Alternativas para mitigar a poluição gerada pelo setor
industrial do Estado de Minas Gerais
MARIANA SARMANHO DE OLIVEIRA LIMA Universidade Federal do Amazonas
marianasarmanho@hotmail.com
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Alternativas para mitigar a poluição gerada pelo setor industrial do Estado de Minas Gerais
Resumo. Este trabalho propõe apresentar alternativas para mitigação dos impactos relacionados com a poluição oriunda das atividades industriais de Minas Gerais. Além de servir como referência para a gestão energética dos demais Estados brasileiros, as propostas apresentadas estão focadas em medidas para substituição de combustíveis fósseis por fontes renováveis. Como o Brasil possui um grande potencial no que diz respeito à utilização de fontes renováveis de energia, devido ao clima adequado e terras propícias para o plantio de insumos energéticos renováveis, considera-se essas propostas viáveis de serem implantadas. Para que os objetivos sejam plenamente alcançados, o trabalho propõe uma análise da estrutura de consumo de energia e do balanço de emissão de CO2 de todo setor industrial de Minas. Com isso, será possível identificar o ramo da atividade
industrial com maior potencial para redução de emissão e propor alternativas para mitigação da poluição. O método de pesquisa utiliza, também, a metodologia top-down do IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change) para mensurar a emissão atual de CO2 e prever a
emissão futura desse poluente com a substituição de energéticos. Como conclusão, destacou-se a necessidade de se elaborar diretrizes para mitigação da poluição no setor de siderurgia integrada de Minas, devido ao alto consumo de coque de carvão mineral, carvão metalúrgico, gás de coqueria e carvão energético, fontes de energia não-renováveis que contribuem com alta concentração de CO2 na atmosfera.
Palavras-chave: Mitigação; Poluição; Indústria; Minas Gerais.
Alternatives for mitigation of industrial pollution in the state of Minas Gerais, Brazil
Abstract. This study aims to present alternatives to mitigate the impact of industrial pollution in the State of Minas Gerais, Brazil. In addition to serving as reference for energy management in other Brazilian states, its proposals focus on measures to replace fossil fuels with renewable energy sources. Viability of these proposals is high as Brazil has great potential concerning the use of renewable energy sources, due to its favorable climate and vast stretches of land amenable to growing renewable energy inputs. In order to fully meet its objectives, this study conducts an analysis of the energy consumption structure and CO2 emission balance of the entire industrial
sector in Minas Gerais. This procedure enables the identification of the industrial sector with the greatest potential for CO2 emission reduction and proposition of mitigation measures. This
research uses IPCC’s (Intergovernmental Panel on Climate Change) top-down methodology to measure current CO2 emission and predict future CO2 emission levels once energy sources are
replaced. In conclusion, this study indicates the importance of working with mitigation measures in the steelworks sector in Minas Gerais, due to its high consumption of coke, coking coal, coke oven gas, and coal energy — non-renewable energy sources that contribute to high CO2 concentrations
in the atmosphere.
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1. Introdução
Diante do uso incessante de recursos energéticos, surgiu um cenário de potencial escassez de combustíveis fósseis e, com o passar dos anos, difundiu-se, uma preocupação ambiental e uma busca cada vez maior por fontes alternativas de energia.
Com a ampliação do consumo de fontes alternativas, será possível promover o uso racional dos recursos energéticos e reduzir os impactos ambientais gerados pelas fontes não renováveis.
Sabe-se que grande parte do aquecimento global é decorrente da produção e do uso de energia, portanto é importante que União, Estados e Municípios somem esforços na busca de soluções que agridam menos o meio ambiente.
Consciente da importância de ter um documento que auxilie o desenvolvimento de estudos sobre as potencialidades energéticas do Estado, o uso racional dos recursos disponíveis e o consumo eficiente de energia e sua relação com o meio ambiente, o Estado de Minas Gerais tem publicado balanços energéticos.
