Indústria do Cimento Workshop Final. Marcelo Pinho Lourenço Galvão Diniz Faria

Transcrição

1 Indústria do Cimento Workshop Final Marcelo Pinho Lourenço Galvão Diniz Faria

2 Roteiro do Capítulo 1. Caracterização Setorial (inc. Econômica) 2. Dinâmica Tecnológica 3. Competitividade Internacional 4. Impactos Ambientais e Emissões de Carbono 4.1. Impactos Ambientais Locais 4.2. Impactos Ambientais Globais Emissões de Carbono Mudanças Climáticas e Regulatórias Emissões de Carbono e Mudança Tecnológica 5. Impacto das Mudanças Institucionais e Tecnológicas no Brasil 2

3 Sumário do Relatório 1. Caracterização Setorial 2. Quadro Internacional 2.1. Produção, Consumo e Comércio Internacional Demanda Produção Comércio Internacional 2.2. Estrutura de Mercado 3. Estratégias das Líderes Mundiais 2.4. Dinâmica Tecnológica 3. Quadro Nacional 3.1. Produção e Consumo 3.2. Comércio Exterior 3.3. Estrutura de Mercado e Concorrência 3.4. Competitividade Internacional 4. Impactos Ambientais e Emissões de Carbono 4.1. Impactos Ambientais Locais 4.2. Impactos Ambientais Globais Emissões de Carbono e Intensidade Energética Mudanças Climáticas e Regulatórias Emissões de Carbono e Mudança Tecnológica 5. Impacto das Mudanças Institucionais e Tecnológicas no Brasil 3

4 Roteiro da Apresentação 1. Caracterização Setorial (inc. Econômica) 2. Dinâmica Tecnológica 3. Competitividade Internacional 4. Impactos Ambientais e Emissões de Carbono 4.1. Impactos Ambientais Locais 4.2. Impactos Ambientais Globais Emissões de Carbono Mudanças Climáticas e Regulatórias Emissões de Carbono e Mudança Tecnológica 5. Impacto das Mudanças Institucionais e Tecnológicas no Brasil 4

5 Roteiro da Apresentação 1. Caracterização Setorial (inc. Econômica) 2. Dinâmica Tecnológica 3. Competitividade Internacional 4. Impactos Ambientais e Emissões de Carbono 4.1. Impactos Ambientais Locais 4.2. Impactos Ambientais Globais Emissões de Carbono Mudanças Climáticas e Regulatórias Emissões de Carbono e Mudança Tecnológica 5. Impacto das Mudanças Institucionais e Tecnológicas no Brasil 5

6 Caracterização Setorial - Processo Extração Calcário Britagem Calcário + Argila Moagem Mistura Crua Homogeneização (Silo) Farinha Crua Preaquecedor Precalcinador Clinquerização (Forno rotativo) Clínquer Moagem + Gesso + Fillers Cimento Emissões de CO 2 concentram-se na etapa de calcinação Variações de processo: Produção integrada x usina de moagem Proporção de adições (pozolana, cinzas e escória de alto-forno) Disponibilidade e atualização dos preaquecedores e dos precalcinadores é crítica para a eficiência energética e em carbono 6

7 5 Pontos sobre a Economia do Cimento Dinamismo recente do mercado: 5,6% a.a. entre 1990 e 2011 ¾ do crescimento na China, cuja produção decuplicou no período De 2000 a 2011, parcela dos desenvolvidos na produção caiu de 29% para 11% Globalmente, crise pouco afetou a produção, mas tornou o setor ainda menos aberto: coeficiente de exportações caiu para 5% (11%, exc. a China) Crescimento no Brasil (4,4% a.a.) foi irregular, mas ficou em linha com a média dos países em desenvolvimento. Coeficientes de comércio são ainda menores no Brasil: 0,06% (X) e 1,42% (M) [2010] Exceto na China, estrutura de mercado é concentrada em nível nacional e, sobretudo, regional. Líderes mundiais são empresas muito internacionalizadas. Apesar das entradas recentes, concentração no Brasil mantém-se estável. 7

8 Dinâmica Tecnológica Lento deslocamento da fronteira tecnológica, com raras inovações radicais Competências inovativas em processo concentradas em fornecedores independentes de equipamentos Esforços tecnológicos próprios e resultados inovativos são modestos Não obstante, líderes mundiais dispõem de estruturas tecnológicas relevantes Espaço para inovações incrementais é significativo, com ênfase em: Redução do consumo de energia ( 40% dos custos) Diminuição da emissão de gases do efeito estufa Desenvolvimento de produto, principalmente novas variedades de concreto Há várias inovações de maior alcance em gestação / desenvolvimento: Cogeração de energia com base na recuperação de calor residual de processo Produção de cimento em fornos com leito fluidizado Tipos alternativos de cimento (p.ex., cimentos belíticos) Uso de energia solar (via concentradores) na fabricação de cimento 8

