ESTUDO DE CASO DA UTILIZAÇÃO DE DIFERENTES FORNOS NA INDÚSTRIA CERAMISTA E SEUS IMPACTOS NO MEIO AMBIENTE

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1 ESTUDO DE CASO DA UTILIZAÇÃO DE DIFERENTES FORNOS NA INDÚSTRIA CERAMISTA E SEUS IMPACTOS NO MEIO AMBIENTE Gabriella Rocha Leite (UFC) gabby.rochal20@gmail.com Dmontier Pinheiro Aragao Junior (UFC) dmontier@ot.ufc.br A emissão de gases poluentes pelos fornos cerâmicos no município de Russas é alarmante, devido ao considerável número de indústrias do setor na cidade. O estudo de caso tem como objetivo analisar a eficiência energética destes e apresentar possibilidades de melhoria. Observou-se que medidas simples aplicadas ao sistema operacional dos fornos pode resulta em maiores resultados na produção e menores taxas de poluição no meio ambiente. Tendo em vista a importância desta atividade industrial na região, o estudo de seu impacto ambiental se faz necessário para que medidas sejam estudadas e aplicadas. Palavras-chave: Fornos cerâmicos, eficiência energética, meio ambiente

2 1. Introdução Atualmente os questionamentos em torno dos danos causados pela intervenção humana no meio ambiente é foco de inúmeros debates. A escassez de alimentos, a falta de água, as ocorrências de catástrofes naturais, além de outros acontecimentos, têm feito com que muitas pessoas e organizações no mundo inteiro passassem a se preocupar com o meio ambiente. Um recente relatório da UNEP (2011) apresenta que se os países do hemisfério Sul, continuarem com a tendência de aumento acelerado do consumo, a previsão é de que, em 2050, o mundo consumirá em torno de 140 bilhões de toneladas de minérios, produtos minerais, combustíveis fósseis e biomassa, equivalente a uma quantidade três vezes maior do que o nível atual. As atividades produtivas têm sido frequentemente questionadas, uma vez que, para atender às necessidades humanas, muitas vezes acabam prejudicando o meio ambiente ou mesmo alguns grupos de pessoas. Segundo o Plano de desenvolvimento do APL (Arranjo Produtivo Local) de cerâmica vermelha de Russas/CE (SEBRAE, 2008), o que caracteriza a indústria ceramista no Nordeste é o fato dela ser nativa da região, como prova disso é sua estrutura fundamentalmente familiar, com a presença de micro e pequenas olarias. No Ceará o setor encontra-se em constante expansão o que torna necessário um esforço intensivo no desenvolvimento de inovações tecnológicas para a melhoria da eficiência energética da indústria. O município de Russas é o maior polo ceramista do Ceará, Campos (2015). Assim, a preocupação de como a atividade industrial atinge diretamente o ambiente, com a geração de resíduos poluentes, se faz presente. Este artigo tem como objetivo apresentar um estudo de caso realizado com algumas indústrias da cidade com relação à eficiência energética dos seus fornos. A posição geográfica da cidade favorece bastante, pois segundo o Plano de desenvolvimento do APL (Arranjo Produtivo Local) de cerâmica vermelha de Russas/CE (2008), a atividade produtiva do setor cerâmico na região do Baixo Jaguaribe, em especial no Município de Russas, teve início há cerca de 50 anos quando se descobriu à potencialidade da região para a extração de argilas. Isso acontece devido a cidade está situada em plena bacia sedimentar do Rio Jaguaribe, área naturalmente propícia ao acumulo de macro minerais, no caso as argilas, 2