De acordo com o balanço energético de Minas Gerais (2012), os energéticos mais utilizados no Estado são o petróleo, o gás natural e derivados, representando 35,7% do consumo total. O elevado consumo desses energéticos tem contribuído para a elevação da importação. Cabe destacar que o Estado de Minas Gerais importou, em 2011, 21,6 milhões de tep.
Assim, a problemática que levou a realização deste trabalho foi a necessidade de propor medidas de mitigação dos impactos de setores altamente poluentes e que consomem grande quantidade de combustíveis fósseis, pois tais setores podem ter grande capacidade de redução de emissão de GEE. Para isso, este artigo irá: 1. Analisar a estrutura de consumo de energia e o balanço de emissão de CO2 de todo setor industrial do Estado de Minas Gerais; 2. Selecionar o ramo da atividade industrial
com maior potencial para redução de emissão e propor medidas de mitigação; 3. Fazer uma previsão do volume de fontes mais limpas que irão substituir o atual volume de combustíveis fósseis em uso no setor selecionado; e 4. Fazer uma estimativa do nível de CO2 a ser reduzido com
a substituição de energéticos.
Para obtenção dos resultados, o artigo utiliza dados do Balanço Energético do Estado de Minas Gerais de 2012 para analisar a atual estrutura de consumo de energia do setor industrial de Minas Gerais. Além dessa importante fonte de pesquisa, serão utilizados relatórios do IPCC para aplicação da metodologia top-down a fim de mensurar o atual nível de emissão de CO2 e prever o nível de
emissão futura com a substituição de energéticos. 2. Revisão bibliográfica
Atualmente, umas das maiores preocupações é com o nível de emissão de gases poluentes que ocasionam o efeito estufa. Dentre os gases de efeito estufa (GEE), o principal deles é o CO2.
Portanto, o foco principal desse artigo é no nível de emissões de CO2. Vale ressaltar que o dióxido
de carbono é o GEE com maior concentração na terra.
Para que haja redução do nível de emissão de GEE na atmosfera, são propostas medidas de mitigação nas empresas do setor industrial por meio da execução de projetos de eficiência energética e ampliação do uso de fontes renováveis nos processos produtivos.
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De acordo com Goldemberg e Villanueva (2003, p.119), “a produção industrial, em todo o mundo, é responsável por, aproximadamente, 20% da poluição total do ar”. No Estado de Minas Gerais, constatou-se que o setor industrial é o principal emissor de CO2 (Figura 1) e o principal consumidor
de energia.
Figura 1 - Percentagem do nível de emissão de CO2 por setor no Estado de Minas Gerais
Fonte: Valores obtidos do BEEMG (2012)
Observa-se, por meio da Figura 1, que a emissão do setor industrial representa 62,16% do volume total emitido por todos os setores.
Além disso, vale acrescentar que o setor industrial ocupa a primeira posição entre os maiores consumidores de energia com 55,23% do total do consumo. Em seguida, vem o setor de transportes (31,76%), o setor residencial (6,76%), o setor agropecuário (3,19%), o setor público (1,07%) e o setor comercial (1,98%).
A Figura 2 ilustra a atual estrutura de consumo de energia do setor industrial do Estado de Minas Gerais, isso permite identificar as fontes de energia que estão sendo usadas pela indústria do Estado estudado.
Figura 2 - Estrutura do consumo de energia do setor industrial do Estado de Minas Gerais no ano de 2011 (em %)
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Pela Figura 2, é possível observar que a lenha, o carvão mineral e derivados representam juntos 48,80% da demanda total. Isso se deve à representatividade das siderurgias no cenário mineiro. Percebe-se, pela Figura 2, que a participação das fontes renováveis na estrutura de consumo de energia no setor industrial é um pouco maior que a dos combustíveis fósseis. Apesar disso, verifica-se uma significativa participação de carvão mineral e derivados, fontes de energia altamente poluentes. Diante disso, pretende-se propor substituições do uso de combustíveis mais intensivos em carbono por fontes mais limpas de energia.
Vale ressaltar que a redução de emissão de GEE pelas atividades industriais é possível, pois, segundo o Ministério de Minas e Energia (2006), a entrada de novas fontes renováveis evitará a emissão de 2,5 milhões de toneladas de gás carbônico/ano.
