Eficiência Energética - Sector Cerâmica e Vidro

Transcrição

Ficha técnica
Titulo
Plano sectorial de melhoria da eficiência energética em PME - Sector da cerâmica e do vidro
Autor
CTCV – Centro Tecnológico da Cerâmica e do Vidro
Coordenação
IAPMEI – Instituto de Apoio às Pequenas e Médias Empresas e à Inovação
LNEG - Laboratório Nacional de Energia e Geologia
Edição
ISBN: 978-989-8644-01-5
Novembro 2012
Apoio
EFINERG – Plano sectorial de melhoria da eficiência energética em PME – Sector da Cerâmica e do Vidro
1
ÍNDICE
1. Enquadramento ..................................................................................................................... 11
2. As cadeias de valor e os stakeholders no sector .................................................................... 14
3. Caracterização energética do sector ...................................................................................... 18
3.1. Número de empresas e distribuição geográfica .................................................................... 18
3.2. Dimensão das empresas do sector ........................................................................................ 20
3.4. Produtos lançados no mercado ............................................................................................. 22
3.4.1.
Mercado nacional/exportações ............................................................................... 33
3.5. Processos produtivos e operações unitárias .......................................................................... 37
3.5.1.
Tipos de energia utilizada ......................................................................................... 59
3.6. Identificação de boas práticas e tecnologias de eficiência energética .................................. 61
3.7. Casos de sucesso .................................................................................................................... 78
3.8. Breves considerações do cele ................................................................................................ 84
4. Síntese da informação recolhida nos inquéritos e nos relatórios de empresa ...................... 88
4.1. Indústria de extracção de inertes........................................................................................... 90
4.2. Indústria de cerâmicos de construção estrutural .................................................................. 93
4.3. Indústria de pavimentos e revestimentos cerâmicos ............................................................ 96
4.4. Indústria de louça utilitária e decorativa ............................................................................. 100
4.5. Indústria de vidros e fritas ................................................................................................... 104
4.6. Outras indústrias .................................................................................................................. 108
4.7. Análise global das indústrias ................................................................................................ 111
4.7.1.
Indicadores energéticos ......................................................................................... 117
5. Linhas para a implementação de medidas de melhoria de eficiência energética nas pme 120
6. Conclusões ........................................................................................................................... 144
7. Bibliografia ........................................................................................................................... 145
2
ÍNDICE DE TABELAS
Tabela 1 – Indicadores económicos da indústria cerâmica no período de 2004 a 2010 (Fonte:
APICER) ......................................................................................................................................... 15
Tabela 2 – Número de empresas na indústria transformadora e na indústria cerâmica em 2009
(Fonte: APICER, INE) ..................................................................................................................... 18
Tabela 3 – Número de empresas na indústria cerâmica em 2010 (Fonte: APICER) .................... 19
Tabela 4 – Número de trabalhadores na indústria transformadora e na indústria cerâmica em
2009 (Fonte: APICER, INE) ............................................................................................................ 20
Tabela 5 – Dimensão das empresas na indústria transformadora, na CAE 23 e na indústria
cerâmica em 2009 (Fonte: APICER, INE) ...................................................................................... 20
Tabela 6 – Número de trabalhadores na indústria cerâmica em 2010 (Fonte: APICER) ............. 21
Tabela 7 – Dados do subsector da cerâmica estrutural no ano de 2009 e 2010 ......................... 23
Tabela 8 – Dados da indústria do tijolo e abobadilha no ano de 2009 e 2010 ............................ 24
Tabela 9 – Dados da indústria das telhas e acessórios no ano de 2009 e 2010 .......................... 25
Tabela 10 – Dados do subsector da cerâmica de construção de acabamentos no ano de 2009 e
2010.............................................................................................................................................. 26
Tabela 11 – Dados da indústria do pavimento e revestimento cerâmico no ano de 2009 e 2010
...................................................................................................................................................... 27
Tabela 12 – Dados da indústria da louça sanitária no ano de 2009 e 2010 ................................. 28
Tabela 13 – Dados da indústria da louça utilitária e decorativa no ano de 2009 e 2010 ............ 29
Tabela 14 – Dados da louça de faiança no ano de 2009 e 2010 .................................................. 30
Tabela 15 – Dados da louça de porcelana no ano de 2009 e 2010 .............................................. 31
Tabela 16 – Dados da louça de grés no ano de 2009 e 2010 ....................................................... 31
Tabela 17- Produção de cerâmica na União Europeia no ano de 2010 (Fonte: Eurostat e
Cerame-Unie) ............................................................................................................................... 34
Tabela 18 – Equipamentos consumidores intensivos de energia térmica e respectivos
combustíveis utilizados na indústria cerâmica ............................................................................ 59
Tabela 19 - Equipamentos consumidores intensivos de energia eléctrica na indústria da
cerâmica e do vidro ...................................................................................................................... 60
Tabela 20 – Número de empresas da indústria cerâmica abrangidas pelo CELE e SGCIE no ano
de 2011 ......................................................................................................................................... 87
3
Tabela 21 – Medidas típicas de eficiência energética para o sector da Cerâmica. (Fonte: ADENE)
.................................................................................................................................................... 122
Tabela 22 – Exemplo de um conjunto de medidas de racionalização energética propostas a uma
empresa...................................................................................................................................... 123
Tabela 23 – Exemplo de sistemas de iluminação pouco eficientes existentes numa empresa
industrial .................................................................................................................................... 124
Tabela 24 – Proposta de substituição do sistema de iluminação actual por um sistema de baixo
investimento inicial .................................................................................................................... 125
Tabela 25 – Proposta de substituição do sistema de iluminação actual por um sistema de alta
eficiência energética .................................................................................................................. 125
Tabela 26 – Estudo técnico-económico da instalação de um VEV num compressor ................ 128
Tabela 27 – Estudo técnico-económico da instalação de uma bateria de condensadores ....... 129
Tabela 28 - Estudo técnico-económico da recuperação de calor dos gases de exaustão ......... 130
Tabela 29 – Estudo técnico-económico da aplicação de isolamento a uma caldeira ................ 133
Tabela 30 – Número das instalações de cogeração por tipo de tecnologia no ano de 2011.
(Fonte: Cogen Portugal) ............................................................................................................. 135
Tabela 31 – Número das instalações de cogeração por tipo de tecnologia no ano de 2011 .... 137
Tabela 32 – Número das instalações de cogeração por subsector da indústria cerâmica no ano
de 2011 ....................................................................................................................................... 137
Tabela 33 – Estudo técnico-económico da instalação de painéis fotovoltaicos ........................ 141
Tabela 34 – Estudo técnico-económico da instalação de colectores solares térmicos ............. 142
4
ÍNDICE DE FIGURAS
Figura 1 – Cadeia de valor da indústria cerâmica ........................................................................ 14
Figura 2 – Indicadores económicos da indústria cerâmica no período de 2004 a 2010 (Fonte:
APICER) ......................................................................................................................................... 15
Figura 3 – Volume de negócios por localização geográfica – 2010 (Fonte APICER) .................... 16
Figura 4 – Número de empresas activas por dimensão – 2010 (Fonte APICER) .......................... 16
Figura 5 – Distribuição dos trabalhadores da indústria cerâmica, por distritos, no ano de 2009
(Fonte: Quadros de Pessoal, GEP, MTSS) ..................................................................................... 18
Figura 6 – Dimensão das empresas situadas na CAE 23 e na indústria cerâmica (CAE 232 a 234)
em 2009 (Fonte: APICER, INE) ...................................................................................................... 21
Figura 7 – Desagregação da dimensão das empresas na indústria cerâmica em 2009 (Fonte:
APICER) ......................................................................................................................................... 21
Figura 8 – Classificação do sector cerâmico ................................................................................. 22
Figura 9 – Exemplo de elementos produzidos no subsector da cerâmica de construção
estrutural ...................................................................................................................................... 23
Figura 10 – Desagregação da produção dos elementos produzidos no subsector da cerâmica
estrutural no ano de 2010. (Fonte: APICER) ................................................................................ 24
Figura 11 - Exemplo de elementos produzidos no subsector da cerâmica de construção de
acabamentos ................................................................................................................................ 26
Figura 12 – Desagregação da produção dos elementos produzidos no subsector da cerâmica de
construção de acabamentos no ano de 2010. (Fonte: APICER) ................................................... 27
Figura 13 - Exemplo de elementos produzidos no subsector da louça utilitária e decorativa .... 29
Figura 14 – Desagregação da produção de louça utilitária e decorativa no ano de 2010. .......... 30
Figura 15 - Exemplo de elementos produzidos no subsector da Cerâmica Técnica .................... 32
Figura 16 – Distribuição do volume de negócios dos subsectores da indústria cerâmica no ano
de 2010 (Fonte: Declarações anuais, IES) .................................................................................... 33
Figura 17 – Produção em toneladas de produto final dos vários subsectores da indústria
cerâmica no ano de 2010. (Fonte: APICER) .................................................................................. 33
Figura 18 – Evolução da taxa de cobertura do sector da cerâmica, no período de 2008 a 2010
(Fonte: INE) .................................................................................................................................. 34
5
Figura 19 – Principais mercados de exportação de produtos cerâmicos no ano de 2010 (Fonte:
INE) ............................................................................................................................................... 35
Figura 20 – Áreas geográficas de exportação de produtos cerâmicos no ano de 2010 (Fonte:
INE) ............................................................................................................................................... 35
Figura 21 - Diagrama esquemático do processo de produção de tijolo e de abobadilha ............ 39
Figura 22 - Diagrama esquemático do processo de produção de telha e acessórios de telhado 42
Figura 23 – Diagrama esquemático do processo de produção de pavimento e revestimento ... 45
Figura 24 – Exemplo de diagrama esquemático do processo de produção de louça sanitária ... 48
Figura 25 – Diagrama esquemático do processo de produção de louça utilitária e decorativa .. 51
Figura 26 – Diagrama esquemático do processo de produção de isoladores térmicos de média e
alta tensão .................................................................................................................................... 54
Figura 27 – (a) Atomizador. (b) Processo de secagem por atomização (Fonte: Spray Process) .. 56
Figura 28 – Secador intermitente ou de câmara (estufa) ............................................................ 57
Figura 29 – Forno túnel (Fonte: Xtherm) ..................................................................................... 58
Figura 30 – Funcionamento da norma NP EN 16001 ................................................................... 63
Figura 31 – Custos associados a motores eléctricos .................................................................... 67
Figura 32 – Perdas de energia nos motores eléctricos ................................................................ 68
Figura 33 – Exemplo de motores eléctricos de elevada eficiência – EFF1 ................................... 69
Figura 34 – Compressor de parafuso com velocidade variável. [www.atlascopco.co.uk] ........... 72
Figura 35 – Caldeira de produção de vapor ................................................................................. 73
Figura 36 – Forno intermitente .................................................................................................... 74
Figura 37 – Sistema de condutas de recuperação de ar quente de um forno para secadores ... 75
Figura 38 – Sistema de condutas de recuperação de ar quente de um forno ............................. 76
Figura 39 – Conduta de recuperação de calor sem isolamento ligada a uma conduta com
isolamento.................................................................................................................................... 76
Figura 41 – Redução necessária da concentração de CO2 na atmosfera para o valor mínimo de
segurança ambiental. (Fonte: The Sustainability Funders) .......................................................... 84
Figura 42 – Distribuição geográfica das empresas diagnosticadas .............................................. 89
Figura 43 – Exemplo de produtos fabricados pelas empresas diagnosticadas da indústria de
extracção de inertes ..................................................................................................................... 90
6
Figura 44 – Evolução do consumo energético das empresas da indústria de extracção de inertes
no período de 2008 a 2010 (tep/ano) .......................................................................................... 90
Figura 45 – Evolução do consumo específico das empresas da indústria de extracção de inertes
no período de 2008 a 2010 (kgep/t). ........................................................................................... 91
Figura 46 – Evolução da emissão específica das empresas da indústria de extracção de inertes
no período de 2008 a 2010 (tCO2e/t)........................................................................................... 91
Figura 47 – Evolução da intensidade energética das empresas da indústria de extracção de
inertes no período de 2008 a 2010 (kgep/€) ............................................................................... 92
Figura 48 – Evolução do custo específico do produto das empresas da indústria de extracção de
inertes no período de 2008 a 2010 (€/t). ..................................................................................... 92
Figura 49 - Exemplo de produtos fabricados pelas empresas diagnosticadas da indústria de
cerâmicos de construção estrutural............................................................................................. 93
Figura 50 - Evolução do consumo energético de uma empresa produtora de tijolos no período
de 2008 a 2010 (tep/ano) ............................................................................................................ 93
Figura 51 – Evolução do consumo específico de uma empresa produtora de tijolos no período
de 2008 a 2010 (kgep/t). .............................................................................................................. 94
Figura 52 – Evolução da emissão específica de uma empresa produtora de tijolos no período de
2008 a 2010 (tCO2e/t) .................................................................................................................. 94
Figura 53 – Evolução da intensidade energética de uma empresa produtora de tijolos no
período de 2008 a 2010 (kgep/€) ................................................................................................. 95
Figura 54 – Evolução do custo específico do produto de uma empresa produtora de tijolos no
período de 2008 a 2010 (€/t). ...................................................................................................... 95
Figura 55 – Exemplo de produtos fabricados pelas empresas diagnosticadas da indústria de
pavimentos e revestimentos cerâmicos ...................................................................................... 96
Figura 56 – Evolução do consumo energético das empresas da indústria de pavimento e
revestimento cerâmico no período de 2008 a 2010 (tep/ano) ................................................... 96
Figura 57 - Evolução do consumo específico das empresas da indústria de pavimento e
revestimento cerâmico no período de 2008 a 2010 (kgep/t). ..................................................... 97
Figura 58 - Evolução da emissão específica das empresas da indústria de pavimento e
revestimento cerâmico no período de 2008 a 2010 (tCO2e/t) .................................................... 98
Figura 59 - Evolução da intensidade energética das empresas da indústria de pavimento e
revestimento cerâmico no período de 2008 a 2010 (kgep/€) ..................................................... 98
Figura 60 - Evolução do custo específico do produto das empresas da indústria de pavimento e
revestimento cerâmico no período de 2008 a 2010 (€/t). ........................................................... 99
7
Figura 61 – Exemplo de produtos fabricados pelas empresas diagnosticadas da indústria da
louça utilitária e decorativa........................................................................................................ 100
Figura 62 – Evolução do consumo energético das empresas da indústria da louça utilitária e
decorativa no período de 2008 a 2010 (tep/ano) ...................................................................... 100
Figura 63 – Evolução do consumo específico das empresas da indústria da louça utilitária e
decorativa no período de 2008 a 2010 (kgep/t). ....................................................................... 101
Figura 64 – Evolução da emissão específica das empresas da indústria da louça utilitária e
decorativa no período de 2008 a 2010 (tCO2e/t)....................................................................... 102
Figura 65 – Evolução da intensidade energética das empresas da indústria da louça utilitária e
decorativa no período de 2008 a 2010 (kgep/€)........................................................................ 102
Figura 66 – Evolução do custo específico do produto das empresas da indústria da louça
utilitária e decorativa no período de 2008 a 2010 (€/t)............................................................. 103
Figura 67 – Exemplo de produtos fabricados com a matéria-prima fornecida pelas empresas
diagnosticadas da indústria de vidros e fritas ............................................................................ 104
Figura 68 – Evolução do consumo energético das empresas da indústria de vidros e fritas no
período de 2008 a 2010 (tep/ano) ............................................................................................. 105
Figura 69 – Evolução do consumo específico das empresas da indústria de vidros e fritas no
período de 2008 a 2010 (kgep/t). .............................................................................................. 105
Figura 70 – Evolução da emissão específica das empresas da indústria de vidros e fritas no
período de 2008 a 2010 (tCO2e/t) .............................................................................................. 106
Figura 71 – Evolução da intensidade energética das empresas da indústria de vidros e fritas no
período de 2008 a 2010 (kgep/€) ............................................................................................... 107
Figura 72 – Evolução do custo específico do produto das empresas da indústria de vidros e
fritas no período de 2008 a 2010 (€/t). ...................................................................................... 107
Figura 73 - Exemplo dos produtos fabricados ............................................................................ 108
Figura 74 - Evolução do consumo energético no período de 2008 a 2010 (tep/ano) ............... 108
Figura 75 – Evolução do consumo específico das empresas no período de 2008 a 2010 (kgep/t).
.................................................................................................................................................... 109
Figura 76 - Evolução da emissão específica das empresas no período de 2008 a 2010 (tCO2e/t)
.................................................................................................................................................... 109
Figura 77 - Evolução da intensidade energética das empresas no período de 2008 a 2010
(kgep/€) ...................................................................................................................................... 110
Figura 78 – Evolução do custo específico do produto das empresas no período de 2008 a 2010
(€/t). ........................................................................................................................................... 110
8
Figura 79 – Número médio de trabalhadores por empresa do subsector no ano de 2010 ....... 111
Figura 80 – Número médio de dias laborais das indústrias de cada subsector no ano de 2010 112
Figura 81 – Valor Acrescentado Bruto médio por empresa de cada subsector no ano de 2010
.................................................................................................................................................... 113
Figura 82 – Evolução do consumo anual de energia em toneladas equivalentes de petróleo
(tep/ano) .................................................................................................................................... 113
Figura 83 – Consumo específico médio de energia eléctrica por empresa do subsector no
período de 2008 a 2010 (kWh/t) ................................................................................................ 114
Figura 84 – Evolução da emissão média de gases de efeito estufa (GEE), derivado do consumo
de energia eléctrica, por empresa do subsector, no período de 2008 a 2010 (tCO2e/ano) ...... 114
Figura 85 – Consumo específico médio de gás natural por empresa do subsector no período de
2008 a 2010 (kWh/t) .................................................................................................................. 115
Figura 86 – Evolução da emissão média de gases de efeito estufa (GEE), derivado do consumo
de gás natural, por empresa do subsector no período de 2008 a 2010 (tCO2e/ano) ................ 115
Figura 87 – Evolução da emissão específica média, por empresa do subsector no período de
2008 a 2010 (tCO2e/t) ................................................................................................................ 116
Figura 88 – Evolução do custo específico médio do produto, por empresa do subsector no
período de 2008 a 2010 (€/t) ..................................................................................................... 116
Figura 89 – Evolução do consumo específico das empresas diagnosticadas por sector (kgep/t)
.................................................................................................................................................... 117
Figura 90 – Evolução da intensidade energética das empresas diagnosticadas por sector
(kgep/€) ...................................................................................................................................... 118
Figura 91 – Evolução da intensidade carbónica das empresas diagnosticadas por sector
(tCO2e/tep) ................................................................................................................................. 119
Figura 92 – Potencial de economia de energia dos vários subsectores (kgep/ano) .................. 120
Figura 93 – Desagregação do potencial de economia de energia por áreas de implementação
.................................................................................................................................................... 121
Figura 94 – Exemplo de soluções tecnológicas mais eficientes para a substituição de
fluorescentes T8 ......................................................................................................................... 124
Figura 95 – Payback da substituição dos sistemas de iluminação por lâmpadas de descarga ou
por lâmpadas LED ....................................................................................................................... 126
Figura 96 – Diagrama de carga de um compressor sem VEV instalado ..................................... 127
Figura 97 – Payback da instalação de um variador electrónico de velocidade num compressor
.................................................................................................................................................... 128
9
Figura 98 - Payback da instalação de uma bateria de condensadores ...................................... 129
Figura 99 – Sistema de recuperação de calor dos gases de combustão de um forno para os
secadores ................................................................................................................................... 130
Figura 100 – Payback da instalação de um sistema de recuperação de calor dos gases de
exaustão de 3 fornos .................................................................................................................. 131
Figura 101 – Payback da aplicação de isolamento a uma caldeira de fuelóleo ......................... 133
Figura 102 – Comparação entre um sistema convencional de produção e um sistema de
cogeração. (Fonte: Eficiência Energética) .................................................................................. 134
Figura 103 - Distribuição da potência total instalada por tecnologia de cogeração no ano de
2011............................................................................................................................................ 135
Figura 104 - Desagregação da potência total instalada na indústria cerâmica por tecnologia de
cogeração no ano de 2011 ......................................................................................................... 136
Figura 105 – Número de instalações na indústria cerâmica por tecnologia de cogeração no ano
de 2011 ....................................................................................................................................... 136
Figura 106 – Desagregação da potência instalada de cogeração na indústria cerâmica no ano de
2011............................................................................................................................................ 138
Figura 107 – Esquema de funcionamento de uma unidade de microgeração fotovoltaica.
