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Informações sobre as emissões de gases de efeito estufa na indústria de cimento no brasil, com ênfase na produção de dióxido de carbono. O texto discute as legislações que regulam as emissões, o processo produtivo do clínquer e as principais fontes de emissões. Além disso, são apresentadas as medidas utilizadas para reduzir as emissões, como a produção de cimentos compostos e o uso de combustíveis alternativos. O documento também discute as tecnologias mais eficientes disponíveis para reduzir a intensidade de carbono na indústria.
O que você vai aprender
Tipologia: Teses (TCC)
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Introdução
A produção de cimento apresenta impacto elevado em termos de emissões de ga- ses de efeito estufa (GEE), com destaque para o dióxido de carbono, que corresponde a quase o total dos GEE emitidos.^1 As emissões dessa indústria em nível mundial são estimadas em cerca de 5% do total das emissões antrópicas de carbono (WBCSD, 2010). No Brasil, a indústria de cimento foi responsável por 29,7% das emissões de CO 2 de pro- cessos industriais em 2012 (BRASIL, 2014). Além de carbono, a produção de cimento emite outros poluentes atmosféricos, tais como material particulado (poeira) e gases vinculados à chuva ácida. Nesse con- texto, observa-se o endurecimento progressivo das legislações que determinam os pa- drões de emissão no Brasil e em outros países (PINHO, 2012). O cimento é obtido a partir da moagem do clínquer com outros materiais, deno- minados genericamente de adições. O clínquer é produzido basicamente a partir de calcário e argila, que são britados, moídos e misturados em proporções definidas. Esse material é levado a altas temperaturas em fornos especiais. O processo produtivo do clínquer é, portanto, de forma simplificada, uma combinação de explotação e benefi- ciamento de substâncias minerais, transformadas por meio do calor (ABDI, 2012). Em termos mundiais, a maior parte das emissões de carbono da produção de ci- mento, cerca de 90%, é resultante da geração de energia térmica e da descarbona- tação do calcário, etapa do processo industrial em que o calcário, por meio de uma reação química, libera carbono para produção de clínquer. Desse total, estima-se que a geração de energia térmica e a descarbonatação do calcário sejam responsáveis, respectivamente, por 40% e 50% das emissões. Os 10% restantes distribuem-se entre transporte e consumo de energia elétrica na fábrica (ABDI, 2012). Nem todas as empresas publicam relatórios de sustentabilidade, mas algumas em- presas brasileiras participam da Iniciativa de Sustentabilidade do Cimento (Cement Sustainability Initiative), um esforço global para adoção de práticas sustentáveis nessa indústria. As empresas que participam dessa iniciativa responderam por cerca de 20% da produção mundial em 2013. 2
(^1) Emissões de metano respondem por 0,01% do total de emissões nos fornos. Os demais gases de efeito estufa considerados pelo Protocolo de Quioto possuem participação ainda mais baixa nas emissões dessa indústria (ABDI, 2012). (^2) Informações obtidas na base de dados Cement Sustainability Initiative, Getting the Numbers Right (GNR), do World Business Council for Sustainable Development.
Unidos e Japão (ABDI, 2012). O seu crescimento pode ser facilitado, uma vez que 75% das unidades produtoras de cimento integradas no Brasil, responsáveis por 80% da produção de clínquer, possuem licença ambiental e capacidade tecnológica para co- processar resíduos (PINHO, 2012).^5 De acordo com a Associação Brasileira de Cimento Portland (ABCP), os resíduos coprocessados em 2013 representam a eliminação de um passivo ambiental de 1,25 milhão de toneladas. Os pneus constituem 23% (286 mil t) do total, equivalentes a 57 milhões de pneus de automóveis (1 t = 200 mil pneus). Além disso, é possível ampliar o uso de biomassa e de gás natural. É importante destacar, entretanto, que a oferta de combustíveis alternativos pode ser escassa ou de difícil acesso e que o poder calorífico do combustível pode não ser alto o suficiente se comparado ao seu custo (ABDI, 2012). Quanto ao uso de materiais em substituição parcial ao clínquer, o Brasil apresenta uma situação bastante favorável, com uma das mais baixas taxas de utilização de clín- quer no mundo (66,9% em 2013, de acordo com dados do Getting the Numbers Right, do World Business Council for Sustainable Development). A redução adicional dessa taxa depende da disponibilidade de cinzas de termoelétricas e escória de alto-forno siderúrgico, materiais cujas características permitem sua utilização como substitutos parciais ao clínquer. Cabe destacar que há restrições às adições que podem ser utiliza- das 6 para cada tipo de cimento produzido. O predomínio dos fornos via seca, a elevada utilização de substitutos ao clínquer e a crescente participação do uso de coprocessamento de resíduos, resulta em uma menor emissão de carbono quando comparada à média internacional.^7 Apesar do bom desempenho da indústria do cimento no Brasil no que diz respei- to à intensidade de carbono, acredita-se que ainda haja algum espaço para redução adicional, mesmo que incremental, por meio das medidas mencionadas, em especial da ampliação do coprocessamento de resíduos. O Quadro 1, a seguir, sumariza essas ações, bem como apresenta alternativas promissoras que devem se tornar viáveis a longo prazo.
