Yushiro Kihara. Prof Dep. Geociëncia USP Gerente de Tecnologia ABCP. O grande desafio:

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1 Concreteshow Mudanças Climáticas e Sustentabilidade Cenário e Desafios da Indústria Brasileira de Cimento Yushiro Kihara Prof Dep. Geociëncia USP Gerente de Tecnologia ABCP DESAFIOS DA INDÚSTRIA BRASILEIRA DE CIMENTO O grande desafio: Garantir a produção de cimento com qualidade e com baixos níveis de emissões específicas de CO 2 por tonelada de cimento

2 Concreteshow PANORAMA DA INDÚSTRIA DE CIMENTO Distribuição das fábricas (2011) 15 grupos industriais 81 unidades produtoras Capacidade nominal: 78 Mt/ano Fonte: SNIC, 2012 Produção milhões toneladas Fábricas Moagens PANORAMA MUNDIAL

3 Concreteshow Evolução da produção de cimento nos últimos 40 anos M tons Década perdida Fonte: SNIC, 2012 Panorama mundial (2010) 1851 Produção (Mt) China 56,1% 207,9 66,5 63,8 61,0 59,1 53,8 52,1 50,7 50,1 País Produção 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 Fonte: CEMBUREAU

4 Concreteshow FLUXOGRAMA DE FABRICAÇÃO DO CIMENTO INDÚSTRIA DE CIMENTO E O MEIO AMBIENTE Fonte geradora de gases: CO 2, NO x, SO x, material particulado Áreas de proteção ambiental Pantanal, Mata Atlântica, Floresta Amazônica Sítios arqueológicos Grutas calcárias: Maquiné/MG, Petar/SP

5 Concreteshow BALANÇO 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 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

6 Concreteshow PILARES DA SUSTENTABILIDADE DA INDÚSTRIA DE CIMENTO A sustentabilidade da indústria de cimento é fundamentada em 3 pilares que contribuem substancialmente para a redução de Gases do Efeito Estufa(GEE) e uma Produção mais Limpa Eficiência Energética Combustíveis Alternativos Adições ao Cimento 1º PILAR DA SUSTENTABILIDADE: EFICIÊNCIA ENERGÉTICA CONSUMO TÉRMICO DE DIFERENTES TIPOS DE FORNOS Processo Fonte: FLSimdth (2004) in IEA International Energy Agency 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 estágio Pré-aquecedores com ciclones de 2 estágios 3,8 Pré-aquecedores com ciclones de 4 estágios 3,3 Pré-aquecedores + pré-calcinadorescom ciclones de 4 estágios Pré-aquecedores + pré-calcinadorescom ciclones de 5 estágios Pré-aquecedores + pré-calcinadorescom ciclones de 6 estágios 4,2 3,1 3,0 3,1 2,9

7 Concreteshow º PILAR DA SUSTENTABILIDADE: EFICIÊNCIA 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 separadores de alta eficiência (107 kw/h) 2º PILAR DA SUSTENTABILIDADE: COMBUSTÍVEIS 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. Operação combinada Queimar e destruir resíduos, aproveitando energia Produzir clínquer de qualidade

8 Concreteshow COMBUSTÍVEIS ALTERNATIVOS: COPROCESSAMENTO Resíduo Componentes orgânicos Componentes inorgânicos CaO Altas temperaturas Longo tempo de residência Alta turbulência Atmosfera oxidante Cinzas SiO 2 Al 2 O 3 Fe 2 O 3 metais Solução sólida 99,99% de destruição CO 2 + H 2 O Clínquer COBERTURA NACIONAL 36 plantas licenciadas (71%)

9 Concreteshow CENÁRIO 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 de Matéria Prima COMBUSTÍVEIS ALTERNATIVOS: FONTES DE RESÍDUOS Papel & Celulose Alumínio Automotores Embalagens Metalurgia CIMENTO cimento Metalurgia Petroquímica Energia elétrica Pneus Química Siderurgia