9 Competitividade e Desempenho Ambiental Fatores determinantes dos custos são críticos para posição competitiva. Idade média das 78 fábricas 31 anos 26 unidades inauguradas desde 1990 / 20 nos últimos dez anos / 14 nos últimos 4 anos Difusão da via seca próxima de 100% Escala média 20% inferior à de 20 países e 18% inferior à da América Latina, mas resultado é enviesado por alguns países asiáticos e pelo México não chega a haver desvantagem competitiva também porque unidades de moagem são compatíveis com escala mais baixa. Matriz energética dá grande peso ao coque de petróleo (76%) e à eletricidade (10%). Posição ligeiramente inferior à média (2,2%) em energia térmica, mas superior à da UE e dos EUA. Posição pouco melhor do que a média em energia elétrica, mas inferior à da Índia, China e média da América Latina. Taxa de difusão do coprocessamento de resíduos (15%) bem menor do que a de países líderes, mas não muito abaixo da média europeia (17%). Posição privilegiada na substituição do clínquer: 0,75 na China, 0,78 na União Europeia, 0,90 no Japão e 0,65 no Brasil. 9

10 Consumo de Energia na Indústria do Cimento (2009) Térmica Elétrica Países e Regiões MJ/t clínquer KWh/t cimento CIS EUA Áustria Canadá França Reino Unido Alemanha Brasil Itália Espanha China Índia América do Norte Europa (EU27) África + Oriente Médio América Central América do Sul, exc. Brasil Ásia, exc. China, Índia, CIS e Japão Japão + Austrália + Nova Zelândia Fonte: Cement Sustainability Iniciative - WBCSD (2010). Nota: Dados referem-se às 46 empresas (900 fábricas) participantes do projeto, as quais respondem por 26% da capacidade produtiva mundial. 10

11 Impactos Ambientais Locais da Indústria de Cimento Impactos ambientais variados: Implantação pode afetar a biodiversidade, registros fósseis e paisagem Operação gera ruído, resíduos sólidos e algum impacto sobre cursos d água Maior preocupação historicamente é com a emissão de material particulado Gases vinculados à chuva ácida (NO x e SO 2 ) Metais pesados, principalmente o mercúrio Equipamentos e técnicas de controle disponíveis a um custo razoável: Filtros de mangas e precipitadores eletrostáticos Sprays, coberturas, pavimentação de vias, filtros de mangas Grande variedade de soluções para gases do chuva ácida Legislação que regula emissões têm se tornado progressivamente mais dura Limites no Brasil acompanham a regulação europeia com alguma defasagem e rigor um tanto menor tetos maiores para NO x (+30%) e material particulado (+67%) 11

12 Impactos Ambientais Globais: Emissões de Carbono Emissões de CO 2 na fabricação de cimento: 50% na descarbonatação, 40% na energia térmica para a produção do clínquer e 10% em mineração, transporte e outras atividades. Emissões de CO 2 na fabricação de cimento: Benchmark europeu: 766 kg por tonelada de clínquer (decil mais eficiente) Em 2009, emissões mundiais 2,3 Gt de CO 2 (7,5% do total) No Brasil, emissões diretas 1,4% do total e 16,3% da indústria [2005] Apesar do aumento da eficiência energética, a parcela do cimento é crescente Europa: reduções de 40% de 1960 a 2000, mas só de 6-7% de 1985 a 2000 Mundo: 15% nos últimos de 1990 a 2005, mas liderado pelos 25% na China Uso total de energia equivale a 240 Mtep. Há, porém, considerável heterogeneidade entre países e processos Posição brasileira (e da América do Sul) é privilegiada. Dado o desempenho mediano em consumo energético, boa performance é fruto do amplo uso de substitutos ao clínquer e da matriz limpa na geração de eletricidade. 12

13 Emissões de CO 2 por Tonelada de Cimento em 2009 Países Brasil Alemanha Índia França China Itália Reino Unido Espanha Canadá EUA Ex-URSS África + Oriente Médio América do Sul, exc. Brasil Asia, exc. China, Índia, CIS e Japão Europa (EU27) Japão + Austrália + Nova Zelândia Mundo* Fonte: Cement Sustainability Iniciative - WBCSD (2010). Nota: Dados referem-se às 46 empresas (900 fábricas) participantes do projeto, as quais respondem por 26% da capacidade produtiva mundial. 13

14 Mudanças Climáticas e Regulatórias Esquema mais ambicioso é o ETS Europeu emissões sujeitas a licenças (permissões) emitidas dentro de um teto decrescente ao longo do tempo: Em escala nacional ou subnacional, outros países discutem e até implantam o esquema. Na 3ª fase do programa, que teve início este ano, mecanismo básico de alocação passa a ser o leilão das licenças: Já em % devem ser leiloadas Restrições menores na indústria: alocação gratuita de 80% das licenças (2013) e 30% (2020) Setores sujeitos a carbon leakage (164 setores listados em set/2009) são privilegiados na alocação gratuita das licenças: Quem atinge o benchmark, recebe 100% de licenças gratuitas Quem está abaixo, porém, precisa adquiri-las Lafarge e Heidelberg estão entre as 10 maiores compradoras de licenças em 2011 Contudo, crise econômica tornou os tetos muito frouxos e derrubou os preços fracassos das negociações internacionais inibem a adoção de propostas para recalibrar e/ou ajustar o sistema. 14