3 durante os períodos chuvosos quando o rio transporta grande quantidade de sedimentos. Este fato natural estimulou a população local a aproveitar esta matéria prima para a fabricação da cerâmica vermelha, inicialmente de forma totalmente artesanal, hoje com os novos processos tecnológicos a atividade é realizada de modo industrial. Para analisar a conjuntura atual do município, optou-se pelo estudo de caso, onde por meio de um questionário piloto um técnico local foi entrevistado para que se pudesse a partir de dados obtidos finalizar um instrumental que pudesse ser aplicado em outras indústrias. O mesmo continha um questionário com dez questões que abordavam as definições técnicas dos fornos de cada cerâmica entrevistada. Com este estudo realizado por meio da análise dos dados coletados, pode-se observar que medidas simples no que se refere a eficiência energética se adotadas podem trazer significativas melhorias para o processo de controle de qualidade. Após esta introdução, o trabalho é organizado como apresentado a seguir. Na seção 2 é discutido o impacto da indústria de cerâmica vermelha no meio ambiente. A descrição do estudo de caso realizado é apresentada na seção 3, sendo os resultados discutidos em seguida na seção 4. Por fim, a seção 5 traz as conclusões do estudo realizado. 2. O impacto da indústria vermelha no meio ambiente O fato de Russas estar localizado no Baixo Jaguaribe o coloca em uma posição favorável para a extração da matéria prima utilizada na indústria da cerâmica vermelha. A quantidade e a qualidade da argila na cidade favoreceram, nos últimos 50 anos, o desenvolvimento de uma intensa atividade das indústrias ceramistas na zona urbana do município, Campos (2012) observou que das 420 empresas ceramistas do estado, 120 estão localizadas em Russas, tornando-a assim o maior polo do Ceará. No entanto essa atividade industrial causa um impacto significativo no meio ambiente. Entre alguns dos impactos gerados está a produção de resíduos como, CO, CO2 e fuligem, que acontece na fase de queima do material em seus fornos. Segundo Sousa et al. (2008), diante dos problemas ambientais apresentados nas últimas décadas, a preocupação com a emissão de gases nocivos ao meio ambiente intensificou-se. Nesse cenário, a indústria de cerâmica vermelha busca alternativas de preservação das matérias-primas naturais utilizadas, por exemplo, as argilas comuns, sem aumentar o custo de produção. 3

4 Durante a realização deste trabalho, percebeu-se que as indústrias não dispõem de estudos que avaliem o impacto ambiental dessa atividade. Observou-se que alguns estudos apontam diretrizes que devem ser seguidas pelo setor da construção civil para reduzir os impactos ambientais e sociais relacionados às suas atividades; entre as medidas que dizem respeito à produção de materiais de construção estão: redução do consumo de energia no processo de produção, eliminação ou redução de emissões aéreas, redução do consumo de recursos naturais e de geração de empregos, possibilidades de aperfeiçoamento, qualidade do ambiente de trabalho, e promoção da economia local (CIB, 1999; UNEP, 2002; apud Grigoletti e Sattler, 2003). A geração de resíduos poluentes acontece, como constatado por Grigoletti e Sattler (2003), na produção de materiais de construção. A partir destes, são emitidos poluentes gasosos que geram impactos como: o efeito estufa, a destruição da camada de ozônio e a chuva ácida. Esses impactos estão relacionados tanto ao processo produtivo, quanto ao transporte de matérias primas e produtos acabados. As emissões de gases poluentes dentro do contexto urbano já foram alvo de inúmeras discussões, inclusive processos judiciais, como uma ação movida pelo Ministério Público no ano de 2010 que pedia a paralisação de 12 cerâmicas da cidade. O processo apontava, como noticiado por Melquíades Júnior (2010), a poluição ambiental provocada pelas empresas foi responsável por diferentes doenças respiratórias, entre elas: pneumonia, bronquite e asma. De acordo com o Ministério Público, nos últimos dois anos, foram realizados mais de atendimentos médicos em virtude de doenças respiratórias na rede pública de saúde de Russas. Entretanto apenas 4 anos depois, em 2014, por meio de uma decisão judicial, o município firmou um TAC (Termo de Ajustamento de Conduta) onde comprometeu-se remover o polo ceramista para uma área reservada. Entretanto, percebe-se que algumas indústrias ainda funcionam no centro urbano. O conceito de eficiência energética é fundamental para que melhorias possam ser implementadas no funcionamento dos fornos cerâmicos. Segundo Henriques et al.(2013), o conceito de eficiência energética está relacionado à ideia de uso otimizado dos recursos energéticos sem prejudicar a produção da indústria de cerâmica vermelha, buscando explorar as possibilidades de redução do consumo de energia e suas vantagens econômicas e 4

