Análise comparativa das diferentes tecnologias de carbonização e recuperação de subprodutos

Transcrição

1 !! Análise comparativa das diferentes tecnologias de carbonização e recuperação de subprodutos Nota Técnica referente à letra (B) do estudo técnico 2 do Termo de Referência do contrato 49, do ano de 2013, entre CGEE e MDIC, para subsídios em: Modernização da Produção do Carvão Vegetal

2 # $%&'()*+,-.%&,/(%&0-.%&% 1,(2.%2'3'4,5!! )67849:;<:8

3 3 Centro de Gestão e Estudos Estratégicos Presidente Mariano Francisco Laplane Diretor Executivo Marcio de Miranda Santos Diretores Antonio Carlos Filgueira Galvão Gerson Gomes Nota Técnica: Análise comparativa das diferentes tecnologias de carbonização e recuperação de subprodutos. Subsídios 2014 ao Plano Siderurgia do MDIC: Modernização da Produção de Carvão Vegetal. Contrato Administrativo CGEE/MDIC 49/2013. Brasília: Centro de Gestão e Estudos Estratégicos, (Produto 1). 28 p. 1. Produção de gusa. 2. Carbonização da madeira. I. CGEE. II. Título. Centro de Gestão e Estudos Estratégicos - CGEE SCS Qd 9, Lote C, Torre C Ed. Parque Cidade Corporate - salas 401 a Brasília, DF Telefone: (61) Fax. (61) Este relatório é parte integrante das atividades desenvolvidas no âmbito do Contrato Administrativo CGEE/MDIC 49/2013/Ação: Subsídios para Revisão do Plano Siderurgia (Carvão Vegetal) Todos os direitos reservados pelo Centro de Gestão e Estudos Estratégicos (CGEE). Os textos contidos neste relatório não poderão ser reproduzidos, armazenados ou transmitidos.

4 T $%&'()*+,-.%&,/(%&0-.%&' 1,(2.%2'3'4,5!! )67849:;<:8 Consultor!#$%&'()$%*+,-+./% % Equipe Técnica do CGEE % OD8@P?<8Q&R,ID<?Q#S!T

5 5 CONTEÚDO RESUMO EXECUTIVO 6 1. INTRODUÇÃO 8 2. FORNOS 8 3. CUSTO DA MADEIRA 9 4. DESCRIÇÃO DAS TECNOLOGIAS FORNOS CIRCULARES FORNOS RETANGULARES VÁRIOS MODELOS MODELO RAC MODELO PLANTAR TECNOLOGIA BRICARBRAS TECNOLOGIA DPC TECNOLOGIA CARBONIZAÇÃO CONTÍNUA & SUBPRODUTOS ESTUDO COMPARATIVO DAS TECNOLOGIAS E VIABILIDADE ECONÔMICA GEOMETRIA E CAPACIDADE DE CARGA DOS FORNOS CICLO OPERACIONAL E PRODUTIVIDADE CAPACIDADE DE PRODUÇÃO E INVESTIMENTO PESSOAL COMPOSIÇÃO DO CUSTO UNITÁRIO DE PRODUÇÃO CENÁRIOS DE PRODUÇÃO E LIMITAÇÕES PARA FORNOS DE MAIOR EFICIÊNCIA CENÁRIO 1: PEQUENOS PRODUTORES CENÁRIO 2: GRANDES PRODUTORES COM FLORESTAS PRÓPRIAS CENÁRIO 3: FORNOS DE ALTA PRODUTIVIDADE LIMITAÇÕES PARA IMPLANTAÇÃO DE FORNOS DE ALTA EFICIÊNCIA 25

6 REFERÊNCIAS 27 6

7 f ('X0$%'a'104*2% &'X1(*-.%&,X4'1)%5%3*,X /8D8 AGA<76 FA :6BC8D8KL6 G6D8B nm87d6 FA CD6FMKL6 FA :8DEL6 'X40&%1%$/,(,4*2%&,X4'1)%5%3*,X'2*,O*5*&,&''1%)i$*1, 4MF6 CMFAD G8JAD F6 H8;p6 FA <;:DABA;76 FA CD6FMKL6 FA ;8 1')d(*%X&'/(%&0-.%'5*$*4,-j'X/,(,R%()%X&'$,*%('R*1*k)1*, )8 G<HMD8 bwu 9 B6@7D8F6 nma A@7A B8<6D :6;7AuF6 FA A;HA;p8D<8Q 8?9B FA CADB<7<D 8 CD6FMKL6 8F<:<6;8? FA :8DEL6 CA?6 B8<6D DA;F<BA;76Q 78BI9B CADB<7<D> 8 F<@C6;<I<?<F8FA AGA7<E8 '@7A@ C6FADL6 8<;F8 ;8 G8@A H8@6@8 C8@@8D C6D nma<b8 F<DA78 AB CAnMA;8@ :A;7D8<@ 7ADB6A?97D<:8@ ;6@ CD^CD<6@ /$,./ FA :8DI6;<J8KL6W %M DA:MCAD8F6@;8G6DB8?PnM<F8Q:6B68?:87DL6EAHA78?vA@AD:6BAD:<8?<J8F6:6B6:6BIM@7PEA? C8D88nMA:<BA;76AB6M7D8@<;Fu@7D<8@6MHAD8DA;ADH<8A?97D<:8ABMB8HD8;FA7ADB6A?97D<:8 G6D8F6@@<7A@FA:8DI6;<J8KL6W

8 8 A implantação de unidades de demonstração de fornos de alta produtividade é um imperativo para a melhoria da competividade do carvão vegetal como insumo siderúrgico e para que todo o potencial de mitigação de emissões de gases de efeito estufa possa ser praticado em escala industrial. LIMITAÇÕES PARA IMPLANTAÇÃO DE FORNOS DE ALTA EFICIÊNCIA Embora o Brasil tenha uma grande produção de carvão vegetal, é fato que existe uma grande dificuldade na implantação de fornos de carbonização de alta produtividade. Aqui foram apontados alguns dos fatores de ordem cultural, legal e econômica que contribuem para esta dificuldade.