15 Emissões de Carbono e Mudança Tecnológica Cenários de emissões para 2050 (IEA, 2010): Cenário base: governos não implementarão políticas climática ou energética novas. Cenário blue : alcançar uma redução até 2050 de 50% na emissão de CO 2. Casos de alta demanda (1,2% a.a.) e baixa demanda (0,7% a.a.). Apesar do amadurecimento dos mercados, 95% da D da demanda ocorreria nos PEDs. Resultados: No cenário base, melhoria da eficiência energética não impede aumento das emissões. Uso das tecnologias mais eficientes disponíveis, aumento da taxa de substituição do clínquer e maior difusão de combustíveis alternativos ajudam, mas não bastam no cenário blue. Para reduzir em 20% as emissões da indústria de cimento, será preciso adoção ampla (40% dos fornos) de sistemas de captura e armazenamento de carbono (CCS). Investimentos: Entre US$ 350 bilhões e US$ 840 bilhões duplica o capex e aumenta o custo operacional. Questão do financiamento é agravada pela concentração da indústria nos PEDs. 15

16 Cenários de Emissões de CO 2 em 2050 Consumo de Consumo de Emissões de Cenário / Situação Cimento (Mt) Energia (Mtep) CO 2 (Gt) Atual (2007) ,00 Base / Baixa demanda ,45 Base / Alta demanda ,90 Blue / Baixa Demanda ,60 Blue / Alta Demanda ,60 Fonte: IEA (2010: ) 16

17 Difusão de Tecnologias Disponíveis Melhores práticas em tecnologias de calcinação Via seca em forno rotativo, precedido de seis preaquecedores e um precalcinador. Modernização de fábricas já instaladas nem sempre é possível Espaço para melhorias na moagem, resfriamento do clínquer e correias transportadoras Intensificação do uso de adições em substituição ao clínquer: Em escala mundial, pode-se passar de clinker ratio de 80% para 66% (2050). Restrições: disponibilidade local, resistência do consumidor, normas técnicas No Brasil, nível atual se aproxima daquela meta: restrições de oferta local se acentuam com mudança do padrão de localização da indústria. Fontes alternativas de energia: Coprocessamento de resíduos Biomassa Cogeração de energia é uma possibilidade controversa, dificultada pelo aproveitamento já feito do calor residual dos gases de exaustão e que não costuma ser economicamente viável 17

18 Consumo de Energia (MJ/t de Clínquer) por Tipo de Processo Müller & Harnish (2008) Via seca Mais avançado / Grande porte Via seca Médio Sem precalcinadores Longo Via úmida Via seca Lepol IEA (201o) Preaquecedores + precalcinadores com ciclones de 6 estágios Preaquecedores + precalcinadores com ciclones de 5 estágios Preaquecedores + precalcinadores com ciclones de 4 estágios Preaquecedores com ciclones de 4 estágios Preaquecedores com ciclones de 2 estágios Preaquecedores com ciclones de 1 estágio Shaft Sem preaquecedores Dry Hollow Via úmida Forno vertical

19 Inovações Tecnológicas Emergentes Cimentos menos intensivos em carbono Em alguns casos (p. ex., geopolímeros), limitações de desempenho Em outros (p. ex. cimentos belíticos), aumto do tempo de pega Necessidade de retreinamento da enorme quantidade de usuários Espaço para melhorias na moagem, resfriamento do clínquer e correias transportadoras Fabricação em fornos com leito fluidizado (iniciado em 1984) Custo do investimento parece ser alto Desempenho em carbono não parece significativamente superior às melhores práticas atuais Inovações não parecem particularmente promissoras, o que reforça a necessidade de desenvolver tecnologias de captura e sequestro de carbono Tecnologias de captura pós-combustão, em particular por absorção química, são provavelmente a alternativa mais favorável no setor Competências do país para desenvolvimentos tecnológicos mais ambiciosos no setor são limitadas, mas inovações não têm caráter proprietário. 19

20 Impacto das Mudanças Institucionais e Tecnológicas no Brasil Economia de baixo carbono não deve afetar significativamente as oportunidades para comércio internacional de cimento. Contexto para a estratégia setorial: Baixa dependência das exportações Emissões brasileiras concentradas na mudança no uso da terra Expansão da produção e controle de outras fontes deve reconfigurar o ambiente Mais ainda, ao longo do tempo devem crescer pressões internacionais sobre cimenteiras dos PEDs Objetivo setorial: sustentar posição relativa favorável do cimento brasileiro em termos de emissões de carbono. Isso requer: Adotar mudanças tecnológicas requeridas, inclusive CCS Otimização do parque levantamento prévio Substitutos do clínquer calcário Coprocessamento agilizar (não afrouxar) licenciamento ambiental; política de resíduos sólidos Estratégia tecnológica centrada no monitoramento, adoção e rápida difusão de inovações desenvolvidas no exterior, mas isso não dispensa o País da necessidade de constituir competências nessas áreas. Aposta: CCS tecnologia crítica, uso amplo e em estágio pré-paradigmático 20