(Fonte: Amaral, 2011) ................................................................................................................ 140
Figura 108 – Exemplo de módulos de painéis fotovoltaicos policristalinos (esquerda) e amorfos
(direita) ....................................................................................................................................... 140
Figura 109 – Payback da instalação de painéis fotovoltaicos segundo o regime de subvenção e
de autoconsumo ........................................................................................................................ 141
Figura 110 – Exemplo de colectores solares térmicos ............................................................... 142
Figura 111 – Payback da instalação de colectores solares térmicos.......................................... 143
10
1. ENQUADRAMENTO
Apesar de Portugal estar na liderança europeia no que à legislação na área de energia
diz respeito, os resultados concretos da implementação de medidas de eficiência energética,
nomeadamente da aplicação do PNAEE, estão ainda longe dos objectivos fixados. O balanço
completo e actualizado da implementação do SGCIE não está ainda disponível para consulta.
Muitos dos projectos implementados em Portugal são segmentados, não integrados em
estratégias focalizadas, orientados quase sempre para o apoio à realização de auditorias e
diagnósticos.
Estes estudos, não só não têm o devido seguimento, como não resultam na
implementação de medidas concretas, dando de alguma forma razão aos que defendem que a
Eficiência Energética se transformou num slogan. Outra constatação preocupante prende-se
com a fraca procura por parte da indústria nacional dos instrumentos económicos
disponibilizados pelas entidades competentes (ex.: DGEG, ADENE, IAPMEI).
O projecto EFINERG visa, através de novas abordagens integradas:
 Apoiar a concretização dos objectivos fixados no PNAEE e alertar as empresas para
a eventualidade de virem a ser abrangidas pelo SGCIE, através de uma
contribuição significativa do segmento representado pelas PME;
 Proporcionar às PME um enquadramento coerente e integrado no QREN,
orientado especificamente para a eficiência e diversificação energéticas, através
da identificação de cenários de apoio à implementação de projectos de
investimento convergentes com as oportunidades de melhoria detectadas;
 A criação de condições favoráveis ao alavancamento do desempenho energético
nas empresas com consumos anuais significativos, especialmente aquelas que
apresentam consumos equivalentes localizados entre 250 e os 500 tep, actuando
em sectores em que o factor energia assume um peso significativo na sua
capacidade competitiva;
 Estruturação de um plano de pormenor que facilite a implementação do PNAEE
junto das pequenas e médias empresas, constituindo-se como estratégia colectiva.
11
Público-alvo:
Este projecto considera um estudo sobre uma amostra de 125 empresas, como um dos
instrumentos de suporte à definição de uma estratégia de implementação de medidas de
melhoria da eficiência energética nas PME.
O estudo focaliza-se no número de empresas mencionado (125 empresas) e nos
sectores Têxtil e Vestuário; Metalomecânica; Madeira, Mobiliário e Cortiça; Vidro e Cerâmica e
Agro-alimentar.
Objectivos Estratégicos:
 Contribuir para que sejam atingidos os objectivos fixados no PNAEE;
 Reduzir a Intensidade Energética e Carbónica das actividades empresariais;
 Aumentar a sustentabilidade e a competitividade do tecido empresarial,
especificamente das PME.
Objectivos Operacionais:
 Promover um enquadramento mais favorável à actividade das PME no domínio da
utilização da energia;
 Definir e propor a implementação de estratégias sectoriais de eficiência
energética;
 Reforçar a capacitação das empresas para a implementação de directivas e de
regulamentos relativos à energia, sua produção e utilização;
 Induzir a adopção de melhores práticas de eficiência energética e a eventual
realização de projectos de I&D, tendo em vista ganhos de competitividade;
 Identificar as formas e meios de comunicação que possam maximizar o sucesso na
difusão da mensagem da Eficiência Energética, nomeadamente da estratégia a
propor para as PME's;
 Disseminar e partilhar resultados, de modo a gerar um movimento prolongado de
actuação nesta temática e, por outro lado, a apropriação dos resultados
alcançados no projecto por um número alargado de interessados.
12
Neste projecto analisaram-se empresas cuja sua actividade está directa ou
indirectamente ligada à indústria da cerâmica e do vidro.
Segundo a Classificação de Actividades Económicas (CAE), as empresas diagnosticadas
neste projecto pertencem aos seguintes Grupos:
 081 – Extracção de pedra, areia e argila (3 empresas);
 203 – Fabricação de tintas, vernizes e produtos similares (1 empresa);
 231 – Fabricação de vidro e artigos de vidro (2 empresas);
 233 – Fabricação de produtos cerâmicos para a construção (2 empresas);
 234 – Fabricação de outros produtos de porcelana e cerâmicos não refractários (5
empresas);
 236 – Fabricação de produtos de betão, gesso e cimento (1 empresa);
 256 – Tratamento e revestimento de metais; actividades de mecânica geral (1
empresa);
 259 – Fabricação de outros produtos metálicos (1 empresa);
 274 – Fabricação de lâmpadas eléctricas e de outro equipamento de iluminação (1
empresa);
As empresas de extracção de argila e de fabricação de tintas são fornecedoras de
matéria-prima para a indústria da cerâmica e do vidro.
O grupo 236 engloba uma empresa que produz pavimentos e revestimentos cerâmicos
para exteriores, o grupo 256 reúne uma empresa que reveste peças metálicas com pó cerâmico
(projectado a altas temperaturas com tecnologia específica – jacto de plasma – concedendo
uma resistência ao desgaste mais elevada), enquanto o grupo 274 abrange uma empresa que
se dedica ao fabrico de candeeiros e de abajures em material cerâmico. Por fim, o grupo 259
engloba uma empresa que fabrica louça metálica e artigos de uso doméstico, cujo projecto foi
elaborado em parceria com o CATIM – Centro de Apoio Tecnológico à Indústria
Metalomecânica.
13
2. AS CADEIAS DE VALOR E OS STAKEHOLDERS NO SECTOR
A fileira da indústria cerâmica integra um conjunto de empresas com actividades muito
distintas e funções bem diversas associadas às variadas fases de fabrico, desde a concepção do
produto até à sua utilização final.
Os principais agentes económicos que são clientes da indústria cerâmica são o sector da
construção civil e o sector do turismo e hotelaria.
Estrutural:
• Tijolos
• Abobadilha
• Telhas
Cerâmica Técnica
• Material eléctrico e electrónico
Indústria de
Extracção de Inertes
• Aplicações especiais
Cerâmica de
Construção
• Sector da Construção
• Extracção de areias
• Pavimentos
• Revestimentos
INDÚSTRIA CERÂMICA
Extracção
de argilas
Pasta
Preparada
Material
seco
Indústria Química
• Corantes e outros
Acabamentos:
Material
cozido
Produto
final
Cerâmica Decorativa e Utilitária
Indústria Metalomecânica
• Moldes
aditivos químicos
• Sector do Turismo e Hotelaria
• Sector Privado
Fornecedores dos subsectores da indústria cerâmica
Clientes dos subsectores da indústria cerâmica
Figura 1 – Cadeia de valor da indústria cerâmica
Estando a indústria cerâmica fortemente dependente destes dois sectores, como principais
clientes, a crise reflecte-se mais no subsector da cerâmica de construção que engloba o fabrico
de tijolos de abobadilha e de telhas pelo facto de o ritmo de construção estar parado. Esta
recessão é menos acentuada no sector das telhas, pelo facto de estas empresas apresentarem
alguma capacidade de exportação.
Relativamente aos sectores do pavimento e revestimento, louça sanitária, louça utilitária e
decorativa, esta recessão não é tão acentuada porque estes subsectores comercializam
14
produtos que não dependem tanto do mercado interno, o que lhes permite basear-se na sua
capacidade de exportação para se manterem activas no mercado.
Em 2010, a indústria cerâmica registou um total de vendas e prestação de serviços de cerca de
952 milhões de euros, dos quais 536 milhões de euros (56,2%) constituíram exportações. Para
além disso, o n.º de trabalhadores ao serviço foi de 15 516, conforme se apresenta na Tabela 1.
Tabela 1 – Indicadores económicos da indústria cerâmica no período de 2004 a 2010 (Fonte: APICER)
Indústria Cerâmica
2004
Volume de Negócios (milhões €)
2005
2006
2007
2008
2009
2010
1 309
1 261
1 225
1 235
1 141
1 025
952
Exportações (milhões €)
531
549
598
645
608
526
536
Importações (milhões €)
170
187
206
209
195
157
136
27 027 26 754 25 462 21 648 19 658 16 307 15 516
Volume de Negócios (milhões €)
Exportações (milhões €)
Importações (milhões €)
Emprego
1 400
30 000
1 200
25 000
1 000
20 000
800
15 000
Emprego
Milhões de euros
Emprego
600
10 000
400
5 000
200
0
2004
0
2005
2006
2007
2008
2009
2010
Figura 2 – Indicadores económicos da indústria cerâmica no período de 2004 a 2010 (Fonte: APICER)
15
O valor acrescentado bruto (VAB) da indústria de cerâmica foi de 343 milhões de euros.
A análise do volume de negócios por localização geográfica mostra que a indústria de cerâmica
está presente em 17 distritos, mas com forte concentração em Aveiro (59%), seguido de Leiria
(19%).
Figura 3 – Volume de negócios por localização geográfica – 2010 (Fonte APICER)
Relativamente à dimensão das empresas activas do sector cerâmico, 162 empresas têm menos
de 10 trabalhadores, 118 empresas têm entre 10 e 49 trabalhadores, 50 empresas têm entre
50 e 249 trabalhadores e apenas 13 empresas têm ao seu serviço mais de 250 trabalhadores.
Figura 4 – Número de empresas activas por dimensão – 2010 (Fonte APICER)
16
As principais entidades que trabalham na área de energia, ligadas à indústria cerâmica são as
seguintes:
ADENE – Agência para a Energia
APICER - Associação Portuguesa da Indústria de Cerâmica
CTCV – Centro Tecnológico da Cerâmica e do Vidro
DGEG – Direcção Geral de Energia e Geologia
LNEG – Laboratório Nacional de Energia e Geologia
RECET – Rede de Centros Tecnológicos de Portugal
17
3. CARACTERIZAÇÃO ENERGÉTICA DO SECTOR
3.1.
Número de empresas e distribuição geográfica
A Indústria da Cerâmica e do Vidro corresponde aos Grupos 232 a 234 da CAE
(Classificação Portuguesa das Actividades Económicas) e está maioritariamente localizada na
Região Centro de Portugal, conforme se apresenta na Figura 5.
Figura 5 – Distribuição dos trabalhadores da indústria cerâmica, por distritos, no ano de 2009 (Fonte:
Quadros de Pessoal, GEP, MTSS)
Tabela 2 – Número de empresas na indústria transformadora e na indústria cerâmica em 2009
(Fonte: APICER, INE)
2009
Indústria
Indústria
Pavimento e Louça Utilitária e
CAE 23
Estrutural
Técnica
Transformadora
Cerâmica
revestimento sanitária decorativa
Portugal
74 234
4 778
371
85
45
16
211
14
Continente
72 202
4 653
368
85
44
16
209
14
Norte
34 888
1 426
91
8
1
3
76
3
Centro
18 185
1 707
100
23
24
6
42
5
Lisboa
12 600
902
155
44
18
7
80
6
Alentejo
4 497
455
8
1
0
0
7
0
Algarve
2 032
163
14
9
1
0
4
0
R. A. Açores
1 131
69
3
0
1
0
2
0
901
56
0
0
0
0
0
0
R. A. Madeira
18
O número de empresas (Tabela 3) da indústria cerâmica diminuiu no ano de 2010, face
ao ano anterior. Estes valores revelam que algumas empresas da indústria cerâmica fecharam e
outras tiveram a necessidade de reajustar as contas, diminuindo as despesas com o pessoal.
Tabela 3 – Número de empresas na indústria cerâmica em 2010 (Fonte: APICER)
2010
Indústria
Cerâmica
Estrutural
Pavimento e
revestimento
Louça
Utilitária e
sanitária decorativa
Técnica
Portugal
343
78
42
11
196
16
Continente
341
78
41
11
195
16
Norte
86
5
2
2
74
3
Centro
96
23
25
3
40
5
Lisboa
141
41
14
6
72
8
Alentejo
7
1
0
0
6
0
Algarve
11
8
0
0
3
0
R. A. Açores
2
0
1
0
1
0
R. A. Madeira
0
0
0
0
0
0
Este facto deve-se, principalmente, à crise que o país atravessa, nomeadamente a perda
de poder de compra dos consumidores, no qual o sector da Cerâmica não é indiferente, visto
que depende fortemente do mercado interno.
19
3.2.
Dimensão das empresas do sector
Em 2009, a indústria cerâmica representou cerca de 7.8 % das empresas registadas na CAE 23,
no qual cerca de metade dessas empresas (49.1 %) são PME com um número de trabalhadores
inferior a 10 (Tabela 27).
Tabela 4 – Número de trabalhadores na indústria transformadora e na indústria cerâmica em 2009
2009
Indústria
Indústria
Pavimento e Louça Utilitária e
CAE 23
Estrutural
Técnica
Transformadora
Cerâmica
revestimento sanitária decorativa
Portugal
74 234
4 778
16 296
2 137
4 303
2 561
6 841
454
Continente
72 202
4 653
16 273
2 137
4 296
2 561
6 825
454
Norte
34 888
1 426
1 691
170
3
460
906
152
Centro
18 185
1 707
9 184
493
4 019
1 040
3 536
96
Lisboa
12 600
902
5 268
1 384
273
1 061
2 344
206
Alentejo
4 497
455
27
3
0
0
24
0
Algarve
2 032
163
103
87
1
0
15
0
R. A. Açores
1 131
69
23
0
7
0
16
0
901
56
0
0
0
0
0
0
R. A. Madeira
As Grandes Empresas (GE) representaram cerca de 3.5 % das empresas da indústria
cerâmica.
Tabela 5 – Dimensão das empresas na indústria transformadora, na CAE 23 e na indústria cerâmica em
2009 (Fonte: APICER, INE)
2009
PME
GE
Nº
Indústria
trabalhadores Transformadora
Indústria
Cerâmica
CAE 23
Peso de cada
classe na
Cerâmica
< 10
60 757
3 856
182
49.1%
10 - 49
11 027
761
125
33.7%
50 - 249
2 200
136
51
13.7%
250
25
13
3.5%
74 234
4 778
371
100.0%
250 ou mais
Total
20
CAE 23
3 856
4 000
3 000
2 000
1 000
761
182
136
125
0
< 10
25
51
CAE 23
13
10 - 49
50 - 249
250 ou
mais
Figura 6 – Dimensão das empresas situadas na CAE 23 e na indústria cerâmica (CAE 232 a 234) em 2009
13
51
< 10
182
10 - 49
125
50 - 249
250 ou mais
Figura 7 – Desagregação da dimensão das empresas na indústria cerâmica em 2009 (Fonte: APICER)
Tabela 6 – Número de trabalhadores na indústria cerâmica em 2010 (Fonte: APICER)
2010
Indústria
Cerâmica
Estrutural
Pavimento e
revestimento
Louça
Utilitária e
sanitária decorativa
Técnica
Portugal
15 488
2 054
4 161
2 215
6 560
498
Continente
15 468
2 054
4 154
2 215
6 547
498
Norte
1 494
87
19
404
834
150
Centro
8 634
541
3 878
845
3 297
73
Lisboa
5 231
1 356
257
966
2 377
275
Alentejo
28
3
0
0
25
0
Algarve
81
67
0
0
14
0
R. A. Açores
20
0
7
0
13
0
0
0
0
0
0
0
R. A. Madeira
21
3.4.
Produtos lançados no mercado
A indústria cerâmica engloba uma grande variedade de produtos e de processos
produtivos. Como consequência, os subsectores apresentam diferenças, tanto a nível
tecnológico como de necessidades energéticas.
A sua classificação, quanto ao tipo de produto final, é tradicionalmente dividida em
quatro subsectores.
Sector Cerâmico
Cerâmica de
Construção
Cerâmica Utilitária e
Decorativa
Cerâmica Técnica
Porcelana
Faiança
Grés
Estrutural
Telha
Tijolo
Abobadilha
Refractário
Electrotécnico
Acabamento
Pavimento
Revestimento
Sanitário
Figura 8 – Classificação do sector cerâmico
22
Cerâmica de Construção Estrutural
Neste subsector englobam-se todos os elementos cerâmicos utilizados na construção
de estruturas de edifícios, nomeadamente o tijolo, a abobadilha e a telha.