9 9 1. INTRODUÇÃO Temos vários cenários de produção de carvão vegetal no Brasil, vamos inicialmente analisar a produção nos grandes produtores que geralmente têm a produção verticalizada para atender o fornecimento de redutor para o negócio siderúrgico do grupo. Nestas siderúrgicas integradas são consumidos 500 a 630 kg de carvão para cada tonelada de ferro- gusa produzido. A produção de carvão vegetal pode ser feita diretamente por empresas pertencentes a grupos empresariais que tenham o aço como produto final como: Vallourec produtora de tubos sem costura, APERAM produtora de aço inoxidável, ArcelorMittal, Gerdau, Votorantim produtoras de vergalhões e trefilados. Ou por empresas produtoras de ferro- gusa como: Plantar, Queiroz Galvão, Viena, entre outras. Ou por empresas que produzam apenas carvão vegetal e o vendem para estas grandes consumidoras. 2. FORNOS O forno é um tipo de equipamento que atinge alta temperatura e é utilizado em uma variedade de processos, como por exemplo, na torrefação de lúpulo para cerveja, para a fabricação de cerâmica, entre outros. Muitos fornos são projetados de forma especial para atender a uma necessidade particular. Os desenhos desses fornos levam em consideração condições específicas como: clima, local, tipo de material, temperaturas desejadas, carga térmica, forma de aquecimento. A troca térmica no forno acontece seguindo Leis da Termodinâmica, podendo ser realizada através dos mecanismos da condução, da convecção e da radiação. Enfim são os fenômenos pelos quais um corpo quente cede parte de seu calor a outro mais frio. Em um forno a condução é importante ao estabelecer a parte de calor que sai pelas paredes e se perde no ambiente externo. Esta quantidade de calor, fluxo térmico perdido guarda relação proporcional com a diferença de temperatura entre os dois meios em contato e à superfície que eles têm em comum. A convecção, por sua vez, é a transmissão de calor entre líquidos e gases em circulação. Se a corrente de ar, gás ou líquido for provocada por um ventilador, uma bomba ou qualquer outro

10 !S nma 8 :6;EA:KL6 9 G6DK8F8W, :6;EA:KL6 ;87MD8? FAEAe@A 8 :6DDA;7A@ CD6E6:8F8@M;<:8BA;7ACA?8F<GADA;K8FAFA;@<F8FA@A;7DAG?M<F6@87ABCAD87MD8@F<@7<;78@W 4# 5*/&(!)6!76)8$'6! '@7A 9 6 CD<;:<C8? :6BC6;A;7A FA :M@76 F8 CD6FMKL6 F6 :8DEL6 EAHA78? G6DB8KL6 9 B6@7D8F8 C8D8 F<EAD@8@ 7A:;6?6H<8@ 8E8?<8F8@ ;A@7A A@7MF6W, R<HMD8UW!B6@7D8nMA8B8<6DE8D<8KL6;6 :M@76 A@7>?<H8F8 8 6CAD8KL6 FA 7D8K8BA;76Q nma 9 8 DAFMKL6 F8@ 76D8@ 8796:6BCD<BA;76FA@At8F6W, G<HMD8 UW# B6@7D8 6 AwABC?6 FA MB C<:8F6D nma 7D8I8?p8 8:6C?8F6 86 7D8;@C6D7AQnMA9MB:6;:A<76nMA9CD9e 8E8?<8F6 :6B6 BA?p6D<8 F8@ 7A:;6?6H<8@ FA 8?76 FA@ABCA;p6Q &/1 A 11 e 18DI6;<J8KL6 16;7P;M8W *@76 CADB<7<D<8 6 7D8;@C6D7AF<DA76F8B8FA<D8879MB@<?6 A 8I8@7A:<BA;76 FA@7A@ G6D;6@W %:M@768CDA@A;78F6C8D8A@786CAD8KL69MB8A@7<B87<E8A8@C6@@<I<?<F8FA@:6;:DA78@C8D8 A@788?7AD;87<E8CDA:<@8B@AD@AD<8BA;7A8E8?<8F8@W /6<@Q :6B6 B6@7D8F6 ;8 G<HMD8 UWUQ 6 7ABC6 ;A:A@@>D<6 C8D8 8nMA:AD 879 U_S 1 CAnMA;6@ :8E8:6@FAB8FA<D89FAUQ_p6D8@QA;nM8;76C8D8MB876D8C6FA@AH8@78DB8<@FA!bp6D8@W *@76<BC?<:8AB@<H;<G<:87<E8DAFMKL6F678B8;p6AF6<;EA@7<BA;76;6G6D;6FA:8DI6;<J8KL6W

