COMBUSTÍVEIS ALTERNATIVOS
PARA INDÚSTRIA DE CERÂMICA
VERMELHA
Eng° João Martins Cortez de Alencar
Maceió - Junho / 2004
O QUE SERÁ APRESENTADO
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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
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.
* Matriz Energética Brasileira - João Alves Filho
TIPOS DE COMBUSTÍVEIS FÓSSEIS
• Óleo Combustível - BPF (Baixo
Ponto de Fluidez)
• Gás Liqüefeito de Petróleo - GLP
• Coque de Petróleo
• Gás Natural
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
Fonte:Balanço Energético Nacional - MME
COMPARATIVO ENTRE BIOMASSA E
COMBUSTÍVEIS FÓSSEIS
• Sob os seguintes aspectos:
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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
• PETRÓLEO E GN
• 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
• 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 macroeconômicas
• Reposição Florestal,
Administração de Projetos
( Manejos, Fretes,
Reflorestamentos, etc)
ASPECTOS ECONÔMICOS
• BIOMASSA
• PETRÓLEO E GN
• Mais barato
• Preço definido pelo
mercado regional
• Menos vulnerável às
mudanças macroeconômicas
• Reposição Florestal,
Administração de Projetos
( Manejos, Fretes,
Reflorestamentos, etc)
• Mais caro
• Preço depende do
mercado externo
• Mais vulnerável às
mudanças macroeconômicas
• 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
• PETRÓLEO E GN
• É Renovável
• Retira CO2 da atmosfera
• Produção de cinzas
• Leis de proteção mais
severas - Origem
• Imagem ecologicamente
positiva para a empresa
•
•
•
•
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
• PETRÓLEO E GN
• 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
• 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 autosuficiência
• Segurança quanto ao
suprimento futuro
• Capacidade de gerar a
própria energia elétrica
• Poderá ter receita com
“Créditos de Carbono”
ASPECTOS ESTRATÉGICOS
• BIOMASSA
• PETRÓLEO E GN
• Garantia de autosuficiência
• Segurança quanto ao
suprimento futuro
• Capacidade de gerar a
própria energia elétrica
• Poderá ter receita com
“Créditos de Carbono”
• 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
Combustível
BIOMASSA
kg / m³
kcal / kg
Consumo*
Lenha Nativa
Eucalipto
400
500
3.200
3.700
370 kg / t
320 kg / t
Serragem seca
Casca de Coco
Casca de Arroz
290
400
250
3.500
4.500
2.300
210 kg / t
250 kg / t
450 kg / t
Casca de Castanha
Bagaço de Cana
330
250
4.300
2.200
250 kg / t
420 kg / t
CARACTERÍSTICAS DE ALGUNS
COMBUSTÍVEIS
Combustíveis Fósseis
Combustível Unidade
kcal
Consumo*
Óleo BPF
Gás GLP
Coque de Petróleo
kg
kg
kg
10.090
11.750
8.200
70 kg / t
33 kg / t
85 kg / t
Gás Natural
m³
9.400
42 kg / t
PROCESSOS DE QUEIMA
PROCESSOS DE QUEIMA – Biomassa
• LENHA
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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
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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
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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
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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
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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
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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 I
Ações 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 II
Mercado 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 ”.