2010 zero, as emissões crescem 36,20%. Com relação à opção 2010 OCDE-EU as emissões crescem apenas 24,47%, apesar do aumento de 45,74% no consumo de energéticos. A maior utilização do gás natural proposta pela opção 2010 OCDE-EU conteve grande parte do aumento das emissões.
Fonte: Anexo C 117