11 !! 9# )8/5'$+,(!)6/!&85%(:(;$6/!! 9##.('%(/!5$'5*:6'8/!!! )8 G<HMD8 TW! 9 B6@7D8F8 M;<F8FA FA CD6FMKL6 F6 3DMC6 lma<d6j 38?EL6 <;@78?8F8 AB OMD<7<:MCMQA@78F6F6$8D8;pL6W%@G6D;6@G6D8B:6;@7DMPF6@AB8?EA;8D<8FA7<t6?6@B8:<K6@ FA!Sw#S:B6IAFA:A;F68?8}6M7C?8;At8F6W)A@78@M;<F8FA@FACD6FMKL6@A6I@ADE8BI68@ CD>7<:8@FAG8ID<:8KL6A8HA@7L6@AHMAC8FDqA@F8*X%ZSSSW%DA;F<BA;76HD8E<B97D<:696 CD<;:<C8?<;F<:8F6DFAFA@ABCA;p6W

12 !# 9#-#.('%(/!'8&6%;*:6'8/!<!=>'$(/!7()8:(/!! 9#-## F8 86 HDMC6,D:A?6D$<778?W (,1efSS 6M7D6 :8;8?Q A F<?M<KL6 :6B 8DQ DA76D;8B 8 G6D;6@ C8D8 G8JAD 7A@7A AB #S!! A 879 ;L6 G6< AwC8;F<F6 C8D86M7D8@M;<F8FA@FA:8DI6;<J8KL6F8,/'(,$6M:6?6:8F6ABAGA7<E8CD>7<:86CAD8:<6;8?W,:8C8:<F8FAF8M;<F8FAE<@<78F89FATSWSSS$&1YBo@QAnM<E8?A;7A@8ZWbSS7YBo@FA:8DEL6 EAHA78?Q 8?A;p8 :6B I<76?8 FA TQUB 9 A;G6D;8F8 A FA@:8DDAH8F8 C6D C>@ :8DDAH8FA<D8@W %@ F8F6@ C8D8 A@7MF6 G6D8B G6D;A:<F6@ CA?6 ';HA;pA<D6 ~8;FADA?} /8D8;8PI8Q nma DAC6D76M DA;F<BA;76Ufr@MCAD<6D86F6@FAB8<@G6D;6@DA78;HM?8DA@W,;A:A@@<F8FAFAGM;:<6;>D<6@ 78BI9B9BM<76BA;6DnMA8F6@FAB8<@G6D;6@DA78;HM?8DA@W,?<78BI9BG6D8B7A@78F6@7D6:8F6DA@FA:8?6DC8D8A;:MD78D6CADP6F6FADA@GD<8BA;76F6@ G6D;6@QMB7D6:8F6DFA:8?6D9:6?6:8F68:8F8F6<@G6D;6@W)8lMA<D6J38?EL6X<FADMDH<8A@78 9 MB8 CD>7<:8 AGA7<E8 A 8 <;7A;KL6 FA 7AD!SSr G6D;6@ 6CAD8;F6 ;A@78 CD>7<:8W % :M@76 FA@78 6CKL6 9 :6;@<FAD8F6 ;A@7A A@7MF6v E8?A?ABID8D nma 6 F8F6 FA DA;F<BA;76 FA UTQ_r 9 MB E8?6D B9F<6 AGA7<E8BA;7A :8?:M?8F6 C6D CA@8HAB <;F<E<FM8? FA :A;7A;8@ FA :6DD<F8@W, lma<d6j 38?EL6 X<FADMDH<8Q A;7DA 76F6@ 6@ HD8;FA@ CD6FM76DA@ FA :8DEL6Q 7AB 6

13 !U 9#-#-# 7()8:(!B:6%&6'! 9#4# &85%(:(;$6!C'$56'C'6/!

14 !T 9#9# &85%(:(;$6!)B5! DA8?<J8F6 AB f# % &/1 7D8I8?p8 :6B 6M 87D8E9@ FA D6??6;W BA?p6D8 8?6HP@7<:8 F6 G?Mw6 F8 B8FA<D8 F8 86 G6D;6Q A?<B<;8;F6 ;6 BP;<B6 B8;M@A<6@ FA A /8D8AGA<76FAB6;@7D87<E6F8<BC6D7z;:<8FA<;7D6FMKL6FABA?p6D<8@E<@8;F68DAFMKL6F6 FA 8?:87DL6 8:6C?8F8 G6D;6@ &/1W FA :6;7D6?A :6B6 8 CADB<7<F8 CA?8 7A:;6?6H<8&/1Q@AD<8C6@@PEA?DA:MCAD8D!SrF6CA@6F8B879D<8eCD<B8QB8FA<D8Q;8G6DB8FA 8?:87DL6EAHA78?W '@7ACD6FM767ABC6FAD:8?6DPG<:68:<B8FAbWSSSy:8?YyHACA@6A@CA:PG<:6@MCAD<6D8!Q!SQ6 nma 76D;8 M@6 C8D8 8nMA:<BA;76 <;FM@7D<8? AY6M HAD8KL6 FA A;ADH<8 A?97D<:8W %M7D6M@69F6Aw7D876C<D6?A;p6@6:6B6<;@MB6C8D8MB88HD<:M?7MD8B8<@8B<H8F6BA<6 8BI<A;7AW

