COMBUSTÍVEIS ALTERNATIVOS PARA INDÚSTRIA DE CERÂMICA VERMELHA Eng° João Martins Cortez de Alencar Maceió - Junho / 2004
COMBUSTÍVEIS ALTERNATIVOS PARA INDÚSTRIA DE CERÂMICA
VERMELHA
Eng° João Martins Cortez de AlencarMaceió - Junho / 2004
O QUE SERÁ APRESENTADO
• Objetivos da Palestra• Definição de Queima ou Combustão• Combustíveis Usados em Cerâmicas• Comparativo entre BIOMASA e
COMBUSTÍVEIS FÓSSEIS• Características de Alguns Combustíveis• Processos de Queima• Cenários e Considerações Finais
OBJETIVOS DA PALESTRA
• Compartilhar conhecimentos práticos sobre alguns tipos de combustíveis
• Mostrar algumas experiências na queima de produtos cerâmicos
• Despertar o interesse para iniciativas no uso de combustíveis alternativos
• Expor cenários relacionados ao mercado de combustíveis na visão de um Ceramista
DEFINIÇÃO DE QUEIMA OU COMBUSTÃO
• Reação química na qual o CARBONO (C) e o HIDROGÊNIO (H) presentes nos combustíveis se combinam individualmente com o OXIGÊNIO (O2) do ar gerando CALOR, Vapor d’água (H2O) e Dióxido de Carbono (CO2).
TIPOS DE COMBUSTÍVEIS USADOS EM CERÂMICAS
BIOMASSA
COMBUSTÍVEIS FÓSSEIS
BIOMASSA
• Qualquer tipo de matéria orgânica renovável do reino vegetal ou animal.
• De origem natural ( florestas nativas ), residual ( urbano, industrial, agropecuário ) ou plantação para fins energéticos.
TIPOS DE BIOMASSA
• Lenha Nativa - Espécies Diversas• Lenha de Reflorestamento - Eucalipto, Pinho, Sabiá,
Bambu, etc.• Cavaco (Lenha Picada), serragem, maravalha,
briquetes, carvão.• Cascas - Coco, Arroz, Castanha, Algodão, Café, etc.• Palhas - Coco, Carnaúba, etc.• Bagaço e as Palhas da Cana• Capim, Aparas, Podas e Resíduos Agropecuários
* Matriz Energética Brasileira - João Alves Filho
BIOMASSA NO BRASIL *
• Brasil - Arábia Saudita da Biomassa• Nenhum outro país tem as mesmas condições do
Brasil para produzir energia limpa e renovável através da Biomassa
• Só utilizamos 10% da nossa área agricultável • Projetos como o Pro-Álcool e o Pro-Óleo, provam
que o Brasil poderá ser auto-suficiente e também ser o maior fornecedor de combustíveis limpos para o 1º mundo.
* Matriz Energética Brasileira - João Alves Filho
COMBUSTÍVEIS FÓSSEIS *
• Formados pela energia solar acumulada nos hidratos de carbono das plantas e de animais microscópicos, num processo que demanda centenas de milhões de anos.
• São, por natureza, finitos.
TIPOS DE COMBUSTÍVEIS FÓSSEIS
• Óleo Combustível - BPF (Baixo Ponto de Fluidez)
• Gás Liqüefeito de Petróleo - GLP• Coque de Petróleo• Gás Natural
Fonte:Balanço Energético Nacional - MME
OFERTA DE ENERGIA NO BRASIL - %
Fontes 1940 1970 2000
Petróleo e GN 6,1 33,3 36,8
Carvão Mineral 6,2 3,6 4,9
Hidráulica 4,9 15,8 38,1
Lenha e Carvão 80,5 42,6 8,4
Produtos da Cana 2,3 4,7 9,7
Outros 0,0 0,0 2,1
COMPARATIVO ENTRE BIOMASSA E COMBUSTÍVEIS FÓSSEIS
• Sob os seguintes aspectos:
• Técnicos• Econômicos• Ambientais• Sociais• Estratégicos
ASPECTOS TÉCNICOS
• BIOMASSA
• Heterogêneo - Forma e Composição.• Automatização/Controles mais difíceis• Uso de mão-de-obra• Maior variação na queima• Umidade- Maior consumo• Produção de cinzas• Baixo risco de acidentes