10 Concreteshow COMBUSTÍVEIS ALTERNATIVOS: TIPOS DE RESÍDUOS Resíduos com bom valor calorífico Solventes Resíduos oleosos Óleos usados(de carro e fábricas) Graxas Lama de processos químicos Fundos de destilação Resíduos de empacotamento Resíduos de fábricas de borracha Pneus usados Resíduos de picagem de veículos Resíduos têxteis Resíduos plásticos Serragem Resíduos de fábricas de papel Lama de esgoto municipal Farinha e ossos de animais Grãos de validade vencida Resíduos com baixo valor calorífico Resíduos aquosos Resíduos 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 COPROCESSAMENTO DE PNEUS Pneus coprocessados em 2011: 45 milhões 45 milhões de pneus equivalem a Km Enfileirados os pneus podem cobrir uma distância do Rio de Janeiro à Pequim, ida e volta.

11 Concreteshow Perfildo consumode combustíveis na indústriado do cimentono no brasil Redução dos gases de efeito estufa Fonte: Cembureau

12 Concreteshow FONTES DE EMISSÃO DE CO 2 Processo Produtivo 2,5% 90% 2,5% 5% Fonte: CSI-WBCSD 3º PILAR DA SUSTENTABILIDADE: ADIÇÕES AO CIMENTO Diminuição das emissões específicas Aproveitamento de resíduos industriais Economia de combustíveis Fly-ash Melhoria da durabilidade Preservação de jazidas Escória siderúrgica

13 Concreteshow ADIÇÕES AO CIMENTO 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 Cimento Portland Comum (desde1926) CP I-S 1-5% adições 352 Cimento de Alto-Forno (desde 1952) CO CP III 2 não emitido (2010): 35-70% escória Aproximadamente Cimento Pozolanico 18 (desde Mt 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 * Adições são incorporadas ao clínquer durante o processo de fabricação do cimento Fonte: SNIC 2º Inventário Nacional de Gases de Efeito Estufa (GEE) 76,8% Participação dos Setores ,1% 4,0% 1,4%* 4,1% 4,6% 8,1% Uso Solo e Florestas Proc. Industriais 5,6% Energia - Indústria Energia - Transporte Energia - Outros Setor Variação 1990/2005 Energia 74% Uso do Solo e Florestas 64% Processos Industriais 45% Cimento 38% Total 65% Fonte: MCT Brasil (2005): 1,6 Bi t de CO 2 * Emissões do Cimento: 1,4% 50% de aumento da produção de cimento no mesmo período (1990 / 2005)

14 Concreteshow º Inventário Nacional de Gases de Efeito Estufa (GEE) Produção de Cimento x Emissões de CO 2 (em ton) Milhares Variação Cimento ( ): 50% Variação CO 2 ( ): 38% Produção de Cimento Emissões de CO2 2º Inventário Nacional de Gases de Efeito Estufa (GEE) Emissões Específicas de CO Redução das Emissões Específicas: 8,0% kg CO 2 / t cim prod No gráfico acima observa-se significativa redução das emissões específicas, variandode645kgco 2 /tem1990para594kgco 2 /tdecimentoem2005.

15 Concreteshow Emissões de CO 2 do cimento (CSI)- Período Emissões de CO 2 por tonelada de cimento (kg/t) Fonte: CSI (todos os participantes do GNR) POTENCIAL DE REDUÇÃO DE CO2 (2006) Potencial de Redução de CO 2 Source: IEA International Energy Agency/2009 O Brasil tem o menor potencial redução de emissão de CO 2 em comparação com outros países produtores de cimento, com base nas melhores tecnologias disponíveis (BAT)

16 Concreteshow BRASIL UM PAÍS CONTINENTAL O Brasil, por sua extensão territorial e características de ocupação, apresenta diferenças regionais que interferem no processo produtivo e, consequentemente, nas emissões de CO 2 Indicadores de Redução Adições ao Cimento Combustíveis Alternativos Tecnologia Matéria-Prima BRASIL POTENCIALIDADE DE ADIÇÃO Cinzas Volantes Escória de alto-forno Pozolanas Naturais Pozolanas Artificiais Filler Calcário SUL SUDESTE CENTRO- OESTE NORTE/ NORDESTE

17 Concreteshow GRANDE DESAFIO DA INDÚSTRIA MUNDIAL 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 DE 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

18 Concreteshow Obrigado!

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