Tijolo
Abobadilha
Telha
Figura 9 – Exemplo de elementos produzidos no subsector da cerâmica de construção estrutural
Apresenta-se a seguir a evolução da produção do subsector da cerâmica de construção
estrutural nos anos de 2009 e 2010.
Tabela 7 – Dados do subsector da cerâmica estrutural no ano de 2009 e 2010
CERÂMICA DE CONSTRUÇÃO ESTRUTURAL
Ano
Produção
anual
Energia
eléctrica
Gás
natural
Outras
formas
Total
t
tep
tep
tep
tep
2009
3 320 000
33 098
91 641
26 784
151 523
2010
3 120 000
33 378
82 233
27 469
143 080
Variação
2009
2010
- 6.0 %
kgep/t
kgep/t
kgep/t
kgep/t
10.0
27.6
8.1
45.6
10.7
26.4
8.8
45.9
23
Figura 10 – Desagregação da produção dos elementos produzidos no subsector da cerâmica estrutural
no ano de 2010. (Fonte: APICER)
Apresenta-se na Tabela 8 a evolução da produção e do consumo de energia da indústria
do tijolo e da abobadilha nos anos de 2009 e de 2010.
Tabela 8 – Dados da indústria do tijolo e abobadilha no ano de 2009 e 2010
TIJOLO E ABOBADILHA
Ano
Produção
anual
Energia
eléctrica
Gás
natural
Outras
formas
Total
t
tep
tep
tep
tep
2009
2 700 000
21 166
50 341
26 270
97 777
2010
2 450 000
18 974
38 307
26 661
83 942
Variação
2009
2010
- 9.3 %
kgep/t
kgep/t
kgep/t
kgep/t
7.84
18.64
9.73
36.21
7.74
15.64
10.88
34.26
24
Na Tabela 9 apresenta-se a evolução da produção e do consumo de energia da indústria
das telhas e acessórios nos anos de 2009 e de 2010.
Tabela 9 – Dados da indústria das telhas e acessórios no ano de 2009 e 2010
TELHAS E ACESSÓRIOS
Ano
Produção
anual
Energia
eléctrica
Gás
natural
Outras
formas
Total
t
tep
tep
tep
tep
2009
620 000
11 932
41 301
513
53 746
2010
670 000
14 404
43 926
807
59 138
Variação
2009
2010
8.1 %
kgep/t
kgep/t
kgep/t
kgep/t
19.2
66.6
0.8
86.7
21.5
65.6
1.2
88.3
25
Cerâmica de Construção de Acabamentos
Neste subsector englobam-se todos os elementos cerâmicos utilizados em construção,
na área dos acabamentos.
Louça sanitária
Revestimento
Pavimento
Figura 11 - Exemplo de elementos produzidos no subsector da cerâmica de construção de acabamentos
Apresenta-se a seguir a evolução da produção do subsector da cerâmica de construção
de acabamentos nos anos de 2009 e 2010.
Tabela 10 – Dados do subsector da cerâmica de construção de acabamentos no ano de 2009 e 2010
CERÂMICA DE CONSTRUÇÃO DE ACABAMENTOS
Ano
Produção
anual
Energia
eléctrica
Gás
natural
Outras
formas
Total
t
tep
tep
tep
tep
2009
992 000
72 500
145 890
449
218 839
2010
1 021 000
72 909
145 840
480
219 229
Variação
2009
2010
2.9 %
kgep/t
kgep/t
kgep/t
kgep/t
73.1
147.1
0.5
220.6
71.4
142.8
0.5
214.7
26
Figura 12 – Desagregação da produção dos elementos produzidos no subsector da cerâmica de
construção de acabamentos no ano de 2010. (Fonte: APICER)
Apresenta-se na Tabela 11 a evolução da produção e do consumo de energia da
indústria do pavimento e revestimento cerâmico nos anos de 2009 e de 2010.
Tabela 11 – Dados da indústria do pavimento e revestimento cerâmico no ano de 2009 e 2010
PAVIMENTO E REVESTIMENTO
Ano
Produção
anual
Energia
eléctrica
Gás
natural
Outras
formas
Total
t
tep
tep
tep
tep
2009
867 000
57 340
119 536
396
177 272
2010
901 000
58 871
120 909
433
180 213
Variação
2009
2010
3.9 %
kgep/t
kgep/t
kgep/t
kgep/t
66.1
137.9
0.5
204.5
65.3
134.2
0.5
200.0
27
Na Tabela 12 apresenta-se a evolução da produção e do consumo de energia da indústria
da louça sanitária nos anos de 2009 e de 2010.
Tabela 12 – Dados da indústria da louça sanitária no ano de 2009 e 2010
LOUÇA SANITÁRIA
Ano
Produção
anual
Energia
eléctrica
Gás
natural
Outras
formas
Total
t
tep
tep
tep
tep
2009
125 000
15 160
26 354
53
41 566
2010
120 000
14 038
24 932
47
39 016
Variação
kgep/t
kgep/t
kgep/t
kgep/t
2009
-
121.3
210.8
0.4
332.5
2010
- 4.0 %
117.0
207.8
0.4
325.1
28
Louça Utilitária e Decorativa
A louça cerâmica utilitária e decorativa pode dividir-se em três áreas, a louça de
porcelana, de grés e de faiança.
Porcelana
Grés
Faiança
Figura 13 - Exemplo de elementos produzidos no subsector da louça utilitária e decorativa
Apresenta-se a seguir a evolução da produção do subsector da louça utilitária e
decorativa nos anos de 2009 e 2010.
Tabela 13 – Dados da indústria da louça utilitária e decorativa no ano de 2009 e 2010
LOUÇA UTILITÁRIA E DECORATIVA
Ano
Produção
anual
Energia
eléctrica
Gás
natural
Outras
formas
Total
t
tep
tep
tep
tep
2009
103 000
19 332
43 875
59
63 266
2010
105 000
21 495
48 660
34
70 188
Variação
2009
2010
1.9 %
kgep/t
kgep/t
kgep/t
kgep/t
187.7
426.0
0.6
614.2
204.7
463.4
0.3
668.5
29
No ano de 2010, a faiança foi a louça que registou o maior volume de produção,
representando cerca de 46 % da produção total do subsector da louça utilitária e decorativa.
Figura 14 – Desagregação da produção de louça utilitária e decorativa no ano de 2010.
Estas três áreas de louça seguem processos produtivos bastante semelhantes, diferindo
essencialmente nas matérias-primas usadas e na temperatura de cozedura usada, sendo a
porcelana cozida a temperaturas mais elevadas e a faiança a temperaturas mais baixas.
Tabela 14 – Dados da louça de faiança no ano de 2009 e 2010
LOUÇA DE FAIANÇA
Ano
Produção
anual
Energia
eléctrica
Gás
natural
Outras
formas
Total
t
tep
tep
tep
tep
2009
42 815
7 445
16 758
0
24 203
2010
48 145
8 656
21 273
0
29 930
Variação
kgep/t
kgep/t
kgep/t
kgep/t
2009
-
173.9
391.4
0.0
565.3
2010
12.4 %
179.8
441.9
0.0
621.7
30
Tabela 15 – Dados da louça de porcelana no ano de 2009 e 2010
LOUÇA DE PORCELANA
Ano
Produção
anual
Energia
eléctrica
Gás
natural
Outras
formas
Total
t
tep
tep
tep
tep
2009
38 389
10 554
22 292
8
32 854
2010
38 632
11 078
22 359
4
33 441
Variação
2009
-
2010
0.6 %
kgep/t
kgep/t
kgep/t
kgep/t
274.9
580.7
0.2
855.8
286.8
578.8
0.1
865.6
Tabela 16 – Dados da louça de grés no ano de 2009 e 2010
LOUÇA DE GRÉS
Ano
Produção
anual
Energia
eléctrica
Gás
natural
Outras
formas
Total
t
tep
tep
tep
tep
2009
21 796
1 334
4 825
51
6 210
2010
18 223
1 761
5 027
29
6 817
Variação
2009
2010
- 16.4 %
kgep/t
kgep/t
kgep/t
kgep/t
61.2
221.4
2.3
284.9
96.6
275.9
1.6
374.1
31
Cerâmica Técnica
Os processos produtivos da cerâmica técnica podem ser muito diferentes, pois este
subsector elabora produtos muito distintos. Os produtos podem ser desde minúsculos
condensadores cerâmicos, até isoladores de alta tensão de grandes dimensões. Desta forma o
“layout” do processo fabril pode ser bastante diverso dentro deste grupo.
Condensador cerâmico
Isoladores de alta tensão
Figura 15 - Exemplo de elementos produzidos no subsector da Cerâmica Técnica
32
3.4.1. Mercado nacional/exportações
Conforme se apresenta na Figura 16, a indústria dos pavimentos e revestimentos
cerâmicos foi o subsector que maior volume de negócios facturou no ano de 2010,
representando cerca de 42 % do valor global da indústria cerâmica.
Figura 16 – Distribuição do volume de negócios dos subsectores da indústria cerâmica no ano de 2010
(Fonte: Declarações anuais, IES)
A actividade da indústria cerâmica que mais produziu no ano de 2010 foi a indústria do
tijolo e abobadilha, fabricando cerca de 2 450 000 toneladas de produto final.
Figura 17 – Produção em toneladas de produto final dos vários subsectores da indústria cerâmica no
ano de 2010. (Fonte: APICER)
33
Em 2010, a actividade da cerâmica que registou o maior volume de facturação na União
Europeia foi a indústria dos pavimentos e revestimentos cerâmicos, gerando 8.250 milhões de
euros (cerca de 31 % do volume total).
Tabela 17- Produção de cerâmica na União Europeia no ano de 2010 (Fonte: Eurostat e Cerame-Unie)
Produtos cerâmicos
2010
[milhões de euros]
Fracção
Pavimentos e Revestimentos
8.250
30.8 %
Telhas e Tijolos
5.940
22.1 %
Cerâmica Técnica
4.750
17.7 %
Refractários
4.300
16.0 %
Cerâmica Utilitária e Decorativa
1.850
6.9 %
Louça Sanitária
1.730
6.5 %
26.820
100.0 %
Total
Para além disto, em 2010, a cerâmica foi o 3 º sector que auferiu a maior taxa de
cobertura1, TC = 3.953, atingindo um saldo positivo na balança portuguesa de cerca de 400
milhões de euros, logo a seguir ao sector das pastas de madeira (2 º) e da cortiça (1 º).
Figura 18 – Evolução da taxa de cobertura do sector da cerâmica, no período de 2008 a 2010 (Fonte:
INE)
Em 2010, a França liderou o ranking dos principais mercados de exportações de produtos
cerâmicos, registando um valor de 142.605 milhões de euros.
1
Rácio entre o valor das exportações de um bem e importações do mesmo.
34
Figura 19 – Principais mercados de exportação de produtos cerâmicos no ano de 2010 (Fonte: INE)
Na Figura 20, apresentam-se os principais mercados de exportação de produtos
cerâmicos por área geográfica, onde se verifica o domínio claro do destino das exportações
para a União Europeia (cerca de 75 %).
Figura 20 – Áreas geográficas de exportação de produtos cerâmicos no ano de 2010 (Fonte: INE)
Comparando o ano de 2010 com o anterior, os aumentos mais significativos do volume
de exportações ocorreram nos países de Espanha (14 %), de Angola (8 %) e dos Estados Unidos
da América (11 %). Em contrapartida, houve uma diminuição do volume de exportações nos
países do Reino Unido (7 %), da Itália (6 %) e da Suíça (8 %). O balanço final foi um aumento nas
35
exportações de 2.8 %, passando dos 521.820 milhões de euros facturados em 2009 para
536.379 milhões de euros
36
3.5.
Processos produtivos e operações unitárias
Tijolo e Abobadilha
Apesar de o tijolo e a abobadilha terem fins bastante distintos, os seus processos de
fabrico são muito semelhantes. A sequência de fabrico é a seguinte:
1) Extracção de argilas
As argilas são extraídas de barreiros, normalmente situados nas imediações das fábricas,
por máquinas escavadoras e formados lotes com composição adequada. Durante a fase de
armazenamento estão sujeitas a um "apodrecimento", por exposição ao tempo, durante um
período aproximado de seis meses a um ano.
2) Pré-preparação da pasta
A matéria-prima utilizada é introduzida na pré-preparação, por meio de uma pá
carregadora, sendo depois destorroada, doseada, laminada e misturada. Posteriormente é
colocada em stock, durante um período longo e humedecidas, se necessário, para
estabilização.
3) Preparação da pasta
Nesta fase, o barro é novamente misturado e laminado seguindo para o alimentador da
fieira.
4) Moldagem
Na fase de moldagem o barro é amassado, com adição de água. A moldagem dos produtos
efectua-se por extrusão a vácuo, numa fieira. Nalguns casos adiciona-se vapor para facilitar a
extrusão.
5) Secagem
A secagem dos produtos verdes, efectua-se em secadores do tipo contínuo, semi-contínuo
ou de câmaras estáticas. Normalmente os secadores são alimentados com ar quente
recuperado do forno. Alternativamente são alimentados com gases quentes produzidos num
gerador de ar quente, ou numa fornalha.
37
6) Cozedura
Os produtos secos são então cozidos em fornos contínuos que são do tipo túnel com
vagões. Esta é a fase de maior consumo de energia, pois os produtos necessitam de atingir
temperaturas da ordem dos 800 a 900 °C, segundo uma curva de temperaturas estabelecida,
desde o aquecimento, patamar de cozedura e arrefecimento lento.
7) Escolha, embalagem e armazenagem
Por fim procede-se à armazenagem do material a escolher. Alternativamente pode não
haver armazenagem e o material sai do forno sendo directamente encaminhado para a linha de
escolha e embalagem.
38
Empacotamento automático
Doseador Linear
Forno Túnel
COZEDURA
Misturador
PREPARAÇÃO
Laminador
Destorroador
Doseador
Fieira
Carga automática
Laminador
Secador semi-contínuo
Descarga automática
Stock de matérias-primas
SECAGEM
Misturador
Descarga semi-automática
Paletização e embalagem manual
ESCOLHA E PALETIZAÇÃO E EMBALAGEM
Mesa de Corte
MOLDAGEM
PRÉ-PREPARAÇÃO
Na Figura 21 é apresentado um diagrama esquemático com um exemplo do processo
produtivo de tijolo e abobadilha.
Figura 21 - Diagrama esquemático do processo de produção de tijolo e de abobadilha
39
Telha e Acessórios de Telhado
A produção de telha e de acessórios de telhado é em tudo semelhante, diferindo
apenas no processo de conformação dos produtos. A telha é a peça básica que é montada na
construção do telhado e os acessórios são as peças que o complementam (ex.: cantos, cumes,
cruzetas, babadouros, beirados, passadeiras, ventiladores, etc.). A sequência de fabrico é a
seguinte:
1) Extracção de argilas
As argilas são extraídas de barreiros, normalmente situados nas imediações das
fábricas, por máquinas escavadoras e formados lotes com composição adequada. Durante a
fase de armazenamento estão sujeitas a um "apodrecimento", por exposição ao tempo,
durante um período aproximado de seis meses a um ano.
2) Pré-preparação da pasta
A matéria-prima utilizada é introduzida na pré-preparação, por meio de uma pá
carregadora, sendo depois destorroada, doseada, laminada e misturada. Posteriormente é
colocada em stock durante um período longo e humedecidas, se necessário, para estabilização.
Nesta fase, o barro é novamente misturado e laminado.
4) Moldagem
A moldagem dos produtos efectua-se por extrusão a vácuo, numa fieira de onde se
obtém a “lastra”, que constitui uma pré-forma do produto final. Na extrusão é normalmente
adicionado vapor para facilitar o processo de conformação. As telhas e os acessórios de telhado
são moldados por prensagem em prensas automáticas. Normalmente são usados moldes
metálicos revestidos a borracha. Noutros casos são usados moldes de gesso para dar melhor
acabamento superficial aos produtos. Este processo exige uma linha paralela de fabricação de
moldes de gesso.
5) Secagem
A secagem dos produtos verdes, efectua-se em secadores do tipo contínuo, semicontínuo ou de câmaras estáticas. Normalmente os secadores são alimentados com ar quente
recuperado do forno. Alternativamente são alimentados com gases quentes produzidos num
gerador de ar quente, ou numa fornalha.
40
6) Engobagem
Depois de seca, a telha pode ou não passar por uma linha de engobagem, onde são
aplicados diversos tipos de vidro para obter efeitos decorativos no produto final.
7) Cozedura
Os produtos são então cozidos em fornos que podem ser do tipo contínuo em túnel
com vagões, ou intermitentes (normalmente usados para os acessórios). Esta é a fase de maior
consumo de energia, pois os produtos necessitam de atingir temperaturas da ordem dos 800 –
900 °C, segundo uma curva de temperaturas estabelecida, desde o aquecimento, patamar de
cozedura e arrefecimento lento. Nalgumas empresas é usado um sistema de suportes
refractários em que as telhas são colocadas para evitar empenos.
Por fim procede-se à armazenagem do material a escolher. Alternativamente pode não
haver armazenagem e o material sai do forno sendo directamente encaminhado para a linha de
escolha e embalagem.
41
Escolha Paletização e Armazenagem
ESCOLHA, PALETIZAÇÃO E ARMAZENAGEM
Carga do secador
Forno Túnel
COZEDURA
Fieira
Laminador
EXTRUSÃO E PRENSAGEM
Pá Carregadora
Prensa
PREPARAÇÃO
Doseador
Material Reciclado
Moinho de Galgas
SECAGEM
Doseador
Secador semi-contínuo
produtivo de telha e acessórios de telhado.
Figura 22 - Diagrama esquemático do processo de produção de telha e acessórios de telhado
42
Pavimento e Revestimento Cerâmico
Os processos produtivos de pavimento e revestimento cerâmico são muito
semelhantes entre si. Os pavimentos são normalmente menos porosos e mais resistentes, para
revestir pavimentos e os revestimentos mais porosos e menos resistentes mas adequados para
o revestimento de paredes. Muitas empresas subcontratam parte da produção como a
preparação de pastas ou de vidros. A sequência de produção é a seguinte:
Normalmente, as matérias-primas são transferidas de tulhas para doseadores, por
meio de uma pá carregadora, sendo seguidamente distribuídas separadamente por silos de
armazenagem com sistema de pesagem incorporado. Depois de efectuada a pesagem
automática das matérias-primas, a mistura é introduzida em tremonhas de pré-carga, uma por
cada um dos moinhos. Nos moinhos procede-se, à moagem dos duros por via húmida, em
moinhos cilíndricos com carga moente de bolas de alumina. As argilas são distribuídas por
turbodiluidores. Após a moagem da pasta líquida e a diluição das argilas, é feita a mistura,
sendo a pasta obtida descarregada em tanques de barbotina, de modo a sofrer a primeira
peneira e filtragem. É então submetida à acção de agitadores de forma a ser mantida em
suspensão. Seguidamente a barbotina é trasfegada para o tanque de alimentação do
atomizador, sendo novamente peneirada, agora em malha mais fina.