15 !_ FA _ :BW, (<B8 A@7> FA@A;E6?EA;F6 8 F8 OD<:8DID8@Q B8@ :6B :8DH8 A FA@:8DH8BA:8;<J8F8@CA?6M@6FA:8E8:6@W%@DA@M?78F6@FACADBA8I<?<F8FAF6G?Mw6H8@6@6 CA?8:8DH8A@7L6I6;@A8HAD8KL6FAG<;6@9IABI8<w8v<;GAD<6D8F6@G6D;6@DA78;HM?8DA@W )8@ 78IA?8@ A G<HMD8@ A@78 :6BI<;8KL6 DA:AIAM 8 FA;6B<;8KL6 FA &85%(:(;$6! )B5! 78:M('6)6W 9#N# &85%(:(;$6!)8!56'C(%$O6+,(!5(%&P%*6!Q!/*CB'()*&(/! &A@A;E6?E<F8;8F9:8F8FAUSQ7AEA@AM8MHA;8F9:8F8FA_SF6@9:M?6aaW,@DA76D78@FA :8DI6;<J8KL6 :6;7P;M8 6CAD8D8B ;6 7ADD<7^D<6 AMD6CAM A ;6D7A 8BAD<:8;6W % 6ItA7<E6 AD8 6 G6D;A:<BA;76FA<;@MB6@nMPB<:6@QC6<@76F8@8@HD8;FA@ABCDA@8@FA@7A@A76D:6BAK8D8B8 7D8I8?p8D:6B6@?PnM<F6@C<D6?P7<:6@QE<@8;F686I7A;KL6FABA78;6?Q>:<F68:97<:6Q8:A76;8Q A7:W/6M:6@7D8I8?p8D8B:6B68?:87DL6AB@<QC6<@QAD8MB<;@MB6;A:A@@>D<6C8D88@A:8HAB F8 B8FA<D8 A C8D8 8 CD6FMKL6 FA E8C6D C8D8 6 DAG<;6 16B 6 8FEA;76 F8 CA7D6nMPB<:8;8F9:8F8FA_SQA@78<;Fu@7D<8A;7D6MABG6D7AFA:?P;<6W,@ DA76D78@ X*R*1Y5,$O*%44' 6CAD8D8B 8<;F8 ;8 'MD6C8W 18IA FA@78:8D 8 M;<F8FA <;@78?8F8 AB /DABAD} ;8 RD8;K G<;8? F8 F9:8F8 FA!Z]SW )8 :6B 8 :6BAD:<8?<J8KL6FAA@CA:<8?<F8FA@nMPB<:8@C8D88<;Fu@7D<8FA8F<7<E6@FA8?<BA;76@W,,:A@<78 CDAC8D8E8e@AC8D8F8DC8D7<F8AB@M8C?8;78C<?676<;@78?8F8AB4MDB8?<;8Y$3Q:Mt8G676A :D6nM<@L68CDA@A;78F6@;8R<HMD8TW_W 'BGM;KL6F68?76:M@76F87D8;@GADo;:<8F87A:;6?6H<886CKL6FA@78ABCDA@8A@7878?G6<C6D FA@A;E6?EADCD6tA76CD^CD<6Q:6B?AE8;78BA;76FA<;G6DB8KqA@[(AJA;FAQ!Z]U\ \ AA?8I6D8KL6 F6@I8?8;K6@FAB8@@8AA;ADH<8QFAG<;<;F6FAB8;F8@79DB<:8@ACD<;:<C8<@E8JqA@W

16 !b Å6tA 9 BP;<B6Q 78;76 nma 6 A;HA;pA<D6 1?8MF<6 $AFA<D6@Q CD6tA7<@78 BA:z;<:6 FA@@8C?8;78C<?676QA@7<B8@ADC6@@PEA?DACD6FMJ<e?8C6D:AD:8FA0Ä#QSB<?pqA@87M8?BA;7AQ :6;@<FAD8F6@0Ä!Q]B<?pL6C8D86G6D;6ACAD<G9D<:6@A0ÄSQ#SB<?pL6C8D88BA@8FA:6D7A F6@76?A7A@W '@78C?8;78G6<FA@87<E8F8C6M:6@BA@A@8C^@8CD<E87<J8KL6F8,:A@<78QABCDA@8nMAp6tA7AB 6;6BAFA,/'(,$QA7AB63DMC6,D:A?6D$<778?:6B6MBFA@AM@<;EA@7<F6DA@W/8D7AFA@@A