Para dar um fundamento maior à viabilidade do uso das fontes renováveis, é importante lembrar que os combustíveis fósseis poderão acabar em poucos anos. Segundo a Agência Nacional de Petróleo (2014), estima-se que, se mantido o atual nível de produção mundial do petróleo e levando em conta as atuais reservas, o mesmo terá uma vida útil de, aproximadamente, 35 anos.
É sobre esse conjunto de incertezas que os insumos renováveis de energia se tornam opção para assegurar o desenvolvimento sustentável nas empresas.
A Figura 3 ilustra as múltiplas possibilidades de substituição de energia nos diversos setores consumidores de energia (industrial, transporte, energético, residencial, serviços e agrícola) do Brasil. Na linha superior estão os combustíveis fósseis que emitem gases do efeito estufa, com exceção da energia nuclear e na linha inferior as fontes renováveis de energia, que não emitem gases ou emitem pouco.
Figura 3 - Múltiplas possibilidades de substituição de energia nos diversos consumidores de energia do Brasil
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Existem algumas aplicações que não foram consideradas na Figura 3, pois não estão difundidas no mercado brasileiro. São exemplos dessas aplicações: uso de energia solar e uso de hidrogênio (célula combustível) nos transportes.
Apesar das fontes renováveis serem favoráveis ao meio ambiente, essas apresentam aspectos negativos em relação às outras fontes já consolidadas no mercado, podendo ser citado: o investimento para introduzir o novo equipamento, riscos de suprimento por não possuir tantos fornecedores, a falta de pessoal qualificado para operar com o novo energético e o novo equipamento e a falta de empresas de prestação de serviços para fazer a manutenção dos equipamentos, entre outros. Todos esses fatores negativos estão sendo resolvidos, pois à medida que a produção desses equipamentos aumenta, o valor do produto diminui. Além disso, mais empresas de assistência técnica e mais fornecedores do combustível entram no mercado garantindo a melhor operacionalização dessas novas tecnologias. Ademais, os aspectos positivos relacionados com o uso dessas tecnologias vão além de benefícios econômicos, pois existem benefícios ambientais e sociais que não são mensurados e, por isso, acabam deixando de serem inseridos em estudos de análise de viabilidade.
3. Estudo de caso no Estado de Minas Gerais
A partir dos dados publicados no Balanço Energético do Estado de Minas Gerais (BEEMG, 2012), foi realizado um estudo aprofundado da estrutura de consumo de energia dos diversos segmentos industriais e elaborado o balanço de emissão para identificar um consumidor industrial com grande potencial de redução de consumo de energia e grande potencial de redução de emissão de gases de efeito estufa.
Para selecionar o setor industrial a ser estudado, foram obedecidos os seguintes passos: a) Identificação dos maiores consumidores de energéticos;
b) Análise da estrutura de consumo de energia dos maiores consumidores;
c) Elaboração e análise do balanço de emissão de CO2 do setor industrial e identificação dos
principais emissores industriais de CO2;
d) Identificação de um setor com potencial de redução de emissão a partir da mudança da estrutura de consumo de energia.
Após a identificação do consumidor industrial com potencial redução de emissão, foi feita uma análise da sua estrutura de consumo de energia. Neste último passo, também foram propostas medidas de mitigação baseadas em mudanças na matriz energética do setor industrial estudado. A seguir serão apresentados os resultados de cada passo citado acima.
a) Identificação dos maiores consumidores industriais de energia no Estado de Minas Gerais Conforme publicado pelo BEEMG (2012), os maiores consumidores de energia no setor industrial são: o de siderurgia integrada, que aparece em primeiro lugar, com um consumo de 37,67% do total de energia consumida pela indústria; em seguida, vem o setor de siderurgia não integrada que consome o equivalente a 10,13%; em terceiro lugar o de alimentos e bebidas, que consome 10,01%; seguido pelo cimento com 9,59%. É necessário destacar que essas porcentagens correspondem à proporção do consumo de energia do setor mencionado em relação à parcela total consumida por toda a indústria.