2) Atomização
O fabrico do pó para a prensagem processa-se num atomizador alimentado por
bombas hidráulicas de alta pressão. O gerador de gases quentes para a secagem é
normalmente alimentado a gás natural. O pó atomizado retém cerca de 5 a 6 % de humidade e
é armazenado em silos, que posteriormente alimentarão as linhas de produção.
3) Prensagem/secagem
Na prensagem utilizam-se prensas automáticas de alta pressão e controlo de
velocidade variável. As peças são carregadas automaticamente nos secadores, associados a
cada uma das prensas. Normalmente estes secadores são alimentados a gás natural.
43
4) Vidragem
Após a secagem as peças são encaminhadas para as linhas de vidragem por meio
correias transportadoras. As peças vidradas são posteriormente carregadas, sendo actualmente
geridas por sistema logístico automatizado do tipo LGV (laser guided vehicle) ou AGV
(automated guided vehicle).
5) Cozedura
A cozedura processa-se em fornos de rolos que apresentam baixa inércia térmica
relativamente aos fornos túnel com vagões. O ciclo de cozedura é bastante variável e pode
oscilar entre os 30 e os 60 minutos, em função do tipo de material a cozer e do formato. Podem
estar instalados pré-fornos onde o material é pré-aquecido com ar recuperado da zona de
arrefecimento do forno. Este é o processo que consome mais energia, podendo atingir os 1 000
a 1 200 °C.
6) Corte/Rectificação
Nas linhas rectificação efectuam-se operações de ajuste, corte e secagem.
A descarga do produto cozido é, normalmente, feita também com recurso aos sistemas
logísticos automatizados LGV ou AGV. Estes sistemas integram diversos veículos de transporte,
responsáveis pela gestão de todo o parque de material seco e cozido de forma a optimizar o
espaço disponível. A escolha é manual e a embalagem é automática, feita por paletizadores.
44
Diluidores
VIDRAGEM
Agitadores
Fornos de rolos 5
Linhas de Vidragem
Balança
Silos de Pó
Linhas de Vidragem
Moinhos
Preparação Vidros
Atomizador
PREPARAÇÃO DE PÓ ATOMIZADO
Matérias Primas
Poceram - Revestimento / Maio 2000
Moinhos
Fornos de rolos "3ºfogo"
DECORAÇÃO DE PEÇAS ESPECIAIS, TERCEIRO FOGO
Fornos de rolos 2
Forno de rolos 1
Parque de produtos verdes e cozidos
COZEDURA
Prensas
CONFORMAÇÀO
Doseadores
Balanças
Diluidores
PREPARAÇÃO DE PASTA
Armazém
Armazém
Armazém
PALETIZAÇÃO E ARMAZENAGEM
Secadores Horizontais
SECAGEM
Tanques de agitação Tanque de atomização
produtivo de pavimento e revestimento.
Figura 23 – Diagrama esquemático do processo de produção de pavimento e revestimento
45
Louça Sanitária
A produção de louça sanitária segue os seguintes passos:
As diversas matérias-primas utilizadas no processo produtivo são recepcionadas,
inspeccionadas, classificadas e armazenadas em tulhas. Posteriormente, estas matérias-primas
são transferidas para tremonhas (silos) com o auxílio de uma máquina carregadora, a partir das
quais se procede ao seu doseamento por pesagem. A preparação dos "inertes" é feita em
moinhos cilíndricos rotativos com carga moente de bolas de alumina enquanto, paralelamente,
as matérias-primas plásticas são preparadas em turbodiluidores. A dosagem das diversas
matérias-primas é efectuada em contínuo e com pesagem automática.
Após a sua preparação, os "inertes" e "plásticos" introduzem-se em tanques distintos.
Posteriormente estes dois componentes são conduzidos a dois tanques doseadores (elevados),
a partir dos quais se obtém a mistura final de trabalho.
Antes de ser enviada para a moldagem, a barbotina para enchimento é mantida em
tanques de agitação lenta.
2) Moldagem
A moldagem das peças pode ser efectuada por enchimento manual clássico,
enchimento de baixa, média e alta pressão, distinguindo-se as últimas pelo seu elevado ritmo
de produção.
Após a abertura dos moldes, as peças são retiradas, permanecendo ainda na olaria em
condições de temperatura e humidade controladas, antes de serem enviadas para a secagem.
Este período permite uma primeira secagem das peças, conferindo-lhes a resistência mecânica
necessária para o seu manuseamento na fase de acabamento.
As condições de temperatura e humidade ambiente da olaria são permanentemente
controladas e mantidas dentro de parâmetros limite. Para o efeito são utilizadas unidades de
climatização, alimentadas a gás natural com ou sem permutador e com recirculação de ar de
admissão.
3) Secagem
A secagem dos produtos processa-se normalmente em secadores de câmaras estáticas,
com carga e descarga manual, os secadores utilizam frequentemente ar quente recuperado do
arrefecimento dos produtos dos fornos sendo a regulação mais fina de temperatura efectuada
por um queimador de gás.
46
Após um ciclo de secagem que pode variar entre 7 e 16h, as peças são retiradas do
secador para lhes ser aplicada uma camada de vidro. A vidragem efectua-se em cabines, que
podem ser automatizadas.
4) Cozedura
Os produtos vidrados são carregados em vagonas, que são introduzidas num forno de
túnel com impulsos que podem oscilar entre 20 e 50 minutos. Esta é a fase do processo com
maior consumo de energia, cuja temperatura pode oscilar entre os 1 100 e os 1 300 °C.
Após a cozedura, efectua-se a descarga, escolha e embalagem. Para a recuperação de
peças que necessitem de ser retocadas, normalmente as empresas dispõem de fornos
intermitentes. Neste fornos são cozidas as peças retocadas e/ou com efeitos de decoração
especiais num ciclo que pode oscilar entre 18 e 20 horas.
47
produtivo de louça sanitária.
PREPARAÇÃO DE PASTA
Sanindusa-/ Março 2005
(Artur Serrano)
Turbodiluidores
("Plásticos")
Matérias Primas
Doseador
Balanças
Quartzo,Caco crú, Caulinos,Argilas,Felquartzo
ENCHIMENTO TRADICIONAL
Desmoldagem
Enchimento
VIDRAGEM
Moinhos "ALSING"
("Duros")
Inertes
Inertes
Inertes
Tanques de Homogeneização
ENCHIMENTO DE MÉDIA E ALTA PRESSÃO
SECAGEM
Baterias de enchimento
Netzcsh, NIV, SHANK,KERAMAG
Secador de câmaras estáticas
MONOCOZEDURA
ARMAZENAGEM
Preparação Vidros
Moinhos
Balança
Diluidores
Agitadores
Forno de túnel 1
3
3
Cabines de Vidragem
RECOZEDURA E DECORAÇÃO
Forno de túnel 2
ESCOLHA
EMBALAGEM E ARMAZENAGEM (do produto final)
Forno intermitente SACMI
DECORAÇÃO DE PEÇAS ESPECIAIS, TERCEIRO FOGO
Forno intermitente OFENBAU
Forno intermitente HEIMSOTH
Escolha do material cozido
Figura 24 – Exemplo de diagrama esquemático do processo de produção de louça sanitária
48
Louça Utilitária e Decorativa
Estas três áreas de louça seguem processos produtivos bastante semelhantes, diferindo
essencialmente nas matérias-primas usadas e na temperatura de cozedura usada, sendo a
porcelana cozida a temperaturas mais elevadas e a faiança a temperaturas mais baixas. As
variações no processo ocorrem na fase de conformação das peças, sendo que as formas mais
simples são feitas com recurso a moldagem e as mais complexas com recurso a enchimento. A
sequência de fabrico é a seguinte:
1) Preparação de pasta
Depois de doseados por pesagem, os “duros” e “plásticos” são introduzidos e
processados em moinhos “alsing”. O material argiloso é introduzido em turbodiluidores,
juntamente com a quantidade de água necessária para se obter uma pasta com densidade e
viscosidade adequadas. Uma parte das matérias-primas é moída e armazenada em tanques de
diluição com agitação permanente. A partir destes tanques a suspensão é injectada em filtrosprensa de onde a pasta crua é retirada sob forma de rodelas, ou ”lapas”. Estas serão
posteriormente utilizadas no fabrico de peças por contramoldagem, ou por enchimento.
2) Atomização
A secagem da pasta é efectuada num atomizador alimentado por bombas hidráulicas
de pistão de porcelana, colocadas em paralelo e debitando a barbotina a alta pressão.
Normalmente, o atomizador é alimentado a gás natural.
3) Prensagem
O pó atomizado é armazenado em big-bags que vão alimentar as linhas de produção,
constituídas por prensas.
4) Contramoldagem/Secagem
Depois de amassadas as “lapas” são extrudidas em fieiras. A pasta é retirada das fieiras
sob a forma de cilindros, de onde segue para o fabrico, que se processa em máquinas
automáticas, “Rollers” e/ou “Jaules”. Depois de moldadas contra um molde de gesso, as peças
passam por um processo inicial de secagem, que se destina a secar o molde de gesso de modo
a facilitar a desmoldagem da peça (secadores de couro). A peça desmoldada segue então para
a fase final da secagem (secadores de branco). Seguidamente a louça segue para a 1ª cozedura
ou chacotagem.
49
5) Enchimento
As peças com formas complexas normalmente são fabricadas por enchimento. A
barbotina é vazada no interior de formas de gesso com a forma da peça a obter.
6) 1ª Cozedura: Chacotagem e Vidragem
As peças são cozidas a cerca de 1 100 °C para que ganhem resistência mecânica, sem
perder a porosidade, e de modo a facilitar a operação de vidragem. Após a cozedura o material
limpo é submetido à operação de vidragem (aplicação do vidro).
7) 2ª Cozedura: Cozedura do Material Vidrado
Nesta operação as peças já vidradas são cozidas a temperaturas da ordem dos 1 380 °C.
Para obter as qualidades requeridas para os objectos de porcelana, a cozedura efectua-se entre
determinados limites de temperatura, em atmosfera redutora.
8) Decoração
Após a cozedura do material vidrado, a louça é escolhida, podendo ainda proceder-se à
decoração mais elaborada das peças. Os efeitos de decoração podem ser aplicados por
decalque, filagem, enchimento, pintura à pistola, ou à mão.
Após a pintura das peças segue-se nova cozedura: se o motivo decorativo pretendido
for On-Glaze esta efectua-se a cerca de 925°C; no caso de ser usada a decoração In-Glaze a
cozedura efectua-se a cerca de 1 205 °C. A louça é então escolhida embalada e armazenada.
50
Mesas de acabamento
7
7
7
ACABAMENTO
Moinhos
Forno túnel "RIEDHAMMER"
Fornos intermitentes
2ª COZEDURA (GRANDE FOGO)
Transportador aéreo
SECAGEM
Balança
Matérias Primas
Misturadores
Peneiro
Agitadores
COZEDURA DA DECORAÇÃO (3º FOGO)
Fieiras
Diluidores
Agitadores
Balança
Prensas
ESCOLHA, EMBALAGEM E ARMAZENAGEM
Moinhos
Preparaçäo Vidros
Rollers, jaules
Bancas de enchimento
COZEDURA
VIDRAGEM
Bomba Atomizador
"BIG-BAGS"
de
(Pó atomizado)
Alta Pressão
Filtros prensa
1ª COZEDURA (CHACOTAGEM)
Diluidores
Peneiro
PREPARAÇÃO DE PASTA / ATOMIZAÇÃO / ENCHIMENTO / CONTRAMOLDAGEM / PRENSAGEM
produtivo de louça utilitária e decorativa.
Figura 25 – Diagrama esquemático do processo de produção de louça utilitária e decorativa
51
Cerâmica Técnica
No final desta secção apresenta-se um fluxograma típico associado ao fabrico de
isoladores cerâmicos de média e alta tensão.
1) Preparação/Moagem
As matérias-primas utilizadas são destorroadas e, depois de devidamente doseadas são
introduzidas em moinhos “alsing”, onde se procede à primeira fase da moagem. Na segunda
fase da moagem efectua-se a diluição da carga dos moinhos com a argila que lhe é adicionada.
2) Filtro-prensagem
A pasta, que está distribuída pelos tanques de homogeneização, é então encaminhada
para filtros-prensa de onde se extraem as “lapas”, discos de pasta muito plástica que se
destinam a ser utilizados na fase seguinte do processo.
3) Moldagem
Uma vez retiradas as “lapas” dos filtros-prensa são introduzidas em extrusoras ou
fieiras a vácuo. Nesta fase a pasta é moldada para obter peças de formato cilíndrico de diversas
dimensões: os “charutos”.
4) Pré-secagem
Os “charutos” retirados das extrusoras ou fieiras e são cortados à medida adequada, de
modo à peça poder ser trabalhada num torno. Entre o torno e a extrusora ou fieira procede-se
a uma secagem feita por efeito de joule, pela aplicação de tensão nos topos de cada peça, de
cerca de 1 Volt por cada centímetro de comprimento.
5) Torneamento
As peças são moldadas manualmente por meio de tornos verticais com comando
numérico ou tornos replicadores manuais de padrões, conferindo-lhes a forma final
característica dos isoladores cerâmicos.
6) Secagem
Após a conformação segue-se uma operação de secagem, normalmente em secadores
de câmaras estáticas.
7) Acabamento
Os isoladores são então submetidos a operações de esponjagem, limpeza e vidragem,
podendo ser ou não granitados os extremos da peça, de modo a conferir melhor aderência às
ferragens que serão posteriormente aplicadas.
52
O vidro que se aplica na peça é também preparado em moinhos “alsing” de menores
dimensões e armazenado em tanques de homogeneização com agitadores.
8) Cozedura
As peças são cozidas em fornos intermitentes de grandes dimensões com controlo da
atmosfera de cozedura. A temperatura de cozedura atinge normalmente os 1 200 °C.
Na fase final o material é sujeito a operações de rectificação, verificação de tolerâncias
e ajustamentos. Seguidamente é submetido a diversos ensaios de resistência mecânica,
resistência ao choque térmico e ensaios eléctricos diversos. Finalmente podem ainda aplicar-se
ferragens, dependendo do tipo de produto.
53
produtivo de louça utilitária e decorativa.
Figura 26 – Diagrama esquemático do processo de produção de isoladores térmicos de média e alta
tensão
54
Principais Operações de Processo
Embora a Cerâmica apresente processos produtivos diferentes por subsector, os equipamentos
de produção que caracterizam este subsector são os atomizadores, os secadores e os fornos.
Atomização
De forma muito sintética, a secagem por atomização é usada na produção de pó para
fabricação de pavimento, revestimento e louça. Baseia-se, essencialmente, num sistema de
evaporação de água, em que uma corrente de ar quente seca a barbotina quase
instantaneamente. O pó atomizado é colectado no fundo do atomizador e o pó mais fino,
arrastado pelo ar de exaustão, é recuperado num sistema de separação por ciclones.
O ar de secagem é geralmente produzido por geradores de ar quente com queima directa
de fuelóleo, ou gás podendo ser utilizado também o ar quente recuperado de fornos.
Na Figura 27 apresenta-se um aspecto geral de um atomizador utilizado na produção de
pó para fabricação de pavimento no subsector Cerâmica Estrutural de Acabamento.
No atomizador procede-se à evaporação da água contida na barbotina a fim de se obter o
pó destinado à prensagem na secção de conformação das peças.
55
(a)
(b)
Figura 27 – (a) Atomizador. (b) Processo de secagem por atomização (Fonte: Spray Process)
56
Secagem
Após a operação unitária de conformação, a água contida na pasta deixa de ter utilidade
e é necessário eliminá-la na maior quantidade possível para se efectuar a cozedura dos
produtos.
Normalmente os produtos circulam em contracorrente com o ar de secagem e à entrada
do secador o ar utilizado é mais saturado e a sua temperatura mais baixa e no final a
temperatura tem de ser mais elevada para promover a transferência de calor e evaporar a água
mais facilmente.
Na indústria cerâmica pode encontrar-se uma variedade grande de secadores com
tipologias diferentes e incorporando tecnologias bastante diversas, adaptados à produção de
cada tipo específico de produto a secar. Por isso não é de admirar que alguns secadores
apresentem eficiências energéticas de 1 300 kcal/kg e outros apresentem eficiências piores, da
ordem das 2 000 kcal/kg. Tudo depende da massa de produto, velocidade, temperatura de
secagem e quantidade de água a retirar.
Existem diversos tipos de secadores como podemos observar a seguir:
Figura 28 – Secador intermitente ou de câmara (estufa)
57
Cozedura
A função dos fornos é efectuar a cozedura do material seco, já vidrado ou de peças
decoradas.
Durante a cozedura o material sofre transformações físicas e químicas que lhe conferem
as propriedades requeridas para o produto final.
De acordo com o sistema de queima usado, os fornos túnel podem ser, fornos muflados,
onde os gases de combustão estão confinados a câmaras laterais, sem entrarem em contacto
directo com os produtos ou fornos de queima directa ou chama livre, em que os produtos são
aquecidos por exposição directa à chama
Os fornos de rolos estão normalmente equipados com queimadores de alta velocidade
confinados às diversas zonas ou módulos de controlo de temperatura. E os fornos
intermitentes são normalmente aquecidos por queima directa de propano ou gás natural,
tendo revestimento em tijolo refractário e, mais recentemente, em fibra cerâmica. Existem
diversos tipos de fornos com funcionamento contínuo e intermitente.
Figura 29 – Forno túnel (Fonte: Xtherm)
58
3.5.1. Tipos de energia utilizada
A indústria cerâmica é um consumidor intensivo de energia, especialmente nas fases de
atomização, secagem e cozedura.
Na Cerâmica, verifica-se em todos os sectores que a maior quantidade de energia
consumida é a energia térmica.
Apresentam-se na Tabela 18 os principais tipos de combustíveis utilizados na indústria
cerâmica.
Tabela 18 – Equipamentos consumidores intensivos de energia térmica e respectivos combustíveis
utilizados na indústria cerâmica
* central de cogeração; ** praticamente inexistente; GN - gás natural; GPL - gás propano liquefeito
A utilização de combustíveis fósseis, como o fuel, o coque de petróleo e os óleos
reciclados têm um impacte elevado no meio atmosférico. Por serem combustíveis menos
tratados ocorre uma libertação de óxidos de enxofre, partículas e metais pesados superior ao
uso equivalente do gás natural, devendo por isso mesmo serem substituídos por este
combustível.