17 17 grupo de pesquisadores usou as verbas indenizatórias empregatícias e criou a Biocarbo, que recém completou 20 anos de desenvolvimento de P&D de maneira autossustentável. Onde projetos de P&D têm recursos provenientes de receita com a venda de especialidades químicas. Cerca de 60% do faturamento é obtido com óleos para a formulação de aromas de fumaça, com maior parte da produção sendo exportada para os Estados Unidos. O faturamento, por volta de R$1,5 milhão, tem permitido sustentar iniciativas para o desenvolvimento de aplicações de demanda de mercado. Biopirol é a marca da Biocarbo, para o Extrato Pirolenhoso de uso agrícola, o qual se revela como uma oportunidade promissora, juntamente com alcatrão como combustível para aquecimento industrial. A combinação destes dois produtos permitiria a agregação de receita de R$250,00 ~ R$500,00 por tonelada de carvão vegetal. Para efeito deste estudo consideramos receita de apenas R$125,00/t CV. Para efeito de evoluir nesta tecnologia também foi considerado o uso de cavacos com 5 cm visando reduzir investimento na mesa de corte dos toletes e redução do tempo de residência e consequentemente otimização do investimento neste tipo de tecnologia. Nas figuras esta tecnologia recebeu a denominação de CARBONIZAÇÃO CONTÍNUA MELHORADA. 5. ESTUDO COMPARATIVO DAS TECNOLOGIAS E VIABILIDADE ECONÔMICA Vale ressaltar que os custos aqui apresentados foram, em grande parte, fornecidos pelas próprias empresas; também, que precisávamos equalizar os custos da madeira, e sua preparação exigida pela tecnologia conforme discutido no item GEOMETRIA E CAPACIDADE DE CARGA DOS FORNOS A Figura 5.1 apresenta as dimensões básicas dos fornos que serão avaliados ao longo desta nota técnica. Nesta figura também são apresentados a bitola da lenha para enfornamento, capacidade de carga do forno. Também é apresentado o rendimento gravimétrico garantido pelo fornecedor da tecnologia. Foram tomados os seguintes dados auxiliares: a densidade da madeira como 500 kg/m 3 ; índice ou fator de empilhamento: 1,5 estéreo/m 3 e 230 kg/m 3 para a densidade granel do carvão vegetal.

18 18 Cabe a crítica do rendimento apresentado pela ArcelorMittal para o rendimento típico do forno RAC 700, conforme discutido no item CICLO OPERACIONAL E PRODUTIVIDADE Pela figura 5.2 pode ser observado que, entre os fornos de alvenaria, o forno circular é o de melhor produtividade. Faz 0,47 kg/m 3 h de carvão para cada metro cúbico de forno, enquanto os fornos retangulares não ultrapassam 0,3kg/m 3 h. Isto se deve tanto à carga manual, que deixa menos vazios, que à carga mecanizada; quanto ao maior tempo de resfriamento nos retangulares. O trocador de calor ao reduzir cerca de 120 horas no período de resfriamento, consegue elevar este índice de 0,176 para 0,265, conforme dados da Queiroz Galvão. Tecnologias com maior conteúdo de engenharia, como a DPC, têm produtividades bem superiores, da ordem de 1,7 kg/m 3 h por m 3 de forno e 8,9kg/m 3 h para a carbonização contínua. Ao reduzir as dimensões das peças com uso de cavacos, estes valores sobem substancialmente CAPACIDADE DE PRODUÇÃO E INVESTIMENTO Para efeito comparativo foi avaliado a quantidade de fornos, pessoal, etc. para atender capacidade instalada próxima a t/mês. Pela figura 5.3 se verifica que seriam necessários fornos circulares com investimento total de 11,72 milhões de reais ou R$97,69/t.ano de capacidade instalada. Este tipo de forno apresenta o menor investimento unitário entre as alternativas avaliadas. O investimento mais alto se destinaria à tecnologia de carbonização contínua: R$98,76 milhões de investimento para instalar 22 fornos levando a investimento unitário de R$823,00 por cada tonelada/ano instalada. Para o forno RAC- 700 da APERAM o investimento se aproxima de R$29,36 milhões, sendo que o investimento unitário seria de R$244,00 por tonelada instalada. Este mesmo forno instalado no Maranhão tem seu investimento elevado para R$50,88 milhões; e individual, de R$424,01 por tonelada- ano instalada. O uso de trocadores de calor, que encurtam o ciclo operacional do forno RAC- 700, provoca redução de quase 5% na

19 19 necessidade de investimento. Outra vantagem do uso de trocadores são: unidades menores e a otimização da logística. O uso de cavacos e recuperadores de subprodutos na melhoria das tecnologias de alto desempenho, como a DPC e a Carbonização Contínua, levam a uma redução importante no investimento. A redução do tempo de residência da carga nos fornos deve ser uma busca incessante pela melhoria do desempenho.

20 PESSOAL Para atender a operação dos 1649 fornos circulares seriam necessárias 670 pessoas divididas em 4~5 UPCs, que demandariam 12 pessoas para administração em campo e 9 pessoas no escritório central. Tem- se então um total de 691 pessoas e uma produtividade de 14,47 toneladas de carvão vegetal por pessoa, incluindo o efetivo da administração. O componente pessoal participa com R$132,03 no do custo de produção. Como mostrado na Figura 5.4, todas as demais tecnologias promovem uma redução acentuada do efetivo em número de funcionários e custos. Novamente se tem uma discrepância entre valores da prática da Queiroz Galvão Siderurgia e da ArcelorMittal, para o número de funcionários e custo de pessoal na formação do custo do carvão vegetal. Isto é provavelmente devido ao maior uso de terceirizados pela Arcelor Mittal e maior pessoal na gestão operacional e no controle de qualidade pela Queiroz Galvão Siderurgia. Para os fornos RAC- 700 na Queiroz Galvão Siderurgia, no total, 198 pessoas são necessárias para estes fornos sem trocador e 211 para os fornos com trocador, levando a redução de quase 70% em relação ao efetivo para os fornos circulares. O custo fica na faixa de R$46~48/t de carvão. A produtividade fica próxima a 45 t/mês de carvão para cada funcionário, incluindo a administração. A redução na conta custo com pessoal é da ordem de 65%. A tecnologia DPC precisaria de 108 pessoas para produzir t/mês de carvão vegetal. A redução do efetivo é da ordem de 82% em relação ao forno circular, a produtividade fica na faixa de 80 t/mês por funcionário, incluindo a administração. A redução no custo de pessoal ficaria em torno de 66%; devido a maior qualificação e salários do pessoal operacional. A carbonização contínua leva à redução adicional de pessoal, apenas cerca de 10% do efetivo necessários aos fornos circulares produziriam as mesmas t/mês de carvão. Dependendo da localização das plantas esta pode ser uma vantagem adicional desta tecnologia.

