ANÁLISE DE SOCIOECOEFICIÊNCIA DE COMBUSTÍVEIS PARA GERAÇÃO DE VAPOR NA PLANTA BRASKEM DE TRIUNFO, RS.

Transcrição

1 ANÁLISE DE SOCIOECOEFICIÊNCIA DE COMBUSTÍVEIS PARA GERAÇÃO DE VAPOR NA PLANTA BRASKEM DE TRIUNFO, RS. R.S. VINAS 1, J. M. da SILVA 1 e Y. H. O. KABE 2 1 FEE Fundação Espaço ECO Estrada Ribeirão do Soldado, 230, São Bernardo do Campo, SP 2 Braskem Rua Lemos Monteiro, 120, 22º andar, Edifício Odebrecht São Paulo, Butantã, São Paulo, SP A busca por insumos mais sustentáveis vem influenciando decisivamente as escolhas da indústria no Brasil. Este estudo contribui para o tema ao comparar por meio da técnica de SEEBALANCE o desempenho socioecoeficiente de cinco alternativas de combustíveis para geração de vapor: Carvão Mineral, Gás Natural, Óleo BTE, Óleo BPF (1A) e Biomassa. A metodologia foi aplicada com enfoque do berço ao túmulo tendo por unidade funcional fornecer 1GJ de vapor de superalta pressão. A análise dos perfis de impacto revelou que o Carvão Mineral e o Óleo BTE, dentre as alternativas avaliadas, são os insumos com maior potencial de impacto ambiental. O melhor desempenho ambiental se dá com a utilização de Biomassa de Eucalipto. Do ponto de vista social, o Gás Natural apresenta o pior desempenho social (dentre as categorias avaliadas) e o Carvão Mineral, o melhor. Por fim, dentro da dimensão econômica, a Biomassa de eucalipto é avaliada como a alternativa com maiores custos associados enquanto o melhor desempenho econômico é representando pelo Carvão Mineral. Caso os três desempenhos sejam avaliados conjuntamente, com pesos iguais, o carvão mineral apresenta o melhor desempenho global e o óleo BTE apresenta o pior. 1. Geração de Vapor Industrial Uma das principais fontes de energia para os processos instalados em um polo petroquímico é o vapor. Em Triunfo (RS), este fornecimento, na forma de vapor de superalta pressão (120 kgf/cm2), é oferecido pela Unidade de Insumos Básicos (UNIB) Petroquímicos da Braskem. Além da importância técnica, este fornecimento também representa um ponto crítico relacionado a diversos desempenhos relacionados às atividades do polo. A fim de suportar a escolha do combustível da caldeira, convém compreender como as seguintes alternativas disponíveis para esta localidade impactam a atividade produtiva em termos de seus desempenhos econômico, social e ambiental: Carvão mineral: Rocha sedimentar combustível de origem na Mina de Recreio e beneficiada em Butiá (RS) pela Copelmi; Gás Natural: Mistura combustível de hidrocarbonetos leves de origem fóssil e extraídos exclusivamente onshore no território boliviano pela Petrobras Bolívia; 73