59
A energia eléctrica é utilizada sobretudo na força motriz das máquinas, no ar
comprimido, na iluminação, no ar condicionado e nos sistemas de despoeiramento.
Tabela 19 - Equipamentos consumidores intensivos de energia eléctrica na indústria da cerâmica e do
vidro
Subsector
Secção
homogénea
Cerâmica
Estrutural
Moldagem
Pavimento e
Revestimento
Sanitário
Sistemas de despoeiramento;
Compressores de ar comprimido
Equipamentos
auxiliares
Preparação
Cerâmica Utilitária
e Decorativa
Moinhos
Moinhos;
Turbodiluídores
Moinhos;
Turbodiluídores
Prensas;
Prensas;
Prensas;
Extrusoras (Fieiras) Extrusoras (Fieiras) Extrusoras (Fieiras)
Moinhos;
Diluidores
Baterias de alta
pressão
Secagem
Secador:
– Semicontínuo;
– Contínuo;
– Câmara estática;
Atomizador;
Secador:
– Contínuo;
Atomizador;
Secador:
– Contínuo;
Sistemas de
ventilação de
olarias
Cozedura
Sistemas de
ventilação de
fornos
Fornos
Fornos
Fornos
60
3.6.
Identificação de boas práticas e tecnologias de eficiência
energética
Contabilização Energética e Boas Práticas na Utilização de Energia
Esta área de actuação pode dividir-se em três pontos principais:
Gestão energética eficaz – Implementação de um sistema de monitorização de
energia
Os Sistemas de Monitorização de Energia são uma ferramenta fundamental para a
redução dos consumos. Tal é conseguido através dos princípios do ciclo de gestão:
definição de objectivos, implementação de acções, medição, correcção.
Sem medir não é possível melhorar. Assim a medição é fundamental para:
•
•
Compreender os consumos eléctricos e não eléctricos;
Conhecer a qualidade da energia e ineficiência dos equipamentos, permitindo
acção imediata sobre os problemas da rede;
•
Conhecer o perfil da carga aumentando a eficiência energética;
•
Promover o uso da electricidade em horários mais vantajosos;
•
Comparar a facturação do fornecedor de energia;
•
Reduzir os consumos de stand-by;
•
Contribuir na redução de impacto no clima, através das emissões de CO2;
•
Certificação ambiental;
•
Baixar a factura energética.
61
Um Sistema de Monitorização de Energia (SME) permite medir através de qualquer
contador que esteja integrado no circuito e que emita impulsos eléctricos.
Contadores
Eléctricos
Contadores Gás
Analisadores de
energia
O que medir?
Contadores de Água
• Energia eléctrica.
• Água.
• Fuel.
• Gás.
• Produção.
Outros contadores
É possível medir energia eléctrica, gás, água, fuel, ou qualquer outra grandeza com
interesse para a análise, como por exemplo a produção.
Gestão energética eficaz – Implementação de um sistema de gestão de energia
segundo a norma NP EN 16001
Esta norma segue o ciclo da Gestão de Deming PDCA:
Plan – Estabelecer os objectivos e processos necessários para obter
resultados, de acordo com a política energética da organização;
Do – Implementar os processos;
Check – Monitorizar e medir os processos em relação à política energética
objectivos, metas, obrigações legais e outros requisitos que a organização
deve cumprir e relatar os resultados;
Act – Empreender acções para melhorar, continuamente, o desempenho do
sistema de gestão de energia.
62
Monitorização Contínua
Política Energética
Planeamento
Revisão pela
Gestão
Implementação e
Funcionamento
Auditoria Interna
Verificação
Monitorização e
medição
Acções Correctivas
e Preventivas
Figura 30 – Funcionamento da norma NP EN 16001
Por outras palavras, um SGE é um modelo que ajuda a sistematizar na definição das
responsabilidades, a planear, a definir indicadores e objectivos, a monitorizar os
consumos, a auditar os processos e a implementar medidas no sentido de corrigir
situações que possam levar à redução dos consumos energéticos, numa espiral de
melhoria contínua.
Este Sistema pode ser integrado com outros Sistemas de Gestão, nomeadamente da
Qualidade, Ambiente, Segurança, entre outros.
63
Elaboração de índices e custos energéticos
- De forma complementar, é necessário elaborar índices de eficiência energética e
calcular indicadores económicos, dispondo desta forma das ferramentas adequadas
para poder conhecer com pormenor o estado de cada processo e comparar com
processos semelhantes em empresas análogas, e caso necessário adoptar medidas
rectificadoras oportunas.
- Dentro dos indicadores energéticos é possível fazer-se uma classificação entre
indicadores absolutos e relativos:
Indicadores absolutos
o
Potências totais instaladas em cada sistema.
o
Horas de funcionamento por ano.
Indicadores relativos
o
Potências instaladas em cada sistema por unidade de superfície ou de
produção.
o
Consumo de cada uma das energias por unidade de superfície ou de
produção.
o
Consumo em cada ciclo de operação para cada actividade.
Contratação e facturação energética
- Na escolha do tipo de energias que se vão consumir, é necessário determinar quais
são os mais adequados para o processo produtivo, não só do ponto de vista técnico,
mas também dos pontos de vista económico e ambiental.
- Escolhidos os tipos de energia que se vão consumir e a quantidade necessária de
cada, é preciso estudar a modalidade de contratação, analisando a possibilidade de as
obter considerando as tarifas reguladas ou as do mercado liberalizado. É conveniente
ter
um
conhecimento
suficientemente
amplo
das
características
técnicas,
económicas, comerciais e legais do mercado energético, sendo recomendável dispor
na empresa de um responsável para esta área ou recorrer a um especialista externo.
Juntamente com esta escolha, deve realizar-se de forma periódica uma análise da
facturação respeitante à energia consumida, comprovando se é a mais adequada em
função das diferentes modalidades de preços.
64
Contratação de Gás Natural
- Ajustar de forma adequada a tarifa ao consumo diário de gás.
- Para as empresas com consumos inferiores a 2 000 000 m3(n), o termo fixo da
factura está directamente relacionado com o caudal máximo de gás e o tipo de
contador instalado. Deste modo recomenda-se que a escolha do escalão de pressão
seja a mais ajustada possível às condições reais de laboração.
- No caso dos consumidores com consumos superiores a 2 000 000 m3(n)/ano, a
potência máxima diária contratada é ajustada por um valor entre os 80% e 105% do
consumo de gás diário.
Contratação Eléctrica
- Analisar a possibilidade de alterar os consumos das horas de ponta para horas de
baixo consumo, permitindo escolher assim um tarifário que premeie os consumos
neste tipo de horas.
- Analisar se a tarifa eléctrica contratada é a mais adequada ao perfil de consumo,
seleccionando o maior nível de tensão de entrega possível, já que, neste caso os
termos de potência e de energia são menores que em BT. Em Portugal, dependendo
do n.º de horas de utilização anual das instalações eléctricas pode interessar optar
por tarifas com custos unitários de energia e potência mais adequados sendo
necessário efectuar uma simulação com base em consumos registados num período
alargado (12 meses de preferência), para se verificar qual a alternativa mais
económica.
- Corrigir o factor de potência e ajustá-lo para o valor mais elevado possível,
mantendo-o sempre acima de 0,96.
65
Energia Reactiva
O factor da potência é um dado crucial na altura de estudar a eficiência energética
de uma instalação eléctrica de corrente alternada. Todos os receptores de energia
eléctrica cujo princípio de funcionamento se baseie nos efeitos dos campos
electromagnéticos, para além de requererem potência activa, requerem energia
reactiva para o seu funcionamento.
A potência reactiva (Q) constitui energia não útil e a sua presença deve ser limitada,
dado que gera maiores perdas energéticas na forma de calor por efeito de Joule e
obriga a sobredimensionar de modo desnecessário a rede eléctrica.
Por este motivo, as companhias eléctricas (de acordo com a legislação vigente),
penalizam o excessivo consumo de energia reactiva, dando lugar na facturação
eléctrica a uma taxa ou complemento.
Pretende-se evitar uma sobrevalorização na factura, provocado por um baixo factor
de potência.2 Em Portugal, se o factor de potência for inferior a 0,96 a factura
eléctrica sofre um agravamento do preço.
Para corrigir (aumentar) um factor de potência demasiado reduzido, utilizam-se
equipamentos de compensação de energia reactiva, normalmente baterias de
condensadores. A colocação de baterias de condensadores deve ser precedida de um
estudo de rentabilidade económica, ainda que se possa assegurar que a colocação de
baterias de condensadores em locais onde o factor de potência é baixo (menor 0,96),
originará períodos de recuperação do investimento muito baixos, isto é, a
rentabilidade está assegurada.
De forma geral, a compensação de Energia Reactiva tem os seguintes benefícios:
Elimina a facturação de energia reactiva.
Reduz as quedas de tensão.
Reduz as perdas por efeito de Joule.
Protege a vida útil das instalações.
Aumenta a capacidade das linhas de transporte
2
O factor de potência (cos φ) é o parâmetro que permite determinar a fracção de energia activa na
instalação eléctrica. Tecnicamente, representa o quociente entre a potência activa (P) e a aparente (S),
sendo φ o ângulo de desfasamento da intensidade relativamente à voltagem da corrente alternada
utilizada. Quanto maior for o factor de potência (cos φ), maior é a fracção de potência activa da instalação.
66
Motores Eléctricos
Os motores eléctricos abastecem, na maioria dos casos, os equipamentos industriais,
pelo que a sua operação e conservação representa um campo importante de
oportunidades para a poupança de energia, que se traduz numa redução dos custos de
produção e numa maior competitividade.
Estes equipamentos são uma das principais fontes de consumo de energia na Europa,
sendo os responsáveis por 70% do consumo de electricidade na indústria europeia. O
custo da utilização de um motor eléctrico é de 95% em energia durante o seu
funcionamento, 3% no investimento inicial e 2% em manutenção.
Custo de utilização
Investimento
Manutenção
Figura 31 – Custos associados a motores eléctricos
A eficiência ou rendimento de um motor eléctrico é uma medida da sua capacidade
para converter a potência eléctrica em potência mecânica útil:
Eficiência
Potência mecânica
Potência eléctrica
x100
Nem toda a energia eléctrica que um motor recebe, se converte em energia
mecânica. No processo de conversão, dão-se perdas, pelo que a eficiência nunca será
de 100%. Se as condições de operação de um motor estiverem incorrectas ou se este
tiver alguma imperfeição, a magnitude das perdas pode superar em muito as
especificações previstas em projecto, com a consequente diminuição da eficiência.
De forma geral, um motor converte 85% da sua energia eléctrica em energia
67
mecânica, perdendo 15% no processo de conversão. Na prática, consome-se (e pagase) inutilmente a energia utilizada para fazer funcionar o motor.
Energia - 85%
Perdas - 15%
Figura 32 – Perdas de energia nos motores eléctricos
É especialmente interessante introduzir critérios de eficiência no momento de
adquirir motores novos ou de substituir algum dos existentes. Utilizar motores com
mais eficiência, que actualmente podem apresentar rendimentos na ordem dos 96%,
reduz as perdas e os custos de operação. Os motores eficazes, ainda que inicialmente
pressuponham um maior investimento, permitem recuperá-la em pouco tempo,
reduzindo de forma global os custos de operação, e apresentando como vantagens
adicionais:
Menor consumo com a mesma carga.
Mais fiabilidade e menores perdas.
Rendimento consideravelmente maior.
Amortização em 2,5 anos aproximadamente.
Operação a menor temperatura.
Suportam melhor as variações de tensão e as harmónicas.
Factor de potência sensivelmente maior.
Operação mais silenciosa.
Na altura de adquirir um motor eléctrico, deve ter-se em conta que, ao comprar um
motor de elevada eficiência, o investimento inicial pode tornar-se mais alto, mas os
custos podem recuperar-se rapidamente em termos de poupança do consumo
energético. Segundo a eficiência energética dos motores eléctricos, estes classificamse em:
68
EFF1: Motores de elevada eficiência.
EFF2: Motores de eficiência normal.
EFF3: Motores de eficiência reduzida.
Figura 33 – Exemplo de motores eléctricos de elevada eficiência – EFF1
Em seguida apresentam-se algumas indicações práticas para conseguir uma
diminuição dos custos e poupança energética:
- Verificar o modo de arranque dos motores e se se realiza de forma sequencial e
planificada.
- Utilizar arrancadores estrela-triângulo ou de arranque suave como alternativa aos
arrancadores convencionais, quando a carga não necessitar de um elevado binário de
arranque. São mais económicos e eficazes em termos energéticos, mas apresentam o
inconveniente do binário se reduzir no arranque.
- Registar se os motores de indução utilizam variadores de velocidade. A variação de
velocidade tem múltiplas vantagens:
Poupança energética como consequência de um consumo mais adequado à
carga exigida.
Diminuição dos picos de potência nos arranques.
69
Iluminação
- Verificar o tipo de lâmpadas e a sua eficiência adoptando como critérios:
Existência de pré-aquecimento nas lâmpadas fluorescentes, pois aumenta a
sua vida e diminui a deficiência de luz.
Instalação de lâmpadas fluorescentes de 26 mm ou inclusivamente de 16 mm
de diâmetro, em vez das de 38 mm. Estima-se uma poupança de energia de
10%.
Substituição
de
lâmpadas
incandescentes
por
lâmpadas
fluorescentes
compactas (LFC) de baixo consumo, que possuem uma maior duração e um
menor consumo energético naquelas zonas que requerem um maior nível de
iluminação ou onde os períodos de iluminação são longos. Este tipo de
lâmpadas consome 80% menos que as incandescentes.
Utilização de balastros electrónicos associados às lâmpadas fluorescentes de
alta-frequência, em comparação aos sistemas de iluminação fluorescentes com
balastros convencionais, uma poupança de consumo energético (até 25%), um
arranque mais suave, eliminação do ruído e incandescência e uma maior
duração (até 50% mais). Esta medida costuma ser recomendada quando o
sistema funciona mais de 1500 h/ano.
Nos armazéns, ou de forma geral em zonas de tectos altos, instalar lâmpadas
de vapor de sódio de alta pressão, de maior eficiência que as fluorescentes, e
que produzem uma maior iluminação com menores custos de manutenção.
Considerar a utilização da tecnologia LED (light emission diode) para
iluminação de interiores e fachadas, como substituição das lâmpadas
incandescentes. A lâmpada de LED consume cerca de 15 vezes menos energia,
dura 30 vezes mais e custa cerca de 2,5 menos do que uma lâmpada de
halogéneo.
Substituição directa de lâmpadas de vapor de mercúrio por lâmpadas de
iodetos metálicos. Esta substituição pode significar uma poupança de até 50%.
- Verificar os níveis de iluminação nas diferentes zonas de trabalho, reduzindo a
iluminação naquelas zonas que não são realmente críticas e portanto que não
necessitam de uma iluminação relevante, como os corredores. Como medidas, pode
optar-se por suprimir nestas zonas alguns pontos de luz. Em algumas situações, caso
70
estas medidas não possam ser aplicadas, pode equacionar-se a substituição do sistema
por outro mais adequado.
- No caso de não se dispor de dispositivos de controlo do sistema, analisar a
possibilidade de os instalar, em função da zona:
Zonas de utilização pouco frequente (casas de banho, vestiários): detectores
por infra-vermelhos que permitam a ligação automática da iluminação.
Zonas de utilização presencial (armazéns e refeitórios): interruptores
temporizados.
Zonas exteriores de utilização obrigatória (parque de estacionamento,
iluminação periférica): controlos automáticos programados à hora ou através
de células sensíveis ao movimento e fotocélulas.
Considerar a utilização de dimmers. Os dimmers são dispositivos que regulam
a intensidade luminosa de uma lâmpada, podendo assim adaptar-se a
luminosidade de uma sala em função das necessidades.
71
Ar Comprimido
Sendo o ar comprimido a segunda forma de energia mais utilizada na indústria
transformadora, é a mais cara de todas e normalmente a mais deficientemente
tratada.
Figura 34 – Compressor de parafuso com velocidade variável. [www.atlascopco.co.uk]
- Assegurar-se de que o ar admitido no compressor vem do exterior ou em geral do
foco mais frio possível. Por cada 4ºC de redução da temperatura do ar admitido no
compressor, este reduz o seu consumo em 1%.
- A verificação periódica das perdas de ar comprimido em todo o sistema, deverá ser
feita com a fábrica parada, quer dizer, sem consumo de ar comprimido. As perdas
podem ser da ordem dos 30 a 40% do ar produzido; dever-se-á ter em atenção que
para um caudal de ar a 7 bar, a potência requerida pelo compressor em função de
vários tamanhos de fugas de ar, está representada no quadro seguinte.
- Estudar a possibilidade de recuperar o calor residual do compressor (o calor do
refrigerante — água, ar, óleo) e utilizá-lo para aquecer ar ou água, ou para o
aquecimento de naves industriais, mediante um permutador de calor. A recuperação
do calor residual pode chegar a representar uma poupança anual de energia até 20%
do consumo eléctrico do equipamento.
72
Caldeiras
Figura 35 – Caldeira de produção de vapor
- Verificar se o tamanho da caldeira é adequado para satisfazer as necessidades
actuais da empresa, considerando trocá-la por uma mais pequena se for demasiado
grande ou instalar uma suplementar mais pequena para os momentos de menor
exigência.
- Ponderar a possibilidade, segundo o tipo de processo, de dispor de duas caldeiras
diferentes, uma para o processo e outra para climatização, podendo desta forma
reduzir consumos, desligando-se a caldeira de climatização nos períodos em que não
se justifique.
- Rectificar o correcto isolamento da caldeira e de todas as tubagens de distribuição,
válvulas e acoplamentos, evitando perdas desnecessárias de calor.
- Analisar a correcta escolha do combustível usado e, caso necessário, estudar a
possibilidade de substituir o tipo de combustível usado em função das características
do processo e dos equipamentos disponíveis. De forma geral, a escolha de gás natural
como o combustível a utilizar é a opção mais eficiente. O rendimento de uma caldeira
73
de gás natural é superior ao de outras com as mesmas características mas diferentes
combustíveis, reduzindo as emissões de CO2 e de contaminantes como o SO2.
Fornos de cozedura, fornos de secagem e fornos cerâmicos
Fornos intermitentes
- Evitar que os fornos estejam a funcionar mais tempo do que o necessário, razão
porque é preciso conhecer os tempos de aquecimento e cozedura. Reduzir os períodos
de pré-aquecimento e os tempos nos quais permanecem sem carga.