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b) Análise da estrutura de consumo dos maiores consumidores industriais
Como mencionado, foi detectado que os maiores consumidores industriais de energéticos são: siderurgia integrada, siderurgia não integrada e alimentos e bebidas. A seguir, são apresentadas as estruturas de consumo de cada um dos setores citados.
A Tabela 1 mostra a participação (em %) de cada energético na estrutura de consumo no setor de siderurgia integrada:
Tabela 1 - Estrutura de consumo do setor de siderurgia integrada, representada em %
Fonte: Valores obtidos do BEEMG (2012)
De acordo com a Tabela 1, percebemos que o setor de siderurgia integrada utiliza, principalmente, o coque de carvão mineral com uma participação de 41,2% na estrutura de consumo. Além dessas, há uma grande participação do carvão vegetal (16,9% do total do consumo), do carvão metalúrgico (com 11,8% do total do consumo) e da eletricidade (com 9,7% do total do consumo).
Vale destacar que o coque é obtido pelo processo de “coqueificação”, que consiste, em princípio, no aquecimento do carvão mineral a altas temperaturas.
Como os três principais energéticos são carvão e derivados, é importante ter uma preocupação com o nível de emissão gerado pelo uso desses energéticos nos processos produtivos. Para evitar um nível de poluição elevada pela siderurgia integrada, recomenda-se substituir o coque de carvão mineral e o carvão metalúrgico por fontes mais limpas. Além disso, recomenda-se reflorestar a mata desmatada para extrair a madeira usada na obtenção de carvão vegetal.
A Tabela 2 apresenta a participação, em percentual, de cada energético na estrutura de consumo do setor de siderurgia não integrada.
Tabela 2 - Estrutura de consumo do setor de siderurgia não integrada, representada em %
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O setor de siderurgia não integrada consome bastante carvão vegetal, totalizando uma participação de 94,2% da estrutura de consumo no ano de 2011. Como esse energético é considerado uma fonte de energia renovável, o setor não possui grande potencial de mitigação da emissão de GEE, pois o reflorestamento pode compensar os gases emitidos durante a queima do energético. Isso reduz bastante o impacto sobre o aquecimento global.
Vale ressaltar que as outras fontes secundárias mencionadas na Tabela 2 compreende coque verde de petróleo, nafta petroquímica, gás de refinaria, alcatrão de coqueria e alcatrão de madeira.
A Tabela 3 apresenta a participação, em percentual, de cada energético na estrutura de consumo do setor de alimentos e bebidas do Estado de Minas Gerais.
Tabela 3 - Estrutura de consumo do setor de alimentos e bebidas, representada em %
Fonte: Valores obtidos do BEEMG (2012)
Como se pode visualizar na Tabela 3, no setor de alimentos e bebidas, há uma significativa participação do bagaço de cana (57,7%). Além do bagaço de cana, é possível verificar que a eletricidade e a lenha são importantes energéticos para esse setor, pois suas participações são de 15,6% e 13,5%, respectivamente. Como é possível perceber, as fontes renováveis são os principais energéticos consumidos por este setor. Com o uso do bagaço e da lenha, há uma compensação do CO2 emitido durante a combustão pelo absorvido na etapa de plantio, resultando em baixo impacto
sobre o aquecimento global (efeito estufa). Com isso, esse setor tem pouco potencial de redução de emissão.
Entre os três setores analisados, o de siderurgia integrada é o que mais tem possibilidade de redução das emissões de gases de efeito estufa, já que sua matriz energética concentra-se na utilização de coque e derivados do carvão, combustíveis fósseis altamente poluentes.
c) Análise do balanço de emissões de CO2 do setor industrial e identificação dos seus
principais emissores de CO2
Segundo o Balanço Energético do Estado de Minas Gerais (BEEMG) de 2012, os três principais setores responsáveis pelas emissões de CO2 no Estado de Minas Gerais são: o industrial (62,16%), o
de transportes (32,81%) e o residencial (4,66%).