ASPECTOS TÉCNICOS
• BIOMASSA
• Heterogêneo - Forma e Composição.• Automatização/Controles mais difíceis• Uso de mão-de-obra• Maior variação na queima• Umidade- Maior consumo• Produção de cinzas• Baixo risco de acidentes
• PETRÓLEO E GN
• Homogêneo• Automatização/Controles
mais fáceis• Pouco ou nenhum uso de
mão-de-obra• Menor variação na queima• Praticamente sem umidade• Inexistência de cinzas• Maior risco de acidentes
ASPECTOS ECONÔMICOS
• BIOMASSA
• Mais barato• Preço definido pelo mercado
regional• Menos vulnerável às
mudanças macro-econômicas
• Reposição Florestal, Administração de Projetos ( Manejos, Fretes, Reflorestamentos, etc)
ASPECTOS ECONÔMICOS
• BIOMASSA
• Mais barato• Preço definido pelo mercado
regional• Menos vulnerável às
mudanças macro-econômicas
• Reposição Florestal, Administração de Projetos ( Manejos, Fretes, Reflorestamentos, etc)
• PETRÓLEO E GN
• Mais caro• Preço depende do
mercado externo• Mais vulnerável às
mudanças macro-econômicas
• Maiores produtores em áreas de permanente conflito
ASPECTOS AMBIENTAIS
• BIOMASSA
• É Renovável
• Retira CO2 da atmosfera
• Produção de cinzas
• Leis de proteção mais severas - Origem
• Imagem ecologicamente positiva para a empresa
ASPECTOS AMBIENTAIS
• BIOMASSA
• É Renovável
• Retira CO2 da atmosfera
• Produção de cinzas
• Leis de proteção mais severas - Origem
• Imagem ecologicamente positiva para a empresa
• PETRÓLEO E GN
• É Finito• Somente emite CO2
• Inexistência de cinzas• Controles rígidos das
emissões de enxofre, CO e CO2
• Desastres e acidentes ambientais
ASPECTOS SOCIAIS
• BIOMASSA
• Emprega a mão-de-obra local intensivamente
• Empregos de menores requisitos de qualificação
• Gera mais empregos em relação ao investimento
• Estreita relação com a agricultura e agroindústria
• Recursos ficam na região
ASPECTOS SOCIAIS
• BIOMASSA
• Emprega a mão-de-obra local intensivamente
• Empregos de menor requisitos de qualificação
• Gera mais empregos em relação ao investimento
• Estreita relação com a agricultura e agroindústria
• Recursos ficam na região
• PETRÓLEO E GN
• Utiliza pouca ou nenhuma mão-de-obra na queima
• Cada emprego gerado custa altos investimentos
• Produtores são grandes empresas globais
• Recursos não ficam na região
ASPECTOS ESTRATÉGICOS
• BIOMASSA
• Garantia de auto-suficiência
• Segurança quanto ao suprimento futuro
• Capacidade de gerar a própria energia elétrica
• Poderá ter receita com “Créditos de Carbono”
ASPECTOS ESTRATÉGICOS
• BIOMASSA
• Garantia de auto-suficiência
• Segurança quanto ao suprimento futuro
• Capacidade de gerar a própria energia elétrica
• Poderá ter receita com “Créditos de Carbono”
• PETRÓLEO E GN
• Não garante a auto suficiência
• Suprimento pode ser interrompido
• Controlado por poucos e poderosos fornecedores
• Governos sofrem pressão para forçar o consumo ou elevar o preço
CARACTERÍSTICAS DE ALGUNS COMBUSTÍVEIS
Premissas:
1) Kg por m³ e poder calorífico variam com a umidade do combustível.
2) Consumo por tonelada de argila varia com o tipo de forno, produto queimado ( telha, tijolo,etc ), sistema de queima, equipamentos, etc.