Figura 36 – Forno intermitente
- Nos tempos de espera entre as cargas do forno superiores a meia hora desligar o
equipamento, pois se este estiver bem isolado conservar-se-á o calor, e quando for
necessária a sua utilização conseguir-se-á novamente a temperatura desejada com
menor esforço de energia.
- Aproveitar o calor dos gases de exaustão dos fornos e o calor residual do ar dos
processos de secagem para diversos fins, como o aquecimento de água para processos
industriais de secagem, pré-aquecimento de ar de combustão, ou águas quentes
sanitárias.
74
Recuperação de calor
Figura 37 – Sistema de condutas de recuperação de ar quente de um forno para secadores
- Se for necessária água quente ou vapor, para o processo, analisar a possibilidade de
produzir mediante a utilização de caldeiras de recuperação aquecidas a partir do
calor dos gases de combustão de alta e média temperatura de fornos, outras caldeiras
de vapor ou motores de cogeração.
- A água das caldeiras pode ser pré-aquecida através da instalação de permutadores,
que permitem aquecer a água recuperando o calor dos gases de combustão. Para isto
deve garantir-se que se trata de uma caldeira de condensação, pois disso dependerá a
temperatura mínima admissível dos gases de combustão para garantir que não ocorra
corrosão nas condutas de exaustão da caldeira.
75
De um modo geral, por cada 1ºC de aumento da temperatura da água de alimentação
obtém-se uma diminuição de 4ºC da temperatura dos gases de combustão, desde que
se mantenham os caudais de massa de ambas as correntes — água e ar — constantes.
- Caso seja necessário aquecer água, analisar a possibilidade de instalar
condensadores de vapores residuais.
- O aquecimento do ar de combustão aumenta
a temperatura da câmara de combustão e
diminui o excesso de ar. Este processo pode
fazer-se aproveitando o calor dos gases de
combustão, instalando permutadores ar-ar na
conduta de exaustão dos gases de fornos,
secadores ou caldeiras.
-
Analisar
a
formação
de
fuligens
ou
incrustações, as quais actuam como isolantes,
reduzindo a eficiência do equipamento. Para
as evitar, estudar a possibilidade de instalar
sopradores para as limpezas das superfícies
de permuta. Acompanhar esta medida com
aditivos ao combustível para reduzir os
problemas
de
sujidade
e
equipamentos de recuperação.
corrosão
nos
Figura 38 – Sistema de condutas de recuperação
de ar quente de um forno
Figura 39 – Conduta de recuperação de calor sem isolamento ligada a uma conduta com isolamento
76
- Avaliar a possibilidade de aproveitar o calor do circuito de refrigeração tendo em
conta a sua temperatura e nível de contaminação.
Pode
recuperar-se
o
calor
das
águas
de
refrigeração,
injectando-o
directamente na caldeira ou misturando-o com a água de compensação no
depósito de alimentação, no caso de águas não contaminadas, ou após
tratamento adequado no caso de estarem contaminadas.
No caso de águas contaminadas também se pode dimensionar o seu
aproveitamento com recurso a permutadores.
Pode recuperar-se o calor da água do circuito de refrigeração através de
bombas de calor.
- Analisar a possibilidade de instalar secadores recuperativos que permitam recuperar
calor aproveitando-o para processos de secagem de produtos.
- Avaliar a possibilidade de substituir as torres de refrigeração por circuitos fechados
e aproveitar, através deles, a energia térmica dissipada, por exemplo, em sistemas de
aquecimento.
- Outra medida para que o aproveitamento de calor seja maximizado consiste em
evitar perdas de calor, assegurando para isso que o isolamento das tubagens é o
correcto e que não existem fugas em tubagens, válvulas e acessórios.
77
3.7.
Casos de Sucesso
Neste subcapítulo apresentam-se alguns casos de sucesso decorrentes do projecto Efinerg, no
qual as empresas do sector cerâmico adoptaram variadas medidas de eficiência energética
propostas pelo CTCV, reduzindo assim o consumo energético da fábrica e a libertação de gases
de efeito estufa para o ambiente.
Porcel – Indústria Portuguesa de Porcelanas, SA
A empresa Porcel foi fundada em 1988 e dedica-se à concepção e produção de porcelana de
uso doméstico e decorativo.
O processo de fabrico da empresa pode ser distribuído pelas seguintes etapas:
1- PREPARAÇÃO DE PASTAS
A Porcel recebe a pasta directamente de Limoges, no qual existem dois tipos de pasta:
- plástica - pasta que é tratada passando pela extrusora, para homogeneização,
desarejamento e obtenção de "chouriços" com o diâmetro ajustado à produção da
peça subsequente;
- barbotina - pasta que é preparada num agitador de alta rotação, onde se adiciona à
pasta recebida, água e desfloculante, procedendo-se ao acerto da densidade e
viscosidade.
2- CONFORMAÇÃO
Usam-se duas vias de conformação:
- pasta plástica - para produzir peças de revolução, como por exemplo pratos e pires, os
quais são conformados em máquina roller;
- barbotina - para produzir peças de formatos variados e/ou complexos, como por
exemplo talhas, terrinas ovais e cafeteiras, as quais são conformadas por enchimento
tradicional, utilizando moldes de gesso. Outras peças podem ser produzidas por
enchimento sob-pressão, como por exemplo travessas e azeitoneiras (peças entregessos).
78
3- SECAGEM E ACABAMENTO
Após a conformação, as peças são secas a cerca de 100ºC, para poderem ser facilmente
manuseadas. Posteriormente são acabadas para eliminar as imperfeições.
4- PRIMEIRA COZEDURA
De seguida, as peças vão cozer a cerca de 1000ºC, obtendo-se as peças chacotadas.
Esta cozedura confere às peças as características essenciais para a operação seguinte,
principalmente a resistência mecânica e a porosidade.
5- VIDRAGEM
Nesta fase as peças são escolhidas e desempoeiradas, de modo a estarem conformes
para a vidragem, operação realizada por imersão das peças chacotadas em suspensão
de vidrado.
6- SEGUNDA COZEDURA
Após vidradas, as peças vão novamente cozer a cerca de 1400ºC, obtendo-se as peças
em porcelana.
7- ESCOLHA DO BRANCO
A porcelana é então seleccionada e devidamente acondicionada no armazém de
branco.
8- DECORAÇÃO
Pode ser realizada por estampagem manual através de aplicação de decalque, e/ou
pode ser filada, com aplicação de ouro, platina ou tintas, aplicadas manualmente ou
por máquina.
9- COZEDURA DO DECORADO
Nova "operação de queima" especificamente para a cozedura do decorado, podendo
ser realizada a diferentes temperaturas consoante o tipo de produtos que constituem o
respectivo decalque/filagem e/ou tipo de características pretendidas:
- 900ºC - onglaze, 1250ºC - inglaze, 1400ºC - alto-fogo.
10- ESCOLHA FINAL
As peças são escolhidas a 100% e o produto conforme é embalado em caixas de cartão
craft ou gift (consoante as peças).
79
11- EMBALAGEM
É enviado para o armazém comercial.
12- ARMAZÉM COMERCIAL
São elaborados os conjuntos, aviadas as encomendas e preparada a expedição.
13- EXPEDIÇÃO
Os produtos seguem para os clientes por transportador.
O Ouro / Platina das decorações Porcel podem ser usados na máquina de lavar de acordo com
a norma ASTM 3565.
A Porcel está localizada em Oliveira do Bairro e no período de 2008 a 2010 o número de
trabalhadores tem vindo a aumentar (67 trabalhadores em 2008, 77 trabalhadores em 2009 e
80 trabalhadores em 2010).
A empresa dedica‐se essencialmente ao mercado internacional (principalmente Itália, Noruega,
USA e o Médio Oriente), direccionando apenas cerca de 30% da sua produção para o mercado
nacional (retalhista e armazenista).
A participação em diversas feiras e eventos, como a Maison & Objet em Paris e a Table Top em
Nova Iorque, entre outras, são uma das componentes de estratégia de internacionalização da
Porcel, apontando novos mercados e novas oportunidades de expansão.
Actualmente a Porcel encontra-se certificada pelas normas NP EN ISO 9001:2008 e NP EN ISO
14001:2004 que visa assegurar a manutenção do sistema de gestão da Qualidade e do
Ambiente da empresa.
Actualmente a empresa já implementou algumas medidas de eficiência energética no âmbito
do projecto Efinerg sugeridas pelo CTCV, nomeadamente:
- Foi substituído o compressor antigo por um compressor mais eficiente e melhor adaptado às
solicitações da rede de ar comprimido da Porcel. A instalação deste compressor em 2011
permitirá que a empresa obtenha uma economia de energia de 70 465 kWh por ano, o que
corresponde a uma poupança de 7 629 €.
- Foi substituído em 2011 o queimador existente (rendimento de 82 %) no secador Ceric por um
de melhor rendimento (90 %) e com melhor adaptação à carga térmica do secador.
80
Esta medida, resultará numa economia de 1 847.69 m3(n) por ano, o que corresponde a uma
poupança de cerca de 680 €.
A aplicação destas medidas poderá gerar um impacto de menos 5.7 % no consumo global de
energia, cerca de menos 16 822 kgep por ano.
81
Jomazé – Louças Artísticas e Decorativas, Lda
A empresa Jomazé foi fundada em 1979 e dedica-se ao fabrico de faiança decorativa.
O processo de fabrico da empresa pode ser distribuído pelas seguintes etapas:
1- RECEPÇÃO DAS MATÉRIAS-PRIMAS
2- PREPARAÇÃO DE PASTAS
3- CONFORMAÇÃO
4- ACABAMENTO
5- SECAGEM
6- 1ª COZEDURA
7- SELECÇÃO
8- DECORAÇÃO
9- VIDRAGEM
10- 2ª COZEDURA
11- ACABAMENTO
12- SELECÇÃO
13- EMBALAMENTO
14- EXPEDIÇÃO
A Jomazé, localizada em Alcobaça, dedica‐se essencialmente ao mercado internacional (França,
Inglaterra, Alemanha e USA), e apenas cerca de 15% da sua produção é direccionada para o
mercado nacional.
A empresa acompanha o desenvolvimento tecnológico, associado à sua actividade, através de
feiras internacionais (Paris, Milão, Frankfurt), de centros tecnológicos (CTCV), NERLEI, APICER,
CENCAL, desenvolvendo quase sempre actividades de melhoria de produto ou de processo
decorrentes deste tipo de conhecimentos.
82
A Jomazé implementou já algumas medidas de eficiência energética no âmbito do projecto
Efinerg sugeridas pelo CTCV, nomeadamente:
- Substituiu um compressor de controle carga/vazio por um de velocidade variável, melhor
adaptado às solicitações da rede de ar comprimido. Este compressor foi instalado em finais de
2011. Esta medida, poderá resultar numa economia de 2 270 m3(n) por ano, o que corresponde
a uma poupança de 658 €.
- Foi instalado, no final de 2011, isolamento na tubagem da caldeira, a fim de reduzir as perdas
térmicas no troço de tubagem desde a caldeira até às bancas de louça que permitiu baixar o
setpoint da temperatura da água da caldeira e aumentar o calor disponível para a secagem das
bancas. Esta medida, poderá resultar numa economia de 10 247 kWh por ano, o que
corresponde a uma poupança de 1 229.58 €.
A aplicação de ambas as medidas irá gerar um impacto de menos 3.2 % no consumo global de
energia, cerca de menos 4 257 kgep por ano.
83
3.8.
Breves considerações do CELE
Com o Protocolo de Quioto foi dado um importante passo no combate às alterações climáticas
resultantes do aquecimento global do planeta. Este fenómeno climático tem o grande potencial
de agravar certas circunstâncias na sociedade actual, nomeadamente a perda de espécies, o
acesso à água, a produção de alimentos e o aumento da frequência e da intensidade de
desastres climáticos.
O principal “activador” do aquecimento global é a emissão excessiva de gases com efeito de
estufa para a atmosfera, destacando-se o dióxido de carbono (CO2). Antes da Revolução
Industrial, no final do séc. XIX, a concentração de dióxido de carbono na atmosfera terrestre
era de apenas 280 ppm. Actualmente a concentração de CO2 é de cerca de 390 ppm. Estudos
concluem que para se prevenir um desastre climático é necessário reduzir a concentração de
CO2 para pelo menos 350 ppm até 2050, conforme se apresenta na Figura 40.
Figura 40 – Redução necessária da concentração de CO2 na atmosfera para o valor mínimo de
segurança ambiental. (Fonte: The Sustainability Funders)
84
Uma das medidas adoptadas pela União Europeia (UE) para o cumprimento do Protocolo de
Quioto, consiste na adopção de um instrumento de cariz obrigatório para determinadas
instalações designadamente a Directiva 2003/87/CE, de 13 de Outubro, alterada pela Directiva
n.º 2004/101/CE, do Parlamento Europeu e do Conselho, de 27 de Outubro, que cria o
mecanismo de Comércio Europeu de Licenças de Emissão (CELE), entretanto transposta para a
ordem jurídica interna pelo Decreto-Lei n.º 233/2004, de 14 de Dezembro, com a última
redacção que lhe foi dada pelo Decreto-Lei n.º 154/2009, 6 de Julho, habitualmente designado
por Diploma CELE.
A finalidade desta directiva é ajudar os Estados Membros da União Europeia (UE) a cumprir
com os compromissos de limitação ou redução das emissões de gases de efeito de estufa de
uma forma sustentável. O facto das empresas que participam no comércio de emissões
poderem comprar e/ou vender licenças de emissão permite reduzir emissões ao mínimo custo.
Este instrumento aplica-se ao sector energético e a sectores energeticamente intensivos, que
representam sensivelmente quase metade das emissões de gases com efeito de estufa ao nível
europeu, designadamente produção e transformação de metais ferrosos, cimento, cal,
indústria vidreira, cerâmica e produção de pasta de papel, papel e cartão.
Cada Estado Membro elaborou, em relação a cada período do comércio de emissões, Planos
Nacionais de Atribuição de Licenças de Emissão (PNALE), onde se fixam os níveis totais de
emissões no comércio de licenças de emissão e o número de licenças de emissão atribuído a
cada instalação dentro do seu território. No final de cada ano, as instalações têm a obrigação
de entregar uma quantidade de licenças equivalente as suas emissões. As empresas cujas
emissões se situam abaixo da quantidade atribuída podem vender as licenças que lhes sobram.
As empresas com dificuldades para manter as suas emissões dentro das licenças que lhe foram
atribuídas podem optar por tomar medidas para reduzir as suas próprias emissões (como por
exemplo, investir numa tecnologia mais eficiente ou utilizar fontes de energia com menos
emissões de carbono), comprar no mercado de licenças a quantidade em falta ou então optar
por uma combinação de ambas as opções, que pode depender dos seus custos relativos. Deste
modo, as emissões são reduzidas da forma que for mais rentável para o operador.
Transaccionaram-se, em média, 350 mil licenças por dia em 2010, tendo sido a Bluenext a
principal bolsa europeia do mercado de carbono.
O Comércio Europeu de Licenças de Emissão (CELE) abrange 46 % do total das emissões de
dióxido de carbono na União Europeia e cerca de 10 mil instalações dos seguintes sectores:
o
Centrais termoeléctricas
o
Refinarias
85
o
Cogeração
o
Pasta e papel
o
Metalurgia
o
Cimento e cal
o
Cerâmica
o
Vidro
Em Portugal, foi de carácter obrigatório para 244 instalações no período 2005-2007 (Despacho
Conjunto nº 686-E/2005) e de 212 no período 2008-2012 (Despacho 2836/2008).
No geral, as empresas destes sectores (nomeadamente a indústria da cerâmica e do vidro)
podem ser indirectamente abrangidas pelo CELE, caso respeitem o seguinte critério:
“Combustão de combustíveis em instalações com uma potência térmica nominal total superior
a 20 MW (excepto em instalações de incineração de resíduos perigosos ou resíduos urbanos)”.
No caso específico da indústria do vidro, o critério utilizado para a inclusão de instalações no 1º
(2005/7) e 2º (2008/12) período de aplicação é:
“Produção de vidro, incluindo fibras de vidro, com uma capacidade de fusão superior a 20
toneladas por dia”.
E para a indústria da cerâmica:
"Instalações para o fabrico de produtos cerâmicos por cozedura, nomeadamente telhas, tijolos,
tijolos refractários, ladrilhos, produtos de grés ou porcelanas com uma capacidade de produção
superior a 75 toneladas por dia e/ou uma capacidade de forno superior a 4 m3 e uma densidade
de carga enfornada por forno superior a 300 kg/m3."
Com base neste critério, apresenta-se na Tabela 20 o número de empresas da indústria
cerâmica abrangidas pelo Decreto-Lei n.º 233/2004 na actual redacção (CELE) e pelo DecretoLei n.º 71/2008 (SGCIE).
86
Tabela 20 – Número de empresas da indústria cerâmica abrangidas pelo CELE e SGCIE no ano de 2011
Produtos cerâmicos
CELE
SGCIE
Total
Argila expandida
0
2
2
Extracção de matérias-primas
0
1
1
Tijolo e abobadilha
52
2
54
Telha e acessórios de telhado
10
4
14
Pavimento e revestimento
2
26
28
Louça sanitária
0
8
8
Cerâmica utilitária e decorativa
0
10
10
64
53
117
Total
Atendendo aos novos limiares de abrangência e inclusão de novas actividades e novos gases
com efeito de estufa (GEE) designadamente os perfluorcarbonetos (PFC’s) e o óxido nitroso
(N2O), que constam do anexo I da Directiva 2009/29/CE, transposta para o Decreto-Lei nº
30/2010 existirá um novo universo de instalações abrangidas pelo regime CELE no período pós2012. A quantidade total de licenças de emissão é determinada a nível comunitário e a regra
principal para atribuição de licenças de emissão é o leilão, mantendo-se (em menor escala) a
atribuição gratuita, feita por aplicação de benchmarks (produto, combustível) e fall back
definidos a nível comunitário.
A partir de 2013, o critério de aplicação do CELE para a indústria cerâmica altera, baseando-se
apenas em um factor:
“Fabrico de produtos cerâmicos por cozedura, nomeadamente telhas, tijolos refractários,
ladrilhos, produtos de grés ou porcelanas, com uma capacidade de produção superior a 75
toneladas por dia”.
