cenário e desafios da indústria brasileira de...
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Seminário ACV-s - CBCS / ABCP Prof. Yushiro Kihara
31/08/2012
Concreteshow 2012 1
Cenário e Desafios da Cenário e Desafios da
Indústria Brasileira de CimentoIndústria Brasileira de Cimento
Yushiro Kihara
Prof Dep. Geociëncia – USP
Gerente de Tecnologia ABCP
Mudanças Climáticas e SustentabilidadeMudanças Climáticas e Sustentabilidade
DESAFIOS DA INDÚSTRIA BRASILEIRA DESAFIOS DA INDÚSTRIA BRASILEIRA DE CIMENTODE CIMENTO
O grande desafio:
Garantir a produção de cimento com qualidade e com baixos níveis de emissões específicas de
CO2 por tonelada de cimento
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Concreteshow 2012 2
PANORAMA DA INDÚSTRIA DE PANORAMA DA INDÚSTRIA DE CIMENTOCIMENTO
Distribuição das fábricas (2011)
• 15 grupos industriais
• 81 unidades produtoras
• Capacidade nominal: 78 Mt/ano
Fonte: SNIC, 2012
Fábricas
Moagens
Produção 2011
64 milhões
toneladas
Fábricas
Moagens
PANORAMA MUNDIAL
311
498
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Concreteshow 2012 3
Evolução da produção de cimento Evolução da produção de cimento nos últimos 40 anosnos últimos 40 anos
0
10
20
30
40
50
60
20101970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005
Década perdida
M tons
Fonte: SNIC, 2012
2011
Produção (Mt)1851
1° 2° 3° 4° 5° 6° 7° 8° 9° 10°
207,966,5 63,8 61,0 59,1 53,8 52,1 50,7 50,1
PaísProdução de
cimento (Mt)
China 1.851,0
India 207,9
Turquía 66,5
Estados Unidos 63,8
Irã 61,0
Brasil 59,1
Japão 53,8
Coreia do Sul 52,1
Rússia 50,7
Vietnã 50,1
Produção mundial 3.300,0
Panorama mundial (2010)Panorama mundial (2010)
Fonte: CEMBUREAU
China 56,1%
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Concreteshow 2012 4
FLUXOGRAMA DE FABRICAÇÃO DO FLUXOGRAMA DE FABRICAÇÃO DO CIMENTOCIMENTO
INDÚSTRIA DE CIMENTO E O MEIO INDÚSTRIA DE CIMENTO E O MEIO AMBIENTEAMBIENTE
• Fonte geradora de gases:
– CO2, NOx, SOx, material particulado
• Áreas de proteção ambiental
– Pantanal, Mata Atlântica, Floresta Amazônica
• Sítios arqueológicos
– Grutas calcárias: Maquiné/MG, Petar/SP
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Concreteshow 2012 5
BALANÇO AMBIENTALBALANÇO AMBIENTAL
• Instalação de filtros de alta eficiência
• Utilização de maçaricos ecológicos
• Destinação final de resíduos perigosos
• Uso de matérias-primas e combustíveis alternativos
• Produção de cimentos com adições
• Recuperação de áreas degradadas
CENARIOS E DESAFIOSCENARIOS E DESAFIOS
• A Sustentabilidade é o futuro da indústria
• A busca pela Eficiência Energética e
• Os esforços para redução dos gases do efeito estufa
Representam os grandes desafios da Indústria de cimento
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Concreteshow 2012 6
A sustentabilidade da indústria de cimento éfundamentada em 3 pilares que contribuemsubstancialmente para a redução de Gases do EfeitoEstufa (GEE) e uma Produção mais Limpa
Eficiência Energética
Combustíveis Alternativos
Adições ao Cimento
PILARES DA SUSTENTABILIDADE DA PILARES DA SUSTENTABILIDADE DA INDÚSTRIA DE CIMENTOINDÚSTRIA DE CIMENTO
1º PILAR DA SUSTENTABILIDADE:1º PILAR DA SUSTENTABILIDADE:EFICIÊNCIA ENERGÉTICAEFICIÊNCIA ENERGÉTICA
Fonte: FLSimdth (2004) in IEA – International Energy Agency - 2009
Processo Consumo de combustível (GJ/t
clinquer)
Forno vertical ~5,0
Processo via úmida 5,9 – 6,7
Processo via seca 4,6
Pré-aquecedores com ciclone de 1 estágio4,2
Pré-aquecedores com ciclones de 2 estágios 3,8
Pré-aquecedores com ciclones de 4 estágios 3,3
Pré-aquecedores + pré-calcinadores com ciclones de 4 estágios
3,1
Pré-aquecedores + pré-calcinadores com ciclones de 5 estágios
3,0 – 3,1
Pré-aquecedores + pré-calcinadores com ciclones de 6 estágios
2,9
CONSUMO TÉRMICO DE DIFERENTES TIPOS DE FORNOS
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Concreteshow 2012 7
1º PILAR DA SUSTENTABILIDADE:1º PILAR DA SUSTENTABILIDADE:EFICIÊNCIA ENERGÉTICAEFICIÊNCIA ENERGÉTICA
• Indústria moderna
– 99% via seca, com pré-aquecedores e pré-calcinadores
• Queimadores desenvolvidos para uso de combustíveis e resíduos
• Monitoramento on-line das emissões
• Filtros de alta eficiência (eletrostático e de manga)
• Moinhos com separadoresde alta eficiência (107 kW/h)
2º PILAR DA SUSTENTABILIDADE:2º PILAR DA SUSTENTABILIDADE:COMBUSTÍVEIS ALTERNATIVOSCOMBUSTÍVEIS ALTERNATIVOS
• Conceito de coprocessamento:
– Tecnologia de destinação final de resíduos em fornos de cimento que não gera novos resíduos e contribui para a preservação de recursos naturais.