2 Óleo BTE: Óleo combustível pesado com Baixo Teor de Enxofre, conhecido também como Óleo combustível residual proveniente da pirólise de Nafta (frações mais leves de petróleo), produzido pela Braskem no Polo Petroquímico; Óleo BPF (1A): Óleo combustível residual com Baixo Ponto de Fluidez derivado da destilação de frações pesadas do petróleo, obtidas em vários processos de refino e; Biomassa: Biocombustível sólido, proveniente do cavaco de eucalipto. 1.1 Objetivo Este estudo buscou comparar o desempenho ambiental, social e econômico de distintas alternativas no atendimento da função de fornecer combustível ao site Braskem de Triunfo (RS), a fim de garantir a geração de vapor de superalta pressão (120 kgf/cm²). 2. Comparação de desempenho ambiental, social e econômico das alternativas. Esta avaliação se sustenta na estrutura conceitual prevista nas normas ABNT NBR ISO (ABNT, 2009), próprias para esta classe de avaliações. O caráter da produção se enquadra na abordagem ACV de processo. Por este motivo, a metodologia em questão é aplicada dentro do enfoque berço ao portão, conforme a Definição de Escopo descrita a seguir: a) Unidade funcional (UF) e Fluxo de Referência (FR): definiram-se UF como garantir a geração de 1 GJ de vapor super alta pressão (120 kgf/cm²). Considerando os dados de desempenho técnico (poder calorífico inferior e rendimento), determinaram-se os seguintes FRs: Tabela 1: Coeficientes Técnicos e Fluxos de Referência para a Geração de 1GJ de vapor de superalta Descrição P.C.I. Unidade Rendimento FR Unidade Carvão Energético 4900 kcal/kg 85.36% kg Biomassa 2600 kcal/kg 86.00% kg Gás Natural 8600 kcal/m % m 3 Óleo Combustível BTE 9750 kcal/kg 87.28% kg Óleo BPF 9650 kcal/kg 87.28% kg b) Definição de Fronteiras: De maneira ampla, tal como indicado na Figura 1, os estágios dos ciclos de vida avaliados se iniciam nas etapas de extração de recursos naturais para produção das alternativas. Neste modelo a extração e beneficiamento de recursos materiais e energéticos (nas formas de energia elétrica e térmica, além dos combustíveis em si) foram contemplados, além da etapa de uso. Fazem ainda parte do mesmo arranjo a produção das utilidades ex.: energia elétrica envolvidas nos diversos processos; os transportes dos recursos considerados em cada sistema e condições para atender a demanda por mão de obra dos processos. 74

3 Figura 1: Sistema de produto referente à produção de combustíveis para caldeira de Trinfo, RS. A obtenção e fornecimento do Carvão Mineral Energético inicia-se nas áreas de lavra da mina com uso de explosivo, seguido do processo de beneficiamento com coque verde e transporte hidroviário até seu uso. O Óleo BTE, proveniente do craqueamento a vapor de nafta, é obtido como coproduto dos petroquímicos de primeira geração na unidade de olefinas da Braskem. De forma semelhante, o Óleo BPF é a parte remanescente da destilação das frações pesadas do petróleo, com arranjo e características do processo de produção buscando restringir a viscosidade do combustível de modo a atender as exigências do mercado consumidor. O Gás Natural é extraído na Bolívia com uso de tecnologia onshore. O transporte de gás natural em território boliviano é realizado por meio de gasodutos desde o local de extração de matéria prima, passando pela estação de purificação, e das fontes produtoras até os centros consumidores. O trecho seguinte é conhecido como Gasoduto Brasil-Bolívia (GASBOL). Segundo informação da empresa solicitante do estudo, é possível utilizar cavacos de biomassa para a caldeira. Neste contexto, foi considerada biomassa de eucalipto cultivada sob o conceito de floresta energética (preparo, adubação e calagem do solo, seguido do uso de defensivos agrícolas até a extração de eucalipto). Por fim, a geração de vapor ocorre na caldeira, associada a um superaquecedor, a partir da queima dos combustíveis. Esta saída da UNIB é utilizada como fonte de energia térmica para o polo de Triunfo, RS. c) Qualidade dos dados: a cobertura geográfica do estudo compreende os fornecedores de matérias-primas para as alternativas de combustível (região centrada no polo petroquímico de Triunfo, RS), além dos estágios de uso do sistema de produto, incluindo sempre os tratamentos de água e de efluente. Para a cobertura temporal, admitiram-se dados do período compreendido entre os seis meses consecutivos desde março de A cobertura tecnológica cercou-se da estimativa mais próxima da própria tecnologia produtiva dos sistemas antes descritos. Desta forma, o produto final 75