Este critério é válido para o período de 2013 a 2020 e irá abranger um maior número de
empresas. Assim prevê-se que as 2 empresas de argila expandida, a empresa extractora de
matérias-primas, as 2 empresas de tijolo, as 4 empresas de telha, as 26 empresas de pavimento
e revestimento e as 8 empresas de louça sanitária indicadas na Tabela 20 venham a estar
abrangidas pelo CELE.
87
4. Síntese da informação recolhida nos inquéritos e nos relatórios de
empresa
Com a execução de visitas-diagnóstico às empresas e realização do tratamento de dados,
segue-se a discussão de resultados que, neste Capítulo, foi efectuada com base nos seguintes
indicadores:
 Consumo global de energia [tep/ano]
 Consumo específico [kgep/t]
 Emissão específica [tCO2e/t]
 Intensidade energética *kgep/€+
 Custo específico *€/t+
A avaliação destes indicadores é acompanhada pela sua evolução no período de 2008 a 2010.
A agregação das 19 empresas foi efectuada segundo o tipo de actividade. Os grupos, segundo a
Classificação Portuguesa das Actividades Económicas (CAE), foram agregados da seguinte
forma:
I. 081 – Extracção de inertes (3 empresas);
II. 203 a 231 – Vidros e fritas (3 empresas);
III. 233 – Cerâmicos de construção estrutural (1 empresa);
IV. 234 – Louça utilitária e decorativa (5 empresas);
V. 236 – Pavimentos e revestimentos cerâmicos (3 empresas);
VI. 256 a 274 – Outros (3 empresas);
Estas empresas estão todas sediadas na região Centro do país, conforme se ilustra na Figura 41.
O rigor da localização geográfica das fábricas só é válido até ao distrito.
88
Aveiro
Viseu
Coimbra
Leiria
Extracção de inertes
Cerâmicos de construção estrutural
Pavimentos e revestimentos cerâmicos
Louça utilitária e decorativa
Vidros e fritas
Outros
Figura 41 – Distribuição geográfica das empresas diagnosticadas
89
4.1.
Indústria de Extracção de Inertes
Figura 42 – Exemplo de produtos fabricados pelas empresas diagnosticadas da indústria de extracção
de inertes
Nenhuma das empresas fornecedoras de matéria-prima para a indústria da cerâmica e do vidro
tem conhecimento das directivas europeias 92/75/CEE sobre a rotulagem energética e
2009/125/CE sobre o ecodesign.
As empresas deste sector dedicam-se principalmente ao mercado nacional, exportando apenas
8.4 % da sua produção.
O intervalo de consumo global de energia destas empresas variou entre 200 a 900 tep no ano
de 2010. De realçar que este estudo está orientado para as PME com consumos anuais de
energia superiores a 250 e inferiores a 500 tep.
Figura 43 – Evolução do consumo energético das empresas da indústria de extracção de inertes no
período de 2008 a 2010 (tep/ano)
90
O consumo específico manteve-se praticamente constante, o que indica que o acréscimo do
consumo global de energia na empresa 2 se deveu ao aumento gradual da sua produção.
Figura 44 – Evolução do consumo específico das empresas da indústria de extracção de inertes no
período de 2008 a 2010 (kgep/t).
Base: t = toneladas de produto final
Da mesma forma que o consumo específico se manteve constante no período trienal, a
emissão específica também acompanhou igual evolução. Isto deve-se ao facto das fontes de
energia utilizadas no processo produtivo não terem sido alteradas ao longo destes três anos.
Figura 45 – Evolução da emissão específica das empresas da indústria de extracção de inertes no
período de 2008 a 2010 (tCO2e/t)
91
Por outro lado, a intensidade energética tem evoluído de forma crescente. Uma parte é devido
ao aumento do custo de energia eléctrica e de gasóleo que são os principais consumidores das
empresas pertencentes a este subsector.
Figura 46 – Evolução da intensidade energética das empresas da indústria de extracção de inertes no
período de 2008 a 2010 (kgep/€)
Na Figura 47 apresenta-se o custo específico das empresas da indústria de extracção de inertes
no período de 2008 a 2010.
Figura 47 – Evolução do custo específico do produto das empresas da indústria de extracção de inertes
no período de 2008 a 2010 (€/t).
92
4.2.
Indústria de Cerâmicos de Construção Estrutural
Figura 48 - Exemplo de produtos fabricados pelas empresas diagnosticadas da indústria de cerâmicos
de construção estrutural
Este subsector é um grande consumidor de energia, situando-se a maior parte das empresas no
escalão acima das 500 tep. Por esse motivo apenas se conseguiu uma empresa para a
realização do estudo. Esta empresa fabrica tijolos e outros produtos cerâmicos para construção
e não tem conhecimento nem da directiva europeia 92/75/CEE (rotulagem energética), nem da
directiva 2009/125/CE (ecodesign). Esta empresa dedica-se maioritariamente ao mercado
internacional, exportando cerca de 99.2 % da sua produção em 2010.
Na Figura 49 apresenta-se o consumo global energético da empresa desde 2008 até 2010.
Figura 49 - Evolução do consumo energético de uma empresa produtora de tijolos no período de 2008
a 2010 (tep/ano)
93
Na Figura 50 apresenta-se o consumo específico da empresa no período trienal.
Figura 50 – Evolução do consumo específico de uma empresa produtora de tijolos no período de 2008
a 2010 (kgep/t).
Conforme se apresenta na Figura 51, a empresa emite tipicamente cerca de 360 kg de CO2e por
tonelada de produto final fabricado.
Figura 51 – Evolução da emissão específica de uma empresa produtora de tijolos no período de 2008 a
2010 (tCO2e/t)
94
Em 2009 a empresa apresentou um acréscimo de intensidade energética de cerca de
0.2 kgep/€ relativamente ao ano anterior. Este facto deveu-se, principalmente, à redução do
valor de venda do seu produto, face à crise que o sector atravessa.
Figura 52 – Evolução da intensidade energética de uma empresa produtora de tijolos no período de
2008 a 2010 (kgep/€)
Figura 53 – Evolução do custo específico do produto de uma empresa produtora de tijolos no período
de 2008 a 2010 (€/t).
95
4.3.
Indústria de Pavimentos e Revestimentos Cerâmicos
Figura 54 – Exemplo de produtos fabricados pelas empresas diagnosticadas da indústria de pavimentos
e revestimentos cerâmicos
Das três empresas que representam o subsector de pavimento e revestimento cerâmico, duas
não têm conhecimento das directivas europeias 92/75/CEE e 2009/125/CE, ao invés da
empresa 3 que conhece ambas as directivas. Para além disso, a empresa 3 exporta cerca de
95 % da sua produção, ao contrário das empresas 1 e 2 que se dedicam quase inteiramente ao
mercado nacional (cerca de 96 % da sua produção).
Com base na Figura 55 verifica-se que as empresas têm capacidades de produção muito
díspares, tendo sido a produção no ano de 2010 da empresa 1 de 8 425 t, da empresa 2 de
244 t e da empresa 3 de 38 578 toneladas de produto final.
Todavia, a empresa 1 é a única abrangida pelo SGCIE, apresentando um consumo médio anual
de cerca de 830 tep.
Figura 55 – Evolução do consumo energético das empresas da indústria de pavimento e revestimento
cerâmico no período de 2008 a 2010 (tep/ano)
96
O consumo específico das empresas não é comparável, pois a tecnologia utilizada nos
processos de fabrico de cada empresa é diferente, assim como o produto final.
A empresa 1 fabrica azulejo por monocozedura e apresenta uma produção de ciclo parcial, isto
é, não tem atomização ou preparação de pasta. Compra o pó atomizado e inicia a produção a
partir da prensagem.
A empresa 2 dedica a sua actividade à decoração de mosaicos, sendo o processo de fabrico
completamente distinto, bem como as operações unitárias desenvolvidas. Além disso, é uma
empresa de cariz familiar (pouco automatizada) que possui uma produção muito inferior.
A empresa 3 apresenta o consumo específico mais baixo, por não ter envolvido operações de
cozedura, mas apenas de mistura, prensagem e secagem.
Figura 56 - Evolução do consumo específico das empresas da indústria de pavimento e revestimento
cerâmico no período de 2008 a 2010 (kgep/t).
97
Pela Figura 57, verifica-se que as formas de energia utilizadas para o processo produtivo das
empresas manteve-se constante ao longo do período trienal (energia eléctrica, gás natural e
gasóleo), dado que a evolução da emissão específica é em tudo semelhante à do consumo
específico.
Figura 57 - Evolução da emissão específica das empresas da indústria de pavimento e revestimento
cerâmico no período de 2008 a 2010 (tCO2e/t)
A intensidade específica das empresas manteve-se constante no período de 2008 a 2010, com
excepção da empresa 1 cujo valor foi diminuindo ao longo dos anos.
Figura 58 - Evolução da intensidade energética das empresas da indústria de pavimento e
revestimento cerâmico no período de 2008 a 2010 (kgep/€)
98
Como as empresas 1 e 3 apresentam grandes níveis de produção em relação à empresa 2, o
custo do produto final decresce, para além de que os contratos de energia apresentam custos
unitários menos onerosos.
Figura 59 - Evolução do custo específico do produto das empresas da indústria de pavimento e
revestimento cerâmico no período de 2008 a 2010 (€/t).
99
4.4.
Indústria de Louça Utilitária e Decorativa
Figura 60 – Exemplo de produtos fabricados pelas empresas diagnosticadas da indústria da louça
utilitária e decorativa
Nenhuma das empresas diagnosticadas, pertencentes a este subsector, tem conhecimento das
directivas europeias 92/75/CEE e 2009/125/CE, com excepção da empresa 4 que se encontra
informada da directiva correspondente à rotulagem energética do produto.
No geral, as empresas deste subsector exportaram cerca de 84 % da sua produção no ano de
2010.
De salientar que para as empresas 3 e 5, apenas existem dados do ano de 2009.
Figura 61 – Evolução do consumo energético das empresas da indústria da louça utilitária e decorativa
no período de 2008 a 2010 (tep/ano)
100
Apresenta-se na Figura 62 a energia que as empresas consumiram para produzir uma tonelada
de produto final.
Visto que a empresa 2 apresenta o consumo específico mais elevado, à partida, é a empresa
que tem o maior potencial de melhoria de performance energética, caso sejam aplicadas
medidas de racionalização de energia.
Figura 62 – Evolução do consumo específico das empresas da indústria da louça utilitária e decorativa
no período de 2008 a 2010 (kgep/t).
101
No período de 2008 a 2010, as empresas deste subsector continuam a utilizar as mesmas
fontes de energia para consumo, dado que a evolução da emissão específica é proporcional à
do consumo específico.
Figura 63 – Evolução da emissão específica das empresas da indústria da louça utilitária e decorativa
no período de 2008 a 2010 (tCO2e/t)
A empresa 1 apresenta uma intensidade energética mais elevada que as empresas homólogas,
por possuir um processo produtivo mais artesanal.
Figura 64 – Evolução da intensidade energética das empresas da indústria da louça utilitária e
decorativa no período de 2008 a 2010 (kgep/€)
102
O custo específico da empresa 1 diminuiu em 2009, devido à actualização do contrato
energético nesse ano.
Figura 65 – Evolução do custo específico do produto das empresas da indústria da louça utilitária e
decorativa no período de 2008 a 2010 (€/t).
103
4.5.
Indústria de Vidros e Fritas
Figura 66 – Exemplo de produtos fabricados com a matéria-prima fornecida pelas empresas
diagnosticadas da indústria de vidros e fritas
Nenhuma das empresas deste subsector tem conhecimento das directivas europeias 92/75/CEE
e 2009/125/CE, com excepção da empresa 2 que está informada da directiva sobre o
ecodesign.
A empresa 3 fabrica vidros científicos (tubos de ensaio, seringas, lamelas, etc.), enquanto as
restantes empresas fornecem matéria-prima para a indústria da cerâmica e do vidro, ou seja,
não transformam o vidro em produto final.
Das quatro empresas que representam este subsector, as duas empresas sediadas em Aveiro
dedicam-se unicamente ao mercado nacional, ao contrário das duas empresas sediadas em
Leiria que exportam 70 % dos produtos que fabricam.
104
Apresenta-se na Figura 67 o consumo global de energia das empresas deste subsector.
Figura 67 – Evolução do consumo energético das empresas da indústria de vidros e fritas no período de
2008 a 2010 (tep/ano)
A redução do consumo específico na empresa 2 é resultado de melhorias contínuas devidas ao
up-grade tecnológico, à afinação de equipamentos e melhorias na gestão do uso de energia.
Figura 68 – Evolução do consumo específico das empresas da indústria de vidros e fritas no período de
2008 a 2010 (kgep/t).
Conforme se apresenta na Figura 69, a emissão de CO2e por tonelada de produto final é
diminuta nas empresas 1 e 4, visto que o consumo global de energia nestas empresas também
105
é muito pequeno, comparativamente às empresas 2 e 3. A emissão específica de uma empresa
é definida pela razão entre o valor da emissão de GEE em toneladas de CO2 equivalente pelas
toneladas de produto final.
Figura 69 – Evolução da emissão específica das empresas da indústria de vidros e fritas no período de
2008 a 2010 (tCO2e/t)
106
Observa-se na Figura 70 a evolução decrescente da intensidade energética da empresa 2. Isto
deve-se à optimização do processo fabril.
Figura 70 – Evolução da intensidade energética das empresas da indústria de vidros e fritas no período
de 2008 a 2010 (kgep/€)
Figura 71 – Evolução do custo específico do produto das empresas da indústria de vidros e fritas no
período de 2008 a 2010 (€/t).
107
4.6.
Outras indústrias
Figura 72 - Exemplo dos produtos fabricados
A título ilustrativo apresentam-se a seguir, os gráficos das empresas que não fazem parte dos
subsectores anteriores. Dada a dispersão da tipologia das empresas deste grupo, não faz
sentido estabelecer qualquer tipo de comparação. Uma empresa fabrica louça metálica e
artigos de uso doméstico, outra fabrica equipamentos de iluminação, entre eles os candeeiros
e abajures em material cerâmico e outra reveste peças metálicas com pó cerâmico.
Figura 73 - Evolução do consumo energético no período de 2008 a 2010 (tep/ano)
108
Figura 74 – Evolução do consumo específico das empresas no período de 2008 a 2010 (kgep/t).
Figura 75 - Evolução da emissão específica das empresas no período de 2008 a 2010 (tCO2e/t)
109
Figura 76 - Evolução da intensidade energética das empresas no período de 2008 a 2010 (kgep/€)
Figura 77 – Evolução do custo específico do produto das empresas no período de 2008 a 2010 (€/t).
110
4.7.
Análise global das indústrias
O processo de fabrico da louça tem grande percentagem de mão-de-obra manual, ao contrário
das empresas de extracção de inertes cujo processo de manuseamento de matérias-primas se
encontra mais automatizado.
Figura 78 – Número médio de trabalhadores por empresa do subsector no ano de 2010
111
A quantidade de produto fabricado ou de dias laborais numa fábrica depende directamente da
procura no mercado. Neste sentido, verifica-se que a indústria de pavimentos e revestimentos
cerâmicos é a que melhor tem resistido à recessão que atravessa, actualmente, o mercado dos
produtos cerâmicos. Isto também se deve ao facto de grande parte da sua produção ser
exportada para o mercado internacional, cerca de 70 %.
Figura 79 – Número médio de dias laborais das indústrias de cada subsector no ano de 2010
112
Das empresas diagnosticadas no âmbito deste projecto, a indústria de extracção de inertes
produz quase metade do valor acrescentado bruto médio por empresa do sector.
Figura 80 – Valor Acrescentado Bruto médio por empresa de cada subsector no ano de 2010
Na Figura 81, apresenta-se a evolução do consumo global anual do sector da cerâmica e do
vidro, em toneladas equivalentes de petróleo (tep), no período de 2008 a 2010.
Visto que a amostra do subsector dos cerâmicos de construção estrutural é muito pequena,
isto é, apenas apresenta uma empresa que para além disso faz um produto muito específico,
não se deve considerar os valores desta empresa como representativos do subsector.
Figura 81 – Evolução do consumo anual de energia em toneladas equivalentes de petróleo (tep/ano)
113
Para além dos consumos de energia eléctrica e de gás natural, algumas empresas também
apresentam consumos de gasóleo, de gasolina e de gás propano liquefeito (GPL), utilizados na
sua maioria para a frota das empresas ou para máquinas específicas. Estes consumos são
desprezáveis face ao consumo global de energia.
Figura 82 – Consumo específico médio de energia eléctrica por empresa do subsector no período de
2008 a 2010 (kWh/t)
Figura 83 – Evolução da emissão média de gases de efeito estufa (GEE), derivado do consumo de
energia eléctrica, por empresa do subsector, no período de 2008 a 2010 (tCO2e/ano)
114
As empresas da cerâmica de construção estrutural (telhas, tijolos e abobadilhas) não utilizam
gás natural, devido ao facto do VAB não permitir a incorporação de formas de energia mais
onerosas no processo de fabrico, sendo necessário a adopção de outros combustíveis mais
baratos, nomeadamente a biomassa, o fuel óleo e o coque de petróleo. As empresas
fabricantes de louça utilitária e decorativa gastam mais energia que a indústria dos pavimentos
cerâmicos, porque o produto final passa por duas cozeduras (bicozedura) com temperaturas
entre 1 300 a 1 400 °C. Enquanto o fabrico de pavimento ou revestimentos é de apenas uma
cozedura (monocozedura), atingindo temperaturas entre 1 000 a 1 200 °C.
Figura 84 – Consumo específico médio de gás natural por empresa do subsector no período de 2008 a
2010 (kWh/t)
Figura 85 – Evolução da emissão média de gases de efeito estufa (GEE), derivado do consumo de gás
natural, por empresa do subsector no período de 2008 a 2010 (tCO2e/ano)
115
As empresas da indústria do vidro emitiram, no ano de 2010, cerca de 2.66 tCO2e por tonelada
de produto final fabricado. A emissão específica deste subsector é elevada por ser uma
característica intrínseca do processo de fabrico. Isto é, são necessários consumos intensivos de
gás natural (energia térmica) para a moldagem de peças de vidro, de forma a se atingir as
temperaturas de 1 °400-1 600°C.
Figura 86 – Evolução da emissão específica média, por empresa do subsector no período de 2008 a
2010 (tCO2e/t)
Figura 87 – Evolução do custo específico médio do produto, por empresa do subsector no período de
2008 a 2010 (€/t)
116
4.7.1. Indicadores Energéticos
Para se conhecer a performance energética de uma empresa industrial é necessário determinar
alguns indicadores de eficiência energética. Os indicadores energéticos indicados no SGCIE
(Sistema de Gestão dos Consumos Intensivos de Energia) são o consumo específico (CE), a
intensidade energética (IE) e a intensidade carbónica (IC).