(^5) Esse autor ressalta que, para coprocessar resíduos, é necessário realizar adaptações nos processos produtivos e na logística, assim como obter licença de órgãos ambientais. (^6) Gesso, escórias de alto-forno siderúrgico, materiais pozolânicos, materiais carbonáticos e cinzas de termoelétricas, denominados genericamente adições, são materiais misturados ao clínquer para produzir cimento. A quantidade e os tipos de materiais utilizados como adições conferem ao cimento certas características, tais como impermeabilidade, durabilidade e resistência a compressão, que estão associadas às suas possíveis aplicações. (^7) De acordo com as informações disponíveis na base de dados Getting the Numbers Right, na comparação com regiões, o Brasil apresentou uma das menores taxas de emissões de CO 2 por tonelada produzida de cimento em 2013, atrás apenas da América do Sul (Brasil excluído).
Quadro 1: Medidas para redução das emissões de gases de efeito estufa
AÇÃO DE REDUÇÃO (^) DE REDUÇÃOPOTENCIAL BARREIRAS P&D INVESTIMENTONECESSÁRIO Eficiência de fornos Alto »^ Troca do tipo de forno é viávelsomente para novas plantas Nulo Muito alto Reaproveitamento de calor dos fornos (na etapa de prea- quecimento e para a cogeração de energia)
Baixo
» Reaproveitamento do calor em outras etapas depende do equipamento existente; » Cogeração de energia é utilizada apenas no Japão, devido aos elevados custos de energia
Nulo Alto/muito alto
Combustíveis alter- nativos (coprocessa- mento de resíduos, biomassa e gás natural)
Alto
» Morosidade no processo de licenciamento pelos órgãos ambientais para coprocessamento; » Oferta de combustíveis alternativos pode ser escassa ou de difícil acesso; » Poder calorífico do combustível pode não ser alto o suficiente se comparado ao seu custo
Baixo (depende do combustível)
Baixo/médio (depende da disponibilidade do combustível)
Cimento com adições Alto^
» Oferta de materiais adicionáveis pode ser restrita Baixo
Baixo/médio (depende da disponibilidade de materiais)
Novos tipos de cimento (Novacem, Calera, Calix e Geopolímeros)
Alto
» Produzidos em pequena escala; » Não há comprovação de que são viáveis economicamente; » Utilização não foi testada no longo prazo; » Necessidade de requalificar os usuários de cimento; » Geopolímeros possuem limitações de desempenho e apresentam custo mais elevado
Muito alto Muito alto
Captura e armazena- mento de carbono (CCS)
Alto
» Nova tecnologia de baixa maturidade, alto risco de investimento, escala produtiva baixa ou inexistente
Muito alto Muito alto
Fonte: ABDI (2012) e WBCSD (2010).
O aproveitamento do calor dos fornos em outras etapas do processo produtivo já é realizado. Em unidades equipadas com preaquecedores e precalcinadores, o calor emitido nos fornos é reaproveitado no próprio processo para aquecer o material que será transformado em clínquer. Pinho (2012) aponta que há soluções tecnológicas de co- geração que permitiriam gerar energia a partir do calor residual dos gases. Atualmente só há registro desse aproveitamento no Japão, devido ao elevado custo da energia nes- se país (ABDI, 2012). A adoção de novos tipos de cimento e de tecnologias para captura e armazenamen- to de carbono (CCS) deve tornar-se alternativa para mitigação das emissões de carbono no longo prazo. Os cimentos que não utilizam clínquer devem inicialmente ocupar nichos de mercado e, caso se mostrem viáveis, ter seu uso difundido (WBCSD, 2010). O
______. Ministério do Desenvolvimento, Indústria e Comércio Exterior. Plano Setorial de Mitigação e Adaptação à Mudança do Clima para a Consolidação de uma Economia de Baixo Carbono na Indústria de Transformação. Brasília, 2013
PINHO, M. Economia de baixo carbono : avaliação de impactos de restrições e perspectivas tecnológicas indústria do cimento. Ribeirão Preto: Faculdade de Economia, Administração e Contabilidade de Ribeirão Preto da Universidade de São Paulo, 2012.
SINDICATO NACIONAL DA INDÚSTRIA DO CIMENTO – SNIC. Relatório anual 2008. Rio de Janeiro, 2008. Disponível em: <http://www.snic.org.br/pdf/relat2008-9web. pdf>. Acesso em: 5 nov. 2015.
______. Relatório anual 2013. Rio de Janeiro, 2014. Disponível em: <http://www.snic. org.br/pdf/RelatorioAnual2013final.pdf>. Acesso em: 5 nov. 2015.
WORLD BUSINESS COUNCIL FOR SUSTAINABLE DEVELOPMENT – WBCSD. Cement Sustainability Initiative. Cement technology roadmap 2009 : carbon emissions reductions up to 2050. Paris, 2010.