De acordo com o BEEMG (2012), pode-se constatar que os maiores emissores de CO2 no setor
industrial são: em primeiro lugar o de siderurgia integrada com 21.395,6 x 10³ t/ano; em segundo lugar vem o setor de siderurgia não integrada com um volume de emissão de 7.124,5 x 103 t/ano de CO2; em terceiro, vem o setor de alimentos e bebidas com 5.740,3 x 10³ t/ano de emissão de
dióxido de carbono.
Além da indústria de siderurgia integrada estar posicionada na primeira posição, essa utiliza um percentual significativo de combustível fóssil, reforçando a necessidade de substituição de energéticos.
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d) Identificação de um setor com potencial de redução de emissão a partir da mudança da estrutura de consumo de energia
Para identificar o setor com potencial de redução de emissão, primeiramente, será identificado o setor que utiliza uma significativa quantidade combustíveis fósseis considerados poluentes e, em seguida, será realizada a quantificação de emissão de CO2 oriundos do uso desses combustíveis
fósseis.
Para quantificar o nível de emissão de CO2 a partir do volume de energético consumido, será
utilizada a metodologia top-down do IPCC. Tal metodologia foi selecionada, devido à menor complexidade de obtenção dos dados e por sua confiabilidade.
É importante destacar que essa metodologia do IPCC propõe uma quantificação do volume de emissão sem considerar a propriedade de captura de CO2, durante o estágio de desenvolvimento,
dos energéticos de caráter renovável. Portanto, os resultados deverão ser interpretados com cautela para que não haja conclusões precipitadas.
Além disso, a metodologia supõe que, uma vez introduzido na economia nacional, em um determinado ano, o carbono contido num combustível ou é liberado para a atmosfera ou é retido de alguma forma (como, por exemplo, por meio do aumento do estoque do combustível, da incorporação a produtos não energéticos ou da sua retenção parcialmente inoxidado). A grande vantagem da metodologia top-down, portanto, é não necessitar de informações detalhadas de como o combustível é utilizado pelo usuário final ou por quais transformações intermediárias ele passa antes de ser consumido.
Os valores serão calculados em escala anual para cada fonte energética utilizada pelo setor com maior potencial de mitigação de emissão do Estado de Minas Gerais.
Segundo o MCT (2006), o cálculo das emissões de dióxido de carbono por queima de combustíveis pela abordagem top-down do IPCC abrange as seguintes etapas:
i) Determinação do consumo aparente dos combustíveis em tonelada equivalente de petróleo (tep).
O consumo aparente representa a quantidade de combustível consumida. Esse valor pode ser dado em tep, m3, litros, kg, toneladas ou em qualquer outra unidade para representar a quantidade consumida. A tonelada equivalente de petróleo (tep) é uma unidade de energia definida como calor libertado na combustão de uma tonelada de petróleo cru, aproximadamente, 42 gigajoules.
Se o consumo não estiver informado em tep, considerar o poder calorífico superior para identificar a quantidade em Mcal (Megacaloria) contida em certa quantidade de combustível. Com essa informação, será possível calcular, por simples regra de três, a quantidade de tep, pois sabe-se que 1tep=10.800 Mcal.
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Tabela 4. Poder calorífico superior (PCS) dos energéticos. Valores obtidos no MCT (2006).
Energético
PCS em Kcal/unidade
GLP 11800 kcal/kg
Óleo Diesel 10200 kcal/l
GNV 9400 kcal/m3
Etanol 6400 kcal/l
Gasolina 11100 kcal/l
Óleo Combustível BPF 9706 kcal/l Lenha de Eucalipto (40% de umidade) 2770 kcal/kg Lenha de Eucalipto 859000 kcal/kg Energia Elétrica 860 kcal/KWh
Cavacos de Pinus 2770 kcal/kg
Cavacos de Pinus 859000 kcal/m3
Carvão vegetal 7800 kcal/kg
Para o presente estudo, o consumo aparente será encontrado no BEEMG (2012) em tep.