21 #! N#N# 5(7B(/$+,(!)(!5*/&(!*%$&>'$(!)8!B'()*+,(! :<D:M?8DQ 6 AGA<76 FA 76F8@ 8@ 6M7D8@ 7A:;6?6H<8@ ;8 DAFMKL6 FA F<@Co;F<6 :6B /A@@68? 9 <BCDA@@<6;8;7AW >6B6E<BA;76;6:6BC6;A;7A%M7D6@h18C<78?96<;EAD@6v6G6D;6:<D:M?8D 8CDA@A;786BA;6D:M@76FA:8C<78?W /A?6 6I@ADE8F8@ C8D8 6 R6D;6 &/1Q 6 B8<6D DA;F<BA;76Q 76B8F6 :6B6 TSrv A 8 B8<6D D8:<6;8?<F8FA ;8?6HP@7<:8 6 :M@76 F8 B8FA<D8QC8D8(Ä!bTQ_S:6;7D8(ÄUSUQSSC8D86G6D;6:<D:M?8DW %:M@76F8B8FA<D8C6@78;8M;<F8FAFACD6FMKL6FA:8DEL6DA<;8FAG6DB88I@6?M78Q:6B66 CD<;:<C8?:6BC6;A;7AFA:M@76W4MF6nMA@ACMFAD6CAD8DQ87D8E9@F6H8;p6FA<;:DABA;76FA CD6FMKL6 FA I<6B8@@8 ;8 G?6DA@78Q C8D8 DAFMKL6 F6 :6;@MB6 FA B8FA<D8 CA?8 BA?p6D<8 F6 DA;F<BA;76HD8E<B97D<:66MC8D88@<;ADH<8A;7DA6CD6:A@@6FA:8DI6;<J8KL6A8?6HP@7<:8FA

22 ## :6?pA<78 A 87D<IM76@ nma BA?p6D8DL6 8 :6BCA7<7<E<F8FA FA nm8?nmad 7A:;6?6H<8W 2At8e@A 6 AGA<76 F6 M@6 FA :8E8:6@ ;8@ 7A:;6?6H<8@ FA 8?76 FA@ABCA;p6V &/1 A 18DI6;<J8KL616;7P;M8W, DA:MCAD8KL6 FA #_S yh :6BAD:<8?<J8F6@ 8 (Ä_SSQSSY7Q 8HDAH8 DA:A<78 FA (Ä!#_QSSY7 12 v6 nma :6;7D<IM< C8D8 DAFMJ<D AB #_r F6 :M@76 FA CD6FMKL6W '@7A@ ;ubad6@ B6@7D8BFAB8;A<D8A;G>7<:8nMA8@ABCDA@8@CD6FM76D8@FA:8DEL6EAHA78?CDA:<@8B7D8K8D C?8;6@ C8D8 AGA7<E8D A@7A C67A;:<8?W s MDHA;7A A@78IA?A:AD MB CD6tA76 FA GM7MD6 A 7D8I8?p8D 8DFM8BA;7AC8D8@M8:6;:DA7<J8KL6W S# 58%>'$(/!)8!B'()*+,(!8!:$7$&6+T8/!B6'6!.('%(/!)8!76$('!8.$5$U%5$6!! S## 58%>'$(!V!B8W*8%(/!B'()*&('8/! 16B66C?8;7<6FAG?6DA@78@ABCD6CD<AF8FA@DMD8<@Q/D6HD8B8R8JA;FA<D6R?6DA@78?QG6<6ItA76 FA <;:A;7<E6 FA H6EAD;6 A ABCDA@8@W, F<@C6;<I<?<F8FA FA G?6DA@78 G6< A?AE8F8 ;6 B6BA;76 nma8fab8;f8fa:8del6a@7>c8@@8;f6c6dfd>@7<:8dafmkl6w )8 G<HMD8 bw! 9 8CDA@A;78F8 MB8 E<@L6 FA@7A :A;>D<6Q 6;FA CAnMA;6@ G6D;6@ FA I8<w6 DA;F<BA;76CDAF6B<;8BW$A?p6D<8@E<87DA<;8BA;76A87M8KL6:6;tM;78AB:66CAD87<E8@@L6 GADD8BA;78@FA87M8KL6C8D8MB8C6@@PEA?@6IDAE<F8FA@7A@CD6FM76DA@W,@CAD@CA:7<E8@C8D8 M@6FA@7AA@76nMAFAG?6DA@78@<;GA?<JBA;7A;L6@L6I68@W '@7MF6 F8 0R2 B6@7D8 nma G6D;6@ B8<@ AG<:<A;7A@ 7D8D<8B FA B8<6D7D8;nM<?<F8FAC8D8A@@A@<;:8;@>EA<@ABCDAA;FAF6DA@nMA@L66@CAnMA;6@CD6FM76DA@ DMD8<@W % FA@A;E6?E<BA;76 FA 6M7D6@ M@6@ C8D8 A@76nMA FA B8FA<D8Q :8@6 8 :D<@A CAD@<@78ABGM7MD6CD^w<B6Q9MB<BCAD87<E6F8@C6?<7<:8@H6EAD;8BA;78<@AABCDA@8D<8<@Ws <BC6D78;7A :6?6nMA A;HA;p8D<8 ;A@7A :A;>D<6Q IM@:8;F6 76D;8D 8@ 78DAG8@ BA;6@ 7D8I8?p6@8@AB8<@AG<:<A;7A@W R*30(,bW!V