4 de cada combustível possui características particulares, e que não podem ser extrapolado para a geração de vapor de modo geral; d) Fontes de obtenção de dados: decidiu-se pela utilização de dados primários para os processos elementares de extração e beneficiamento de Carvão Mineral Energético (realizados pela Copelmi) e de produção de Óleo BTE a partir de Nafta (realizado pela Braskem). Quando necessário o uso de bancos de dados, foram feitos ajustes de valores a fim de que estes pudessem refletir a realidade em estudo e assim, proporcionar modelos consistentes para a produção de Gás Natural, de Óleo BPF (1A) e de Biomassa. Com relação aos aspectos sociais, APENAS indicadores que puderam ser quantificados para todas as alternativas de combustível foram utilizados, assim há avaliação de um RECORTE da chamada dimensão social. O desempenho econômico foi avaliado a partir dos custos de aquisição das alternativas avaliadas. e) Critérios de alocação: sempre que necessária, a alocação ocorreu por critério econômico, determinado pelo preço de comercialização do bem. Este critério é justificado pelo fato de que diversos coprodutos de um mesmo processo elementar possuem respectivamente função energética e mássica, impedindo a utilização de um critério físico; f) Categorias de impacto e método de Avaliação de Impactos do Ciclo de Vida (AICV): A análise de socioecoeficiência foi conduzida com auxilio da técnica de SEEBALANCE (KÖLSCH et al, 2008). Este método determina procedimentos para agrupamento das categorias de impacto avaliadas em cada dimensão (ambiental, social e econômica), assim como critérios (e suas respectivas justificativas) para normalização e agrupamento (SCHIMIDT et al,2005). Foram também definidas condições de contorno específicas para o estudo: Na queima das alternativas na caldeira, assim como nos transportes contabilizaram-se apenas as emissões da queima de cada combustível e; as unidades de produção consomem eletricidade da rede concessionária. 3. RESULTADOS E DISCUSSÃO Segundo o método selecionado, cada desempenho (ambiental, social e econômico) é ponderado em função da contribuição ao total de impactos gerados em um determinado contexto (neste caso, o geográfico nacional do Brasil) e da percepção da sociedade quanto à prioridade de cada uma das categorias de impacto avaliadas para cada dimensão. Estes fatores de ponderação (WF) podem ser interpretados para determinar a importância de cada categoria de impacto com relação à prioridade das demais categorias, no qual maiores valores são interpretados como mais críticos dentro do contexto deste estudo. 3.1 Desempenho Ambiental No contexto do estudo, o Potencial de Ecotoxidade, Potencial de Aquecimento Global e Consumo Acumulado de Energia foram apontadas como as categorias que devem ser tratadas com prioridade em a relação a oportunidades de melhoria (WFs acima de 20%). Em um segundo bloco de importância, aparecem as categorias de Depleção de Recursos Abióticos, Uso 76

5 da Terra e Efluentes Hídricos (WFs em torno de 5%). As categorias de impacto de Uso de Água Consuntiva, Resíduos Sólidos, Potencial de Acidificação, Potencial de Formação Fotoquímica de Ozônio e Potencial de Depleção da Camada de Ozônio podem ser vistas como contribuições muito discretas para ser avaliadas. Perante estes constrangimentos ao meio ambiente, o Carvão Mineral e o Óleo BTE oferecem os piores desempenhos ambientais entre as alternativas avaliadas, principalmente devido ao uso de fontes fósseis. Em comparação, o melhor desempenho ambiental avaliado foi a utilização da Biomassa de Eucalipto. 3.2 Desempenho Social Apenas as categorias de impacto social de Salários e Remunerações, Treinamento Profissional e Potencial de Toxicidade Humana oferecem contribuição significativa (acima de 5%) para o desempenho social avaliado. As demais categorias possuem contribuições muito discretas no contexto deste estudo. Assim, na dimensão social avaliada, é também possível verificar que o Gás Natural oferece o pior desempenho social mensurado entre as alternativas avaliadas, devido às condições laborais de sua cadeia produtiva. A ponderação dos potenciais de impacto social avaliados revela que a utilização do carvão Mineral representa o melhor desempenho social. 3.3 Desempenho econômico Devido ao baixo rendimento térmico na caldeira e pequeno poder calorífico inferior (em comparação com as demais alternativas), a Biomassa representa o maior custo de aquisição, seguida dos óleos combustíveis de origem fóssil e Gás Natural. Por fim, o Carvão Mineral Energético possui o melhor desempenho na dimensão econômica devido ao seu alto PCI e rendimento na geração de vapor de superalta. 3.4 Impressão da Socioecoeficiência Os resultados da análise conduzida são apresentados na Figura 2, Impressão de Socioecoeficiência, no qual os eixos representam os respectivos potenciais de impacto em cada dimensão de cada uma das alternativas avaliadas. Figura 2: Impressão de Socioecoeficiência das alternativas avaliadas para geração de 1GJ de vapor de superalta na UNIB, em Triunfo, RS. 77