ii) Conversão do consumo aparente para uma unidade de energia comum, terajoules (TJ);
Para obter o consumo em TJ, basta multiplicar o consumo em tep pelo fator de conversão. Sabe-se que o fator de conversão é obtido multiplicando-Sabe-se 45,217x10-3 pelo fator de correção. Já o fator de correção é igual a 0,95, quando está tratando-se de combustíveis sólidos e líquidos e 0,90, quando o combustível é gasoso.
iii) Transformação do consumo aparente de cada combustível em conteúdo de carbono, mediante a sua multiplicação pelo fator de emissão de carbono do combustível;
Para obter o conteúdo de carbono inserido no combustível, basta multiplicar o consumo aparente dado em TJ pelo fator de emissão de carbono dado em tonelada de carbono por terajoule.
A Tabela 5 apresenta o fator de emissão de C e de CO2 para cada combustível.
Tabela 5. Fator de emissão de C e de CO2 de cada energético. Valores obtidos no MCT (2006). Energético (t de C/TJ) (t de CO2/TJ) Petróleo 20 69,7 Carvão vapor 26,8 93,4 Gás natural 15,3 53,3 Óleo Diesel 20,2 70,4 Óleo Combustível 21,1 73,5 Gasolina 18,9 65,8 GLP 17,2 59,9 Querosene 19,6 68,3
Outros energéticos de petróleo 18,4 64,1 Lenha/Carvão vegetal/Bagaço 29,9 104,2
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iv) Correção dos valores para se considerar a combustão incompleta do combustível; Nem todo carbono será oxidado, uma vez que, na prática, a combustão nunca ocorre de forma completa, deixando inoxidada uma pequena quantidade de carbono contida nas cinzas e outros subprodutos (MCT, 2006).
Com o objetivo de computar somente a quantidade de carbono realmente oxidada na combustão, faz-se uma correção dos valores para descontar a combustão incompleta do combustível.
Diante disso, para a obtenção das emissões reais, multiplica-se o carbono disponível para a emissão (nesse estudo, igual ao conteúdo de carbono inserido no combustível) pela fração de carbono oxidada na combustão.
A Tabela 6 apresenta a fração de carbono oxidada na combustão para cada energético. Tabela 6. Fração de carbono oxidada na combustão. Valores obtidos pelo MCT (2006).
v) Conversão da quantidade de carbono oxidada em emissões de CO2;
A conversão da quantidade de carbono oxidada para quantidade total de dióxido de carbono emitido é realizada por meio da multiplicação do conteúdo de carbono (após a correção) por 44/12. Em que 44 é a massa molecular do dióxido de carbono (CO2) e 12 é a massa molecular do carbono
(C).
O Quadro 1 é um resumo do passo a passo para obtenção do nível de emissão de CO2 a partir do
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Quadro 1 - Resumo do passo a passo para obtenção do nível de emissão de CO2 a partir do consumo de determinado
energético Cálculo do consumo em tep (1) Conversão para TJ (2) = (1) x fator de conversão Consumo em TJ (2) Cálculo do conteúdo de carbono (tC) = Fator de emissão de carbono em t de C/TJ x (2)
Correção dos valores p/ considerar combustão incompleta = Conteúdo de carbono x fração de carbono
oxidado Cálculo da emissão de CO2 = conteúdo de carbono (após correção) x 44/12
Fonte: Elaboração própria
Pelas Tabelas 1, 2, e 3, percebeu-se que o setor de siderurgia integrada é o setor que mais utiliza combustível fóssil. Como o setor de siderurgia integrada utiliza bastante coque de carvão mineral (combustível fóssil altamente poluidor, intensivo em carbono e passível de troca), decidiu-se focar o estudo nesse setor.