23 #U S#-# 58%>'$(!-V!;'6%)8/!B'()*&('8/!5(7!.:('8/&6/!B'XB'$6/! /8D8 :6;tM;76 FA 8 BA:8;<J8KL6 87<E<F8FA@ A :6;7D6?A FA :M@76@ 9 6 HD8;FA FA@8G<6W 16B6 6@ /$,./ FA :8DI6;<J8KL6 A@7L6?6:8?<J8F6@ AB >DA8@ DAB678@Q F<G<:<?BA;7Ap>F<@C6;<I<?<F8FAFA:6;7<;HA;7AFAbfS7D8I8?p8F6DA@;A:A@@>D<6@C8D8H8D8;7<D 8 CD6FMKL6 FA!SWSSS 7YBo@ FA :8DEL6 EAHA78? 87D8E9@ FA G6D;6@ :<D:M?8DA@W % 7D8I8?p6 FA G6D;A<D6 [_Sr F6 :6;7<;HA;7A\ 9 BM<76 CA@8F6Q C6M:6@ 8HD8F8B F8 GM;KL6 F<8;7A FA MB :A;>D<68IM;F8;7AFA6M7D8@6GAD78@FA7D8I8?p6W 8 A@7A FA@8G<6 A DACDA@A;76M MB8 HD8;FA AE6?MKL6 C8D8 A@7A :6;tM;76 FA ABCDA@8@W2>D<8@FA?8@A@7L6G<;8?<J8;F68<BC?8;78KL6FA@78@M;<F8FA@QnMAAB@M8B8<6D<8 8<;F8;L6G6D8B8B6D7<J8F8@W R*30(,bW#V )8 G<HMD8 bw# A@7A :A;>D<6 9 <?M@7D8F6 A :8IA A;G87<J8D 8@?<B<78KqA@ 8CDA@A;78F8@ 86?6;H6 FA@78 ;678 79:;<:8V 8 I8<w8 CD6FM7<E<F8FA FAE<F6 86?6;H6 7ABC6 FA DA@GD<8BA;76v DA;F<BA;76@BAF<8;6@;L6@MCAD<6DA@8UTrv<;@78I<?<F8FA;8nMA<B8FAH8@A@F<G<:M?78BA@78 CD>7<:8 AB A@:8?8 <;FM@7D<8?Q A DA@7D<;HAB 8 B<7<H8KL6 FA AB<@@L6 FA BA78;6W % 8C6<6 86@ CD6tA76@ C8D8 DAFMKL6 FA@78@?<B<78KqA@ 9 MB8 GADD8BA;78 C8D8 <;:DABA;76@ FA :6BCA7<7<E<F8FAF8CD6FMKL6FA:8DEL6EAHA78?8C8D7<DF8I8@A<;FM@7D<8?AB6CAD8KL6W S#4# 58%>'$(!4V!.('%(/!)8!6:&6!B'()*&$=$)6)8!,6?6;H6FA@7A7D8I8?p6G6D8BM7<?<J8F6@F8F6@F6@G6D;6@F87A:;6?6H<8&/1A18DI6;<J8KL6 16;7P;M8C8D88E8?<8D6C67A;:<8?FAH8;p6@C8D8DA;F<BA;76@F86DFABFATSrQCD^w<B6@86?<B<7A7A^D<:6F8DA8KL6FA:8DI6;<J8KL6C8D8:8DEL6EAHA78?FAM@6@<FADuDH<:6:Mt67A6DFA :8DI6;6G<w6FAEAA@78DCD^w<B68f_rW