CARACTERÍSTICAS DE ALGUNS COMBUSTÍVEIS
250 kg / t4.300330Casca de Castanha
Consumo*kcal / kgkg / m³Combustível
420 kg / t 2.200250Bagaço de Cana
450 kg / t2.300250Casca de Arroz
250 kg / t4.500400Casca de Coco
210 kg / t3.500290Serragem seca
320 kg / t3.700500Eucalipto
370 kg / t3.200400Lenha Nativa
BIOMASSA
CARACTERÍSTICAS DE ALGUNS COMBUSTÍVEIS
Combustíveis Fósseis
Combustível Unidade kcal Consumo*Óleo BPF kg 10.090 70 kg / t
Gás GLP kg 11.750 33 kg / t
Coque de Petróleo kg 8.200 85 kg / t
Gás Natural m³ 9.400 42 kg / t
PROCESSOS DE QUEIMA
PROCESSOS DE QUEIMA – Biomassa
• LENHA• Queima simples - Fornalhas, grelhas, cinzeiros• Depende do homem - Curva irregular• Pirometria somente para orientação e registro• Difícil otimizar mistura com o ar• Toras de maior diâmetro precisam ser rachadas• Não depende de energia elétrica
PROCESSOS DE QUEIMA – Biomassa
• SERRAGEM,CAVACO, CASCAS• Estocagem em silos ou em galpões• Secagem, Transporte, Alimentação e
Queima Automatizados e Controlados• Melhor mistura com o ar e menor consumo• Depende da energia elétrica- Grupo Gerador• Manutenção mecânica, elétrica e eletrônica
PROCESSOS DE QUEIMA – Biomassa
• BAGAÇO DE CANA E OUTRAS FIBRAS
• Fardos prensados - Briquetes
• Abastecimento semelhante à lenha
• Pode ter alimentação automatizada
• Nas usinas de álcool o bagaço é queimado com 50% de umidade de forma automática
PROCESSOS DE QUEIMA – Petróleo e GN
• ÓLEO BPF• Tanques, bombas, resistências, termostatos• Isolamento térmico e válvulas solenóides• Tubulação em circuito fechado• Bombeamento contínuo em excesso• Atomização permite melhor mistura com ar• Aditivos - caros e de efeito questionável• Vazamentos, entupimentos e resíduos da queima
PROCESSOS DE QUEIMA – Petróleo e GN
• GÁS LIQÜEFEITO DE PETRÓLEO-GLP• Tanques, Tubos, Válvulas, Vaporizador• Instalações contra incêndios• Fornecedor pode bancar as instalações• Queima Contínua - Mais simples• Queima Intermitente - Sensor de Chama• Mais pesado que o ar - Vazamentos• Não deixa nenhum resíduo (cinzas, fumaça, etc)
PROCESSOS DE QUEIMA – Petróleo e GN
• GÁS NATURAL - GN• Localização próxima ao gasoduto• Não existe estoque - Fornecimento contínuo• Reserva de gás GLP• Mais leve do que o ar - Vazamentos• Processo de queima semelhante ao GLP
PROCESSOS DE QUEIMA – Petróleo e GN
• COQUE DE PETRÓLEO• Fornecimento em Big Bags• Granulometria de 0 a 250 mm• Moagem• Processo de queima semelhante ao da
serragem• Tendência de aumento da oferta
CENÁRIOS IAções de Governo
• SUJO E CARO-Cedendo às pressões das multinacionais do petróleo o governo forçará o consumo de GN e outros derivados e tentará inibir a produção e o consumo de biomassa
• AUSENTE E INDIFERENTE-O governo não intervirá em favor das grandes empresas do petróleo, mas também não irá estimular a produção e o uso de biomassa
• LIMPO E NACIONALISTA-O governo criará um grande programa de incentivo à produção e consumo de biomassa, revigorará o Pro-Álcool, o Pro-Óleo, etc e desestimulará o consumo de combustíveis fósseis
CENÁRIOS IIMercado Global
• MUNDO SUJO-Os países industrializados não irão aderir ao “Protocolo de Kyoto” aumentando assim as emissões de poluentes. O Brasil perderá um grande mercado
• PERDENDO O BONDE-O “Protocolo de Kyoto” será ratificado pela maioria dos países industrializados. O Brasil irá atrair poucos investimentos “verdes” por não estar preparado. Outros países criarão condições para estes investimentos
• LIMPANDO O PLANETA-Movidos pelos objetivos do “Protocolo de Kyoto”, e pelo agravamento das mudanças climáticas, os países industrializados investirão muito em energias limpas. O Brasil será o grande fornecedor dos créditos de carbono para o primeiro mundo
CONSIDERAÇÕES FINAIS
• As indústrias devem procurar diversificar suas fontes de suprimento de combustíveis
• É importante saber sobre a disponibilidade, os preços e as formas de utilização dos diversos tipos de combustíveis que podem ser usados
• Biomassa é o combustível ideal, sob vários aspectos, para ser usado em indústrias de cerâmica vermelha
CONSIDERAÇÕES FINAIS
• Reflorestamento, Manejo e o uso de Resíduos deve ser preocupação de todo Ceramista
• Empresas de pesquisa e os setores sucroalcooleiro, da celulose e da siderurgia tem alta produtividade na produção de Florestas e no aproveitamento de Resíduos - Repasse dessas tecnologias
• O Brasil possui excelentes condições para produção de Biomassa ( terra, água, sol, recursos humanos e tecnologia ).
CONSIDERAÇÕES FINAIS
• Ceramista que queima lenha polui menos do que quem queima óleo, coque ou gás.
• A cerâmica que consome lenha ou resíduos vegetais deve passar uma imagem de empresa “ Ecologicamente Correta ”.