Produzir clínquer de qualidade
Queimar e destruir resíduos, aproveitando energia
Operação
combinada
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Componentes orgânicos Componentes inorgânicos
Cinzas
Clínquer
Solução sólida
CaO
SiO2
Al2O3
Fe2O3
metais
99,99% de destruição
CO2 + H2O
Altas temperaturas
Longo tempo de residência
Alta turbulência
Atmosfera oxidante
Resíduo
COMBUSTÍVEIS ALTERNATIVOS: COMBUSTÍVEIS ALTERNATIVOS: COPROCESSAMENTOCOPROCESSAMENTO
COBERTURA NACIONALCOBERTURA NACIONAL
36 plantas licenciadas (71%)
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CENÁRIO DO COPROCESSAMENTOCENÁRIO DO COPROCESSAMENTO
• Resíduos Coprocessados em 2011: 1 milhão de toneladas– Insumos energéticos: 655 mil toneladas
– Matérias-primas: 355 mil toneladas
– Substituição térmica: aprox. 8%
– Capacidade Potencial:
– 2,5 milhões de toneladas/ano
Resíduos
Pneus
Substitutos deMatéria Prima
Metalurgiacimento
Automotores
Petroquímica
Energia elétrica
Química
Siderurgia
Alumínio
Papel & Celulose
Embalagens
Metalurgia
Pneus
CIMENTO
COMBUSTÍVEIS ALTERNATIVOS: COMBUSTÍVEIS ALTERNATIVOS: FONTES DE RESÍDUOSFONTES DE RESÍDUOS
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Concreteshow 2012 10
� Resíduos com bom valor calorífico Solventes
Resíduos oleososÓleos usados (de carro e fábricas)GraxasLama de processos químicosFundos de destilaçãoResíduos de empacotamentoResíduos de fábricas de borrachaPneus usadosResíduos de picagem de veículosResíduos têxteisResíduos plásticosSerragemResíduos de fábricas de papelLama de esgoto municipalFarinha e ossos de animaisGrãos de validade vencida
� Resíduos com baixo valor calorífico
– Resíduos aquososResíduos urbanos
– Água poluída com solventes– Água de processos químicos– Água de plantas de pintura– Lama derivada de esgoto industrial
� Matérias-primas alternativas– Lama com alumina (alumínio)– Lamas siderúrgicas (ferro)– Areia de fundição (sílica)– Terras de filtragem (sílica)– Refratários usados (alumínio)– Resíduos da fabricação de vidros
(flúor)– Gesso– Cinzas– Escórias
COMBUSTÍVEIS ALTERNATIVOS: COMBUSTÍVEIS ALTERNATIVOS: TIPOS DE RESÍDUOSTIPOS DE RESÍDUOS
COPROCESSAMENTO DE PNEUSCOPROCESSAMENTO DE PNEUS
• Pneus coprocessados em 2011: 45 milhões
45 milhões de pneus equivalem a 36.000 Km
Enfileirados os pneus podem cobrir uma distância do Rio de Janeiro à Pequim, ida e volta.