Vale ressaltar que o setor de siderurgia integrada ocupa o primeiro lugar dos maiores consumidores de energia no Estado e é um dos maiores emissores de CO2 (21.395,6 x 10³ t/ano), portanto, tal
setor pode ter um grande potencial de redução de emissão, caso o coque de carvão mineral e os derivados de carvão mineral (fontes não-renováveis) forem substituídos por fontes renováveis. O item a seguir irá mostrar os energéticos com potencial para substituir o uso do coque, gás de coqueria, o carvão metalúrgico e o carvão energético no setor de siderurgia integrada.
e) Medidas de mitigação baseadas em mudanças na matriz energética dos setores industriais Pela Figura 3, é possível identificar as possibilidades de fontes energéticas renováveis com potencial para substituir o coque, gás de coqueria, carvão metalúrgico e o carvão energético na indústria de siderurgia integrada. Com a análise da Figura 3, conclui-se que o bagaço, a lenha, o carvão vegetal e a hidroeletricidade são os energéticos apontados como possíveis substitutos. Para fundamentar ainda mais essas propostas de substituição, será feito o cálculo de nível de emissão de CO2, quando o coque, gás de coqueria, o carvão metalúrgico e o carvão energético estão
em uso e quando os substitutos apontados (bagaço, lenha, carvão vegetal e a hidroeletricidade) substituem os combustíveis fósseis em uso.
O cálculo do nível de emissão relacionado com a atual matriz energética do setor de siderurgia integrada do Estado de Minas Gerais no ano de 2011 está apresentado pela Tabela 7.
iv
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Tabela 7- Nível de emissão relacionado com a atual matriz energética do setor de siderurgia integrada do Estado de Minas Gerais no ano de 2011
Energético Consumo em tep Conversão para TJ Conteúdo de carbono (tC) Correção dos valores p/ considerar combustão incompleta Emissão de CO2 Gás natural 313.000 12.737,63 194.885,74 193.911,31 711.008,14 Carvão energético 158.000 6.787,07 181.893,48 178.255,61 653.603,90 Carvão metalúrgico 677.000 29.081,31 779.379,11 763.791,53 2.800.568,94 Óleo Diesel 7.000 300,69 6.073,94 6.013,20 22.048,40 Óleo Combustível 95.000 4.080,83 86.105,51 85.244,45 312.562,98 Gás liquefeito de petróleo 16.000 651,12 11.199,26 11.087,27 40.653,32 Gás de coqueria 346.000 14.080,57 377.359,28 375.472,48 1.376.732,43 Coque de carvão mineral 2.372.000 101.891,99 2.730.705,33 2.703.398,28 9.912.460,36
Eletricidade 560.000 0,00 0,00 0,00 0,00
Carvão vegetal 972.000 41.753,38 1.248.426,06 1.242.183,93 4.554.674,41
Outras fontes secundárias 242.000 10.395,39 278.596,45 275.810,49 1.011.305,13
Total 21.395.618,01
Fonte: Elaboração própria
É importante destacar que o óleo diesel, óleo combustível e gás liquefeito de petróleo (combustíveis fósseis), também usados no setor em estudo, poderiam ser substituídos por fontes renováveis, mas o uso desses combustíveis são menos expressivos que o carvão e seus derivados.
O gás natural também tem uma participação na atual matriz energética do setor de siderurgia integrada, mas esse energético pode ser considerado menos impactante que os combustíveis fósseis mencionados. Dessa forma, decidiu-se focar somente na substituição do coque, gás de coqueria, carvão metalúrgico e o carvão energético.
A Tabela 8 apresenta o nível de emissão de dióxido de carbono com a substituição do carvão energético, carvão metalúrgico, gás de coqueria e coque de carvão mineral por bagaço, lenha, carvão vegetal e hidroeletricidade .
Quando usamos a hidroeletricidade como fonte energética, o nível de emissão é considerado nulo, por isso, não foi apresentado o cálculo da hidroeletricidade juntamente com os demais energéticos substitutos.