5 ambientais, tanto na parte térmica como elétrica. A eficiência energética pode abranger desde medidas mais simples e de baixo custo, até outras mais complexas e dispendiosas, mas que alcancem bons resultados econômicos. Russas é polo ceramista do nordeste o que a torna peça fundamental para outras regiões do estado e até mesmo do pais, sendo assim a necessidade que o foco de empresários e órgãos do setor volte-se para a busca constante de melhorias que possam favorecer a qualidade produtiva em todo o processo. 3. Estudo de caso na indústria da região do Vale do Jaguaribe Para a realização do estudo de caso, inicialmente foi aplicado um questionário piloto em entrevista com um técnico local, assim, foi avaliado como ele deveria ser realizado nas industrias da cidade. A partir disso, com o instrumento elaborado, foram realizadas três entrevistas em cerâmicas com diferentes tipos de fornos. Entre informações coletadas dos dados técnicos dos fornos estão, número de produção, horários de funcionamento, eficiência energética, tipo de combustível utilizado, medidas para redução de gases poluentes. As entrevistas foram realizadas com os responsáveis técnicos de cada empresa. Pelo que foi observado, os tipos de fornos variam entre uma indústria e outra e os métodos para um controle de qualidade estão em constante mudança, já que os estudos com relação ao segmento são recentes e muito poucos. Segundo Grigoletti e Sattler (2003), no Brasil existem poucos estudos que avaliam impactos ambientais relacionados à produção de matérias de construção. Tais estudos são fundamentais para a definição de requisitos voltados ao desempenho ambiental e social dos materiais de construção. 3.1.Fornos analisados O estudo contou com algumas entrevistas sobre o funcionamento dos fornos, entretanto o acesso a informação não foi como esperado, já que alguns proprietários não estavam abertos a dar informações. Três indústrias com fornos diferentes foram objetos do estudo sobre a eficiência energética de seus fornos. ACERT (Acabamentos Cerâmicos e Telhas LTDA) localizada BR116 KM162, utiliza o forno Hoffman de Câmaras, a ITC (Indústria de Telhas Cerâmicas LTDA) localizada na BR116 KM162, faz uso do forno Túnel e Cerâmica Bezerra que localiza-se na BR116 KM163, utiliza o forno Aboboda. 5

6 Segundo Galdino et al.(2014) o Forno Câmara é uma variação do forno Hoffmann que foi compartimentado em múltiplas câmaras. Esse tipo de forno tem o mesmo sistema de queima do Hoffmann, com zona de fogo dinâmica (móvel) e carga fixa e tem grande aproveitamento de calor entre as câmaras, diferenciando-se do Hoffmann pela forma de convecção de calor. Os fornos intermitentes de chama descendente ou inversa existem em uma gama de variações: tipo Abóbada, Igrejinha, Catarina, Corujinha, Paulista, etc. O forno cuja seção horizontal é circular e, geralmente, com seis fornalhas, é conhecido como abóbada. Santos (2001) apresenta os fornos túneis são fornos mais modernos e eficientes no uso de energia. Possuem três seções: preaquecimento, queima e resfriamento, havendo o aproveitamento de calor de uma seção para outra. O ar quente, que sai da zona de resfriamento, é injetado na zona de queima e serve como ar de combustão. Os gases de combustão que deixam a zona de queima são dirigidos à zona de preaquecimento, aproveitando-se o calor residual. De acordo com o forno do tipo Paulistinha, como na figura abaixo, Henriques et al. (2013) argumentam que o calor produzido na combustão se distribui para vários pontos, mas somente uma parcela é utilizada pelos produtos cerâmicos. Uma parcela maior é perdida nos gases de combustão (fumaça) que saem do forno, outra parte fica armazenada nas paredes e teto ou abóbada, outra fica retida nos próprios produtos queimados, como apresenta a figura abaixo. Figura 1 - Adaptada (Manual de Eficiência Energética da Indústria de Cerâmica Vermelha) 6

7 Legenda: 1. Fornecimento de calor/queima de combustível / 2. Perda de calor nos gases de combustão/chaminé /3. Perdas em aberturas e frestas /4. Perdas através de paredes e teto/abóbada /5. Calor acumulado nas paredes do forno /6. Calor acumulado nas peças produzidas /7. Calor útil absorvido pelas peças no cozimento. Fonte: Manual de Eficiência Energética da Indústria da Cerâmica Vermelha Portanto, o ideal é que se possa trabalhar usando a menor quantidade de energia possível, o que pode ser conseguido destinando-se uma menor quantidade de calor para estes itens que constituem perdas ou, alternativamente, buscar algum tipo de recuperação para o uso no processo, como por exemplo, na secagem. 7

8 Figura 2 Forno Abóboda Fonte: Henriques et al.(2013) Figura 3 Forno Túnel Fonte: Henriques et al.(2013) Os estudos técnicos apontam números importantes de cada forno como eficiência energética, nível de produção, além de apresentar como traz Henriques et al. (2013) que a taxa de emissão de gases poluentes é tema um tema importante, principalmente pelo material particular expelido, a fuligem. Diversos órgãos de meio ambiente vêm atuando de maneira mais intensa em vários estados, seguindo a resolução do CONAMA do Governo Federal, com isso as emissões dos fornos cerâmicos precisam encontra-se dentro dos limites pré- 8

9 estabelecidos e monitoradas por serviços especializados. A tabela a seguir apresenta alguns dados das avalições técnicas. 9