24 A;ADH<8 A 8:6;7A:A 6 nma CA?8 nma<b8 FA H8@A@ A E8C6DA@ HAD8F6@ ;8@ A78C8@ G<;8<@ F8 :8DI6;<J8KL6W %@ G6D;6@ 7oB :<:?6 FA 6CAD8KL6 BM<76 B8<@ :MD76Q U F<8@ :6;7D8!T 8!f F6@ G6D;6@ DA78;HM?8DA@W %@ :6;@7DMPF6@ FA B87AD<8?8FAnM8F6nMADAFMJ@<H;<G<:87<E8BA;7A8@CADF8@79DB<:8@W )8 G<HMD8 bwu 9 B6@7D8F6 nma A@7A B8<6D :6;7AuF6 FA A;HA;p8D<8Q 8?9B FA CADB<7<D 8 CD6FMKL6 8F<:<6;8? FA :8DEL6 CA?6 B8<6D DA;F<BA;76Q 78BI9B CADB<7<D> 8 F<@C6;<I<?<F8FA AGA7<E8 '@7A@ C6FADL6 8<;F8 ;8 G8@A H8@6@8 C8@@8D C6D nma<b8 F<DA78 AB CAnMA;8@ :A;7D8<@ 7ADB6A?97D<:8@ ;6@ CD^CD<6@ /$,./ FA :8DI6;<J8KL6v 6M DA:MCAD8F6@;8G6DB8?PnM<F8Q:6B68?:87DL6EAHA78?A@AD:6BAD:<8?<J8F6:6B6:6BIM@7PEA? C8D8 8nMA:<BA;76 AB 6M7D8@ <;Fu@7D<8@Q 6M HAD8D A;ADH<8 A?97D<:8 AB MB8 HD8;FA 7ADB6A?97D<:8G6D8F6@@<7A@FA:8DI6;<J8KL6W R*30(,bWUV,:6;AwL6:6B6M7D6@@AHBA;76@A:6;xB<:6@Q:6B688HD<:M?7MD8A@7>BADA:A;F687A;KL6F8 :6BM;<F8FA:<A;7PG<:8W%M@6FAG<;6@FA:8DEL6:6B6:6;F<:<6;8F6DFA@6?6@9G876DFAH8;p6 FA CD6FM7<E<F8FA AB F<EAD@8@ :M?7MD8@ 8HDP:6?8@W % Aw7D876 C<D6?A;p6@6 78BI9B B6@7D8F6MB<;7ADA@@8;7A<;@MB68HDP:6?8W, :6BAD:<8?<J8KL6 FA 6M7D6@ CD6FM76@ A :D9F<76@ FA :8DI6;6@ C6FAB 8HDAH8D DA:A<78 A :6;7D<IM<DC8D8BA?p6D8D8E<8I<?<F8FAF6@A76DW)6@F8F6@8nM<8CDA@A;78F6@@A?AE8;76M8 C6@@<I<?<F8FA FA 8HDAH8DQ C8D8 :8F8 76;A?8F8 FA :8DEL6 CD6FMJ<F6Q (Ä!#_QSS :6B8 :6BAD:<8?<J8KL6FA8?:87DL6AAw7D876C<D6?A;p6@6W28?6DA@@<H;<G<:87<E6@F<8;7AF6@CDAK6@FA (ÄbSSQSSC6D76;A?8F887M8?BA;7ACD87<:8F6@CA?6BAD:8F6W,<BC?8;78KL6FAM;<F8FA@FAFAB6;@7D8KL6FAG6D;6@FA8?78CD6FM7<E<F8FA9MB<BCAD87<E6 C8D8 8 BA?p6D<8 F8 :6BCA7<E<F8FA F6 :8DEL6 EAHA78? :6B6 A C8D8 nma 76F66C67A;:<8?FAB<7<H8KL6FAAB<@@qA@FAH8@A@FAAGA<76A@7MG8C6@@8@ADCD87<:8F6AB A@:8?8<;FM@7D<8?W

25 25 Este cenário, que também permite a mitigação de emissão de gases de efeito estufa de modo impressionante, é um dos mais interessantes exercícios de sustentabilidade aguardando seu desenvolvimento pela humanidade. Esta prática coloca novíssimos conceitos para a integração de negócios, onde resíduos são insumos para outros setores, formando uma teia de maior eficiência, a semelhança do que acontece na cadeia alimentar da natureza. No início da década de 1990, este conceito recebia a denominação de ecossistema de manufatura LIMITAÇÕES PARA IMPLANTAÇÃO DE FORNOS DE ALTA EFICIÊNCIA Embora o Brasil tenha uma grande produção de carvão vegetal, é fato que existe uma grande dificuldade na implantação de fornos de carbonização de alta produtividade. Aqui serão apontados fatores de ordem cultural, legal e econômica que contribuem para esta dificuldade. Fatores culturais: Medidas por volume: Todo o sistema de comercialização do carvão vegetal e os indicadores de desempenho na produção são baseados em volume. As unidades em largo uso pelo setor são: MDC metro cúbico de carvão; estéreo de madeira, que representa um metro cúbico de pilha de madeira. O indicador de desempenho é índice de conversão de estéreos em MDC. Por ser altamente dependente da granulometria e densidade do carvão como também do diâmetro e densidade da madeira. Estas medições de volume estão sujeitas a erros e imprecisões que dificultam o refinamento de medidas de gestão para ganhos efetivos de produtividade. O conceito do rendimento gravimétrico e seu efeito no custo de produção não são percebidos pela elite técnica e pela alta direção das empresas do setor. Na prática os esforços de controle dos custos são direcionados para ganhos de produtividade nas florestas e melhoria nas práticas de colheita e transporte. Desenvolvimento interno: o setor tem clara opção por desenvolver suas próprias tecnologias, tecnologia desenvolvida por terceiros não é bem recebida. Como equipes internas não agregam todo o conjunto de conhecimento técnico necessário, a quebra de paradigmas na forma de produzir carvão vegetal fica limitada. Distanciamento dos sites de carbonização: como é praticada geralmente a centenas de quilômetros da planta siderúrgica e dos escritórios da alta administração, a produção de carvão perde sinergia com as demais áreas de conhecimento e gestão das grandes empresas. Falta de especialistas: a formação de engenheiros e técnicos para o setor fica restrita ao âmbito das ciências agrárias, à contribuição ou parceria com outras áreas da engenharia praticamente não existe. Fatores legais: Medidas por volume: As autoridades fiscais e ambientais usam os indicadores por volume, por ser a prática da indústria. Todo o sistema de comercialização do carvão vegetal e os indicadores de desempenho na produção são baseados em volume. As unidades em largo uso pelo setor são: MDC metro cúbico de carvão; estéreo de madeira, que representa um metro cubico de pilha de madeira. O indicador de desempenho é índice de conversão de estéreos em MDC.