6 Nesta representação gráfica, as alternativas que possuem menores potenciais de impacto (valores próximos da origem) são consideradas as opções com melhor desempenho. A técnica de SEEBALANCE permite ainda calcular o desempenho global de cada alternativa somando com pesos iguais os valores dos desempenhos da Impressão de Socioecoeficiência. Nas condições descritas no estudo, a alternativa do Carvão Mineral apresenta melhor desempenho global no exercício da função. A alternativa de pior desempenho em socioecoeficiência é o Óleo BTE. A maior contribuição para a diferença nos resultado é devida às categorias de impacto sociais e ambientais avaliadas. 4. Considerações Finais A partir dos resultados da análise de Socioecoeficiência é possível concluir que o uso de carvão mineral representa uma alternativa para geração de vapor na UNIB (Triunfo, RS). Porém, ao longo do desenvolvimento do estudo, foram identificadas limitações. Os dados utilizados para aspectos ambientais e econômicos são provenientes de fontes robustas, assim oferecem representatividade aos resultados e orientação para tomada de decisão. Entretanto é possível observar a completeza dos dados referentes aos aspectos sociais como comprometida, logo, existe a ameaça dos resultados relacionados à dimensão social de interpretação sob uma conduta mais conservadora. Uma situação a ser citada é referente aos rejeitos de processos elementares avaliados. Estas emissões oferecem constrangimentos ao meio ambiente, porém os mesmos aspectos também representam potencias de impacto para saúde humana e bem estar social, como às atividades e hábitos de comunidades intervenientes aos centros produtivos. Uma vez que os indicadores avaliados para a mensuração do desempenho social neste estudo não abrangem estes impactos sobre comunidade local (ou de consumidores), devido à indisponibilidade de dados, as interpretações sobre o balanço entre diferentes aspectos sociais podem ficar comprometidas, oferecendo potenciais distorções na ponderação do critério social de seleção por melhores alternativas para o atendimento da função avaliada. As dificuldades abordadas neste capítulo podem ser vistas, de outra forma e dentro de um conceito amplo, como potenciais oportunidades de melhoria para estudos futuros, sempre com vistas a alcançar maior precisão quanto aos desempenhos ambiental e social demonstrados pela produção de vapor na forma como esta ocorre para as condições da Braskem em Triunfo (RS). Referências ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR ISO 14040: Gestão ambiental: Avaliação do ciclo de vida: Princípios e estrutura. Rio de Janeiro KÖLSCH, D.; SALING, P.; KICHERER, A.; GROSSE-SOMMER, A.; SCHMIDT, I How to measure social impacts? A socio-eco-efficiency analysis by the SEEBALANCE method, Int. J. Sustainable Development, Vol. 11, No. 1, 2008 SCHMIDT I, SALING P, REUTER W, MEURER M, KICHERER A. SEEbalance: Managing Sustainability of Products and Processes with the Socio-Eco-Efficiency Analysis by BASF. Greener Management Int J, Gensch,