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Concreteshow 2012 11
PerfilPerfil do do consumoconsumo de de combustíveiscombustíveisnana indústriaindústria do do cimentocimento no no brasilbrasil
Fonte: Cembureau
Redução dos gases de efeito estufaRedução dos gases de efeito estufa
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Concreteshow 2012 12
FONTES DE EMISSÃO DE COFONTES DE EMISSÃO DE CO22
5%5%
2,5%2,5%
2,5%2,5%
90%90%
Processo Produtivo
Fonte: CSI-WBCSD
3º PILAR 3º PILAR DA SUSTENTABILIDADEDA SUSTENTABILIDADE::ADIÇÕES AO CIMENTOADIÇÕES AO CIMENTO
• Diminuição das emissões específicas
• Aproveitamento de resíduos industriais
• Economia de combustíveis
• Melhoria da durabilidade
• Preservação de jazidas
Fly-ash
Escória siderúrgica
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Concreteshow 2012 13
� Cimento Portland Comum (desde1926) � CP I-S ⇒⇒⇒⇒ 1 - 5% adições
� Cimento de Alto-Forno (desde 1952)� CP III ⇒⇒⇒⇒ 35 - 70% escória
� Cimento Pozolanico (desde 1969)� CP IV ⇒⇒⇒⇒ 15 - 50% pozolana
� Cimento Composto (desde 1991)� CP II-E ⇒⇒⇒⇒ 6 - 34% escória� CP II-Z ⇒⇒⇒⇒ 6 - 14% pozolana� CP II-F ⇒⇒⇒⇒ 6 - 10% calcário
Sempre de acordo com Normas Brasileiras*, o uso de escórias
siderúrgicas e cinzas de termelétricas em vários tipos de cimentos é uma
das principais alternativas para reduzir as emissões
* Adições são incorporadas ao clínquer durante o processo de fabricação do cimento
CO2 não emitido (2010):
Aproximadamente 18 Mt
Fonte: SNIC
ADIÇÕES AO CIMENTOADIÇÕES AO CIMENTO
352
229
194
3,1%1,4%*
4,0%4,6%4,1%
2º Inventário Nacional de Gases de 2º Inventário Nacional de Gases de Efeito Estufa (GEE)Efeito Estufa (GEE)
SetorSetorVariaçãoVariação
1990/20051990/2005
Energia 74%
Uso do Solo e
Florestas64%
Processos Industriais 45%
Cimento 38%
Total 65%
Fonte: MCT - 2010
Brasil (2005): 1,6 Bi t de CO2
* Emissões do Cimento: 1,4%
� 50% de aumento da produção de cimento no mesmo período (1990 / 2005)
Participação dos Setores - 2005
76,8%
8,1%
5,6%
Uso Solo e Florestas
Proc. Industriais
Energia - Indústria
Energia - Transporte
Energia - Outros
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25.8
4816
.683
38.7
0622
.990
10.000
15.000
20.000
25.000
30.000
35.000
40.000
Milhares
1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005
Produção de Cimento Emissões de CO2
Variação Cimento (1990 - 2005): 50%
2Variação CO (1990 - 2005): 38%
Produção de Cimento x Emissões de CO2
(em 1.000 ton)
2º Inventário Nacional de Gases de 2º Inventário Nacional de Gases de Efeito Estufa (GEE)Efeito Estufa (GEE)
No gráfico acima observa-se significativa redução das emissões específicas,
variando de 645 kg CO2/t em 1990 para 594 kg CO2/t de cimento em 2005.
Emissões Específicas de CO2
0
200
400
600
800
1000
1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005
kg CO2/ t cim prod
Redução das Emissões Específicas: 8,0%
2º Inventário Nacional de Gases de 2º Inventário Nacional de Gases de Efeito Estufa (GEE)Efeito Estufa (GEE)
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Emissões de COEmissões de CO22 do cimento (CSI) do cimento (CSI) --Período 1990Período 1990-- 20082008
• Emissões de CO2 por tonelada de cimento (kg/t)
Fonte: CSI (todos os participantes do GNR)
POTENCIAL DE REDUÇÃO DE CO2 POTENCIAL DE REDUÇÃO DE CO2 (2006)(2006)
Potencial de Redução de CO2
O Brasil tem o menor potencial redução de emissão de CO2 em comparação
com outros países produtores de cimento, com base nas melhores tecnologias
disponíveis (BAT)
Source: IEA – International Energy Agency/2009
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O Brasil, por sua extensão territorial e
características de ocupação, apresenta
diferenças regionais que interferem no
processo produtivo e, consequentemente,
nas emissões de CO2
Indicadores de Redução
� Adições ao Cimento
� Combustíveis Alternativos
� Tecnologia
� Matéria-Prima
BRASIL BRASIL –– UM PAÍS CONTINENTALUM PAÍS CONTINENTAL
BRASIL BRASIL –– POTENCIALIDADE DE POTENCIALIDADE DE ADIÇÃOADIÇÃO
SUL SUDESTE CENTRO-OESTE
NORTE/NORDESTE
Cinzas Volantes
�
Escória de alto-forno
�
PozolanasNaturais
�
PozolanasArtificiais
� � � �
FillerCalcário
� � � �
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GRANDE DESAFIO DA INDÚSTRIA GRANDE DESAFIO DA INDÚSTRIA MUNDIAL DO CIMENTOMUNDIAL DO CIMENTO
• A indústria somente terá um futuro sustentável se a taxa de inovações tornar-se maior que a taxa de restrições.
Na Europa o número de
regulamentos ambientais
cresceu de 19 em 1990 para
635 em 2010
Fonte: Chandelle, 2011
DESAFIOS DA INDÚSTRIA BRASILEIRA DESAFIOS DA INDÚSTRIA BRASILEIRA DE CIMENTODE CIMENTO
• Garantir o fornecimento de cimento para as obras de infraestrutura necessárias ao desenvolvimento do País
• Aumentar o uso de combustíveis alternativos (biomassa, resíduos industriais e urbanos)
• Estudar novas fontes alternativas de adições ativas aos cimentos
• Estimular o aumento da produção sustentável (uso de adições e de clínquer co-processado)
• Estar aberta às inovações tecnológicas
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