10 Tabela 1 Dados de referência dos fornos Fonte: Henriques et al.(2013) 4. Resultados obtidos O questionário aplicado em três indústrias da cidade reuniu informações obtidas com os gestores de cada entidade. Nas entrevistas foi observado que, segundo seus proprietários, apesar de uma busca constante por inovações técnicas, o empirismo anda predomina em suas atividades, como observa-se no comentário do proprietário de uma das cerâmicas: a atividade em questão na nossa cidade não conta com muita tecnologia, ou outros incentivos, sejam públicos ou privados, para estudos mais aprofundados que resultem em melhorias ambientais, sociais e econômicas. Tendo em vista o caráter histórico de atividade familiar dentro das indústrias ceramistas, percebe-se que o conhecimento empírico ainda é muito presente e a busca por inovações tecnológicas que favorecem o controle maior da qualidade ainda é recente. Além disso, os recursos destinados a estudos que busquem as melhorias, tanto no âmbito produtivo como ambiental, são escassos. Mesmo com a importância significativa da nossa região os poucos centros de estudo desse tipo de atividade concentram-se nas regiões Sul e Sudeste, tornando assim ainda mais dificultoso o acesso a técnicos e pesquisas. A pesquisa realizada gerou dados em que se apresentam a eficiência energética dos fornos em questão. Segundo Henriques et al. (2013) o consumo energético específico se refere à quantidade de energia elétrica ou térmica consumida para a produção de determinado produto. 10

11 Sendo assim, a eficiência energética dos fornos é medida pela razão entre: número de unidades produzidas pela quantidade de combustível utilizado. Com os resultados obtidos observou-se que os resultados não foram bem como esperados, já que por meio de dados técnicos obtidos em pesquisa, o forno Paulista(Abóboda) não seria tão eficiente como o Hoffman de Câmaras e o forno Túnel, entretanto dentro das industrias entrevistas o forno com melhores resultados foi o Paulistinha(Abóboda), que apresentou a melhor eficiência energética ou seja medidas mais eficientes para a redução da emissão de poluentes. 5. Conclusões A atividade das indústrias ceramistas na região do Baixo Jaguaribe é crescente o que torna ainda mais importante o foco em estudos e pesquisas na região que apontem formas coerentes e concisas de melhorar a qualidade produtiva e ambiental. As emissões aéreas advindas dessas é alvo constante de reclamações da população que sofre com os efeitos diretos à saúde. O estudo realizado no artigo teve a intenção de mostrar diretrizes para novas e maiores pesquisas. Pesquisas essas que apresentem de maneira mais aprofundada a relação direta entre eficiência energética e melhorias socioambientais. Com o estudo de caso apresentado neste artigo, foi possível identificar características de diferentes tipos de fornos que são utilizados na região. Observando que medidas que têm sido tomadas para melhorar as condições de beneficiamento de argila vermelha na região, ao mesmo tempo em que reduz-se o impacto no meio ambiente. 11

12 Apêndice Tabela 2- Resultados da Pesquisa REFERÊNCIAS Marina Fischer - Kowalski, Instituto de Ecologia Social Viena, Alpen- Adria University, Áustria, com o apoio da Lebensministerium, Áustria e Mark Swilling, Instituto de Sustentabilidade da Escola de Leardship Pública da Universidade de Stellenbosch, África Do Sul UNEP(Programa das Nações Unidas para Meio Ambiente) - Decoupling natural resource use and environmental impacts from economic growth, Data de acesso: 08/05/2015 SEBRAE. Plano de desenvolvimento do APL (Arranjo Produtivo Local) de cerâmica vermelha de Russas/CE. Data de acesso, 10/03/2015. CAMPOS, Luiz Henrique. O desafio da cerâmica sustentável, Revista da FIEC (Federação das Indústrias do Estado do Ceará), Link: Data de acesso 28/04/2015. DE CAMPOS GRIGOLETTI, Giane e ALOYSIO SATTLER, Miguel Estratégias ambientais para industrias de cerâmica vermelha do estado do Rio Grande do Sul, Revista Ambiente Construído, Porto Alegre, v.3, n. 3, p , Julho / Setembro de HENRIQUES JÚNIOR, Maurício, ROUSSEAU VALENÇA SCHWOB, Marcelo e AUGUSTO PINTO RODRIGUES, Joaquim INT (Instituto Nacional de Tecnologia) Ministério da Ciência Tecnologia e 12

13 Inovação, Manual de eficiência energética na indústria de cerâmica vermelha, Rio de Janeiro: INT/MCTI, p. Data de acesso: 28/04/2015. MELQUIADES JÚNIOR Justiça fecha 12 cerâmicas em Russas, Diário do Nordeste, publicado em 14/04/2010. Data de acesso: 28/04/2015. V. P. Souza; R. Toledo; J. N. F. Holanda; H. Vargas; R. T. Faria Jr. - Análise dos gases poluentes liberados durante a queima de cerâmica vermelha incorporada com lodo de estação de tratamento de água, Cerâmica vol.54 no.331 São Paulo Julho/Setembro