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Tabela 8 - Nível de emissão com a substituição dos energéticos no setor de siderurgia integrada do Estado de Minas Gerais no ano de 2011
Energético Consumo em
tep Conversão para TJ Conteúdo de carbono (tC) Correção dos valores p/ considerar combustão incompleta Emissão de CO2
Bagaço ou lenha ou carvão
vegetal 3.553.000 152.623,20 4.563.433,71 4.540.616,54 16.648.927,31 Gás natural 313.000 12.737,63 194.885,74 193.911,31 711.008,14 Óleo Diesel 7.000 300,69 6.073,94 6.013,20 22.048,40 Óleo Combustível 95.000 4.080,83 86.105,51 85.244,45 312.562,98 Gás liquefeito de petróleo 16.000 651,12 11.199,26 11.087,27 40.653,32 Eletricidade 560.000 0,00 0,00 0,00 0,00 Carvão vegetal 972.000 41.753,38 1.248.426,06 1.242.183,93 4.554.674,41
Outras fontes secundárias 242.000 10.395,39 278.596,45 275.810,49 1.011.305,13
Total 23.301.179,69
Fonte: Elaboração própria
Percebe-se que, para qualquer tipo de biomassa sólida (bagaço, lenha ou carvão vegetal), o nível de emissão de CO2 é o mesmo, portanto é indiferente, em termos de emissão, usar qualquer um dos 3
(três) energéticos. Isso se deve ao fato do fator de conversão, fator de emissão de carbono e da fração de carbono oxidado serem iguais. Apesar dos níveis de emissão de dióxido de carbono relacionados com o uso dos três tipos de biomassa serem maiores que o nível de emissão do carvão energético, carvão metalúrgico, gás de coqueria e coque de carvão mineral, isso é recompensado com o sequestro de carbono na fotossíntese das plantações desses insumos, portanto, é mais vantajoso, em termos ambientais, usar biomassa no setor de siderurgia integrada em troca do carvão e seus derivados.
4. Considerações finais
Este trabalho é um instrumento indispensável para a elaboração de planos e programas que irão compor as políticas públicas da área de energia do Estado de Minas Gerais. O trabalho permite a análise da estrutura de consumo do setor industrial do Estado, possibilitando a visualização de tendências indicativas para introdução de novas tecnologias, conservação ambiental e racionalização do uso de energia, além de fornecer uma base de informações importantes para o desenvolvimento sustentável do Estado.
O Estado de Minas Gerais foi selecionado devido à facilidade de obtenção de dados com a publicação do seu Balanço energético. Ressalta-se que este mesmo estudo pode ser desenvolvido para qualquer localidade, desde que as informações de balanço de energia estejam disponíveis para consulta.
A comparação do nível de emissão do carvão energético, carvão metalúrgico, gás de coqueria e coque de carvão mineral com os seus possíveis substitutos permitiu concluir que, devido à compensação do alto nível de emissão gerado pela biomassa com a captura de CO2 na fotossíntese,
é viável, em termos ambientais, a retirada dos combustíveis fósseis na indústria de siderurgia integrada do Estado de Minas Gerais para introdução da lenha, bagaço ou carvão vegetal.
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É importante lembrar também que medidas de eficiência energética são viáveis. Para isso, basta introduzir qualquer tecnologia que possa reduzir o consumo de energia no processo de fabricação. As medidas de mitigação das mudanças climáticas aqui destacadas, tais como: projetos de geração de energia a partir de fontes renováveis e projetos de eficiência energética podem ser difundidos para os demais segmentos industriais do Estado de Minas Gerais. Se fossem tomadas medidas de mitigação em todos os setores, haveria a garantia de uma maior redução da poluição.
Como conclusão, é importante ressaltar que o Brasil apresenta condições de atender ao aumento na demanda por fontes renováveis devido às condições climáticas e pela diversidade da vegetação que fornece matérias-primas que poderiam, de fato, serem fontes de energia substitutas dos combustíveis fósseis. Ademais, existe um grande número de pesquisas científicas envolvendo fontes alternativas de energia e desenvolvimento de tecnologias avançadas para ampliar o uso dessas fontes nos diversos setores consumidores.
Para que mudanças na estrutura de consumo de energia ocorram, é necessário mais incentivo do governo para reduzir os custos de adaptação aos novos energéticos e maiores exigências por parte dos órgãos de controle ambiental e dos consumidores, a fim de estimular a prática de processos industriais menos poluidores.
REFERÊNCIAS
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