O consumo específico define-se como a razão entre o consumo total anual de energia,
(em forma de energia primária – kilograma equivalente de petróleo) pelo volume de produção
anual em toneladas.
C – Consumo total de energia (kgep/ano)
P – Volume de produção (t/ano)
Na Figura 88, apresenta-se a evolução do consumo específico das indústrias diagnosticadas no
período de 2008 a 2010. O consumo específico indica o que a empresa gasta de energia para
produzir uma tonelada de produto final.
Figura 88 – Evolução do consumo específico das empresas diagnosticadas por sector (kgep/t)
117
A intensidade energética calcula-se com base na divisão do consumo total anual de energia
pelo Valor Acrescentado Bruto (VAB) das actividades da empresa.
VAB – Valor acrescentado bruto das actividades da empresa ligadas a essa unidade
industrial (€/ano)
Na Figura 89, apresenta-se a evolução da intensidade energética das indústrias diagnosticadas
no período de 2008 a 2010. A intensidade energética representa a rentabilidade económica de
um determinado produto face ao consumo de energia associado ao seu processo de fabrico.
Quanto mais baixo for a intensidade energética mais rentável é o fabrico do produto.
Figura 89 – Evolução da intensidade energética das empresas diagnosticadas por sector (kgep/€)
Nas auditorias industriais, é realizado um Plano de Racionalização do Consumo de Energia
(PREn) que estabelece metas relativas ao consumo específico e à intensidade energética e
carbónica das empresas com base nas medidas de racionalização energética.
As metas exigem uma melhoria do consumo energético e da intensidade energética de pelo
menos 6 % em 6 anos, para as instalações com consumos intensivos de energia igual ou
superior a 1000 tep/ano, ou melhoria de 4 % em oito anos para as restantes instalações.
118
A Intensidade Carbónica calcula-se com base no consumo total anual de energia e a quantidade
de emissão anual de gases de efeito de estufa (GEE), em unidades de toneladas de CO2
equivalente, tal como se ilustra na figura:
tCO2e – Emissão anual de GEE (KgCO2e /ano)
Na Figura 90, apresenta-se a evolução da intensidade carbónica das indústrias diagnosticadas
no período de 2008 a 2010. A intensidade carbónica é um parâmetro que permite aferir se o
mix de formas de energia utilizadas no processo de fabrico é mais ou menos poluente.
Figura 90 – Evolução da intensidade carbónica das empresas diagnosticadas por sector (tCO2e/tep)
De acordo com o Decreto-Lei n.º 71/2008, as empresas deverão, no mínimo, manter os níveis
históricos de intensidade carbónica. Isto faz com que as empresas se comprometam a, pelo
menos, não aumentar os níveis de emissão GEE para o ambiente.
Caso as empresas implementem todas as medidas de racionalização energética propostas pelo
CTCV, estas irão consumir no total menos 122 337 kgep por ano. De referir que todas as
medidas de eficiência energética sugeridas pelo CTCV apresentam paybacks inferiores a oito
anos, conforme é dito no artigo n.º 32 do RSECE.
119
5. LINHAS PARA A IMPLEMENTAÇÃO DE MEDIDAS DE MELHORIA DE
EFICIÊNCIA ENERGÉTICA NAS PME
Na realização de visitas-diagnóstico às empresas, detectaram-se algumas oportunidades de
racionalização energética. O subsector de extracção de inertes é o que apresenta maior
impacto de poupança energética (Figura 91), devido principalmente à implementação de um
número significativo de variadores de velocidade em motores e ventiladores cujas potências
são elevadas.
Figura 91 – Potencial de economia de energia dos vários subsectores (kgep/ano)
Estima-se que após a aplicação das medidas, o consumo total das 19 empresas é reduzido em
cerca de 4.2 % do consumo global actual, passando a consumir menos 122 337 tep por ano.
A medida que neste conjunto de empresas apresentou maior potencial de economia energética
foi a implementação de variadores electrónicos de velocidade (VEV) nos motores, bombas,
compressores e ventiladores instalados nas unidades fabris.
120
No global, a implementação de VEV’s produz uma poupança energética de cerca de
89 740 kgep por ano o que corresponde a 73 % da economia total, conforme se apresenta na
Figura 92. Contudo esta percentagem é relativa a esta amostra.
Economia
de Energia
Figura 92 – Desagregação do potencial de economia de energia por áreas de implementação
Em média, a colocação de isolamento na tubagem ou nos equipamentos produtores de calor
(ex.: caldeiras) reduz o consumo destes equipamentos em cerca de 2 a 6 %.
Por outro lado, a substituição de um sistema de iluminação por outro mais eficiente leva a
níveis de economia de energia eléctrica significativos, podendo atingir os 50-60 % de poupança.
Todavia, apesar da poupança com a iluminação ser significativa, quando comparado com o
consumo global de uma fábrica o impacto de poupança torna-se diminuto.
121
Não foi considerada, como medida de eficiência energética, a recuperação de calor nos
equipamentos característicos deste sector (fornos e secadores), dado que este tipo de medidas
porque exige o envolvimento de meios técnicos e humanos para efectuar uma análise mais
elaborada com a realização de balanços mássicos e energéticos, medições e comparação do
histórico de consumos e de produções destes equipamentos.
Apresentam-se na tabela seguinte, as medidas típicas de eficiência energética, efectuadas no
âmbito do PNAEE, apresentadas pela ADENE.
Tabela 21 – Medidas típicas de eficiência energética para o sector da Cerâmica. (Fonte: ADENE)
Medidas/ Tecnologia
Poupança
[tep/ano]
Percentagem
Optimização de fornos
5 125
9.5%
Melhoria de secadores
591
1.0%
Extrusão com vapor
860
1.6%
1 155
2.1%
997
1.8%
-
-
8 728
16.0%
Extrusão dura
Optimização de produção de pó para prensagem
Utilização de combustíveis alternativos
Total
122
A título ilustrativo, apresenta-se na Tabela 22 um conjunto de medidas de eficiência energética
propostas a uma empresa (que não está incluída na amostra, mas que apresenta uma medida
de recuperação de calor) e o cálculo das economias resultantes da sua implementação.
Tabela 22 – Exemplo de um conjunto de medidas de racionalização energética propostas a uma empresa
ECONOMIA ANUAL DE ENERGIA
Tipo de
Energia
Economia
Unidades
Recuperação de calor do
forno para o secador
GN
36 359 m3(N)
Substituição da
2 iluminação por uma mais
eficiente
EE
20 592
Instalação de variador de
3 velocidade no
compressor
EE
Instalação de variador de
4 velocidade no ventilador
de extracção do forno
Total
Nº
1
Medida
Economia Economia Economia Economia Investimento Payback
(kgep/ano) tCO2/ano (GJ/ano)
(€)
(€)
(Anos)
32 905
88,31
1 378,01
14 025
50 000
3,57
kWh
4 427
9,68
74,13
1 878,13
2 500
1,34
10 743
kWh
2 310
5,05
38,68
979,88
1 000
1,03
EE
23 760
kWh
5 108
11,17
85,54
2 167,08
1 200
0,56
-
-
54 700
-
44 750
114
1 576
19 050
A indústria cerâmica caracteriza-se por apresentar equipamentos grandes consumidores de
energia térmica, como são os fornos e os secadores. Por esta razão, são muito poucas as
empresas deste sector que se situam no intervalo de 250 a 500 tep. Sendo que neste intervalo
apenas se situam algumas fábricas do subsector da cerâmica de pavimentos e revestimentos e
da cerâmica utilitária e decorativa. De facto, na selecção de empresas candidatas ao Efinerg
verificou-se que apenas 2 empresas que se dedicam exclusivamente ao fabrico de produtos
cerâmicos se situam realmente neste intervalo (são elas a Porcel e a Alcupel) e outras 2
empresas apresentam consumos inferiores a 250 tep, como é o caso das empresas Jomazé e
Cerâmicas de Coimbra.
123
A seguir, apresentam-se alguns exemplos de medidas de utilização racional de energia (URE)
propostas pelo CTCV às empresas industriais.
a) Iluminação
A título de exemplo, apresenta-se um estudo da viabilidade económica de substituição
de dois sistemas de iluminação existentes numa empresa fabril por outros energeticamente
mais eficientes.
Situação actual:
Tabela 23 – Exemplo de sistemas de iluminação pouco eficientes existentes numa empresa industrial
Espaço
Edifício administrativo
Pavilhão industrial
Tipo de
Lâmpada
Luminárias
N.º de
Lâmpadas/
Luminária
Potência da
lâmpada
[W]
Potência Total
[kW]
Fluorescentes T8
34
2
58
3.94
Vapor Mercúrio
26
1
400
10.40
TOTAL
14.34
O edifício administrativo tem na sua maioria luminárias com lâmpadas fluorescentes tubulares
de oito polegadas (T8) de 58 W com balastro ferro-magnético de classe C (12 W). Estas
lâmpadas podem ser substituídas por fluorescentes tubulares de cinco polegadas (T5) de 51 W
com balastro electrónico (1 W) ou por lâmpadas LED de 30 W, sem ser necessário em ambos os
casos a substituição das luminárias existentes.
Balastro electrónico
T5
Fluorescentes T5 (Ø = 16 mm)
e T8 (Ø = 26 mm)
Aplicação de uma fluorescente T5
LED tubular
Figura 93 – Exemplo de soluções tecnológicas mais eficientes para a substituição de fluorescentes T8
O pavilhão industrial, por ser um espaço com pé-direito alto, tem instalado lâmpadas de vapor
de mercúrio de descarga eléctrica a alta pressão, por produzirem elevada intensidade
124
luminosa. As soluções propostas para a substituição destas lâmpadas são as lâmpadas de
iodetos metálicos e as lâmpadas LED de alto fluxo.
Na Tabela 24 apresenta-se um investimento de baixo custo inicial que gera uma economia de
cerca de 31 % e se baseia na implementação de lâmpadas de descarga mais eficientes que as
actuais, enquanto na Tabela 25 é apresentado uma alternativa de alta eficiência energética que
reduz a potência instalada em cerca de 64 % (tecnologia LED).
Situação futura:
Tabela 24 – Proposta de substituição do sistema de iluminação actual por um sistema de baixo
investimento inicial
Tipo de
Lâmpada
Espaço
Luminárias
N.º de
Lâmpadas/
Luminária
Potência da
lâmpada [W]
Fluorescentes T5
34
2
Iodetos metálicos
26
1
Potência Total
[kW]
51
3.47
250
6.50
TOTAL
9.97
Economia: 1 094.25 €/ano
Investimento: 2 942.00€
Payback: 2.7 anos
Tabela 25 – Proposta de substituição do sistema de iluminação actual por um sistema de alta eficiência
energética
Tipo de
Lâmpada
Espaço
Luminárias
N.º de
Lâmpadas/
Luminária
Potência da
lâmpada [W]
Potência Total
[kW]
LED tubular
34
2
30
2.04
LED de alto fluxo
26
1
120
3.12
TOTAL
5.16
Economia: 2 298.67 €/ano
Investimento: 18 320.00€
Payback: 8.0 anos
125
Figura 94 – Payback da substituição dos sistemas de iluminação por lâmpadas de descarga ou por
lâmpadas LED
As lâmpadas LED são sistemas de alta eficiência energética que requerem um investimento
elevado. Porém, têm a vantagem de apresentar uma vida útil muito longa, cerca de
50 000 horas, enquanto os iodetos metálicos apresentam uma vida útil de 20 000 horas e as de
vapor de mercúrio de 16 000 horas. Isto leva a que o custo de manutenção dos LED’s, face às
outras tecnologias de iluminação, seja menos dispendioso, pois eliminam o custo de reposição
da lâmpada.
126
b) Variadores Electrónicos de Velocidade
Os variadores electrónicos de velocidade são indicados para os equipamentos que produzem
força motriz, através da conversão de energia eléctrica em energia mecânica. Estes
equipamentos podem ser motores eléctricos, compressores, ventiladores ou bombas.
A título de exemplo apresenta-se na Figura 95 o diagrama de carga de um compressor sem
variador electrónico de velocidade.
Figura 95 – Diagrama de carga de um compressor sem VEV instalado
Como se pode analisar pela figura, o compressor trabalha em dois regimes de funcionamento
distintos: em regime de carga (30 kW), no qual o compressor está a debitar ar comprimido para
o depósito e em regime de vazio (10 kW), no qual o compressor liberta o ar comprimido para o
exterior. Isto não só resulta num desperdício de energia eléctrica, como também diminui a vida
útil do compressor, devido à grande variação de carga durante o seu funcionamento.
Os variadores electrónicos de velocidade (VEV) adaptam o regime de trabalho às flutuações de
carga, deixando o compressor de desperdiçar ou libertar o ar comprimido para o exterior.
Normalmente, a instalação de VEV contribuem em média para uma redução no consumo de
energia de cerca de 5 % a 35 % e aumentam substancialmente a vida útil dos equipamentos.
127
Tabela 26 – Estudo técnico-económico da instalação de um VEV num compressor
Consumo actual do
compressor sem VEV
[kWh/ano]
Consumo estimado do
compressor com VEV
[kWh/ano]
Economia de
energia
[kWh/ano]
Economia de
emissões de GEE
[kgCO2e/ano]
15 255.4
9 916.0
5 339.4
2 509.5
Economia
monetária
*€/ano+
501.26
Para efeitos de cálculo, considerou-se que o custo do VEV foi de 885.60 €, obtendo-se desta
forma um payback de 1.8 anos.
Figura 96 – Payback da instalação de um variador electrónico de velocidade num compressor
128
c) Bateria de condensadores
Na indústria existem equipamentos que consomem quantidades
significativas de energia reactiva indutiva, nomeadamente os motores
eléctricos.
Para eliminar este custo de energia propõe-se a instalação de baterias
de condensadores nos postos de transformação.
As baterias de condensadores fornecem energia reactiva à rede
quando esta é solicitada, corrigindo desta forma o factor de potência.
Assim, as empresas ficam isentas do pagamento de energia reactiva.
Tabela 27 – Estudo técnico-económico da instalação de uma bateria de condensadores
Consumo de energia
reactiva
[kVArh/ano]
2 357.60
Custo de energia
reactiva
*€/ano+
611.19
Economia
*€/ano+
611.19
Investimento
*€+
848.70
Payback
[anos]
1.4
Figura 97 - Payback da instalação de uma bateria de condensadores
129
d) Recuperação de calor
Na indústria cerâmica o processo de cozedura requer consumos intensivos de energia térmica,
pois são necessárias temperaturas no processo de 1 000 a 1 800 °C. Porém, os gases de
combustão são libertados para o ambiente a temperaturas entre os 100 a 400 °C.
Figura 98 – Sistema de recuperação de calor dos gases de combustão de um forno para os secadores
Ora este calor pode ser reaproveitado se for conduzido para os secadores, cuja função é reduzir
o conteúdo de água contido na matéria-prima ou nos “produtos verdes”. Esta medida permite
reduzir o consumo de gás natural produzido pelos geradores de ar quente para a secagem em
cerca de 7.6 %.
Tabela 28 - Estudo técnico-económico da recuperação de calor dos gases de exaustão
Energia térmica
recuperável
[GJ/ano]
16 249.8
Economia de
gás natural
[m3(n)/ano]
128 618.4
Economia de
emissões de GEE
[tCO2e/ano]
Economia
*€/ano+
Investimento
*€+
Payback
[anos]
1 041.4
45 312.26
50 000.00
1.1
130
Figura 99 – Payback da instalação de um sistema de recuperação de calor dos gases de exaustão de 3
fornos
131
e) Isolamento de caldeiras
É muito usual realizar estudos técnico-económicos nas unidades fabris que tenham sistemas de
transporte
de
energia
térmica
(tubagens
ou
condutas)
ou
equipamentos
produtores/consumidores de calor. A título de exemplo, apresenta-se um caso prático.
Para determinar as perdas de calor por convecção e por radiação nos tampos de uma caldeira a
thick fuelóleo, foi necessário efectuar medições termográficas a estes elementos, cujas
imagens se apresentam a seguir:
Figura 1. Termografia da flange do queimador da caldeira
Figura 2. Termografia do visor de inspecção da caldeira
132
Com base nos cálculos efectuados, conclui-se que é economicamente viável colocar isolamento
na chapeleta da caldeira, conforme se apresenta na Tabela 29. A aplicação de isolamento na
flange do visor de inspecção da caldeira faz com que as perdas de calor por radiação e
convecção diminuam cerca de 87 % neste elemento.
Tabela 29 – Estudo técnico-económico da aplicação de isolamento a uma caldeira
Elementos
Perdas
energia
Economia
energia
Economia
fuelóleo
Economia
monetária
[GJ/ano]
[GJ/ano]
[kg/ano]
*€/ano+
Investimento Payback
*€+
[anos]
Visor de
inspecção
12.797
11.097
274.68
159.31
314.00
2.0
Flange do
queimador
5.946
1.979
48.97
28.41
429.00
15.1
1 000
900
Investimento [€]
800
Muito
Atractivo
700
Visor de
inspecção
600
Mediamente
Atractivo
500
400
300
Pouco
Atractivo
Economia
de 87 %
200
Economia
de 33 %
Flange do
queimador
100
0
-
1
2
3
4
5
6
7
8
9 10
Payback [anos]
11
12
13
14
15
16
Figura 100 – Payback da aplicação de isolamento a uma caldeira de fuelóleo
133
f) Cogeração
Cogeração é, por definição, a produção combinada de energia térmica útil e energia mecânica
ou eléctrica, destinadas a consumo próprio ou de terceiros.
Sistema convencional de produção de energia
eléctrica
Sistema de cogeração
Figura 101 – Comparação entre um sistema convencional de produção e um sistema de cogeração.
(Fonte: Eficiência Energética)
A cogeração representa uma alternativa de elevada eficiência energética que permite reduzir a
factura energética dos utilizadores com necessidades simultâneas de calor (água quente ou
vapor) e de energia eléctrica ou mecânica. A produção de energia eléctrica pode representar
cerca de 25 % a 40 % da energia contida no combustível e a energia térmica cerca de 30 % a
50 % da energia contida no combustível.
Como as perdas de calor devidas à produção de energia eléctrica são reaproveitadas para o
processo de fabrico das indústrias, a cogeração permite poupar cerca de 15 a 30 % da energia
primária necessária para produzir, separadamente, energia eléctrica e energia térmica. A
cogeração permite ainda reduzir os custos de distribuição de energia eléctrica, nomeadamente
os custos de transporte e de transformação.
As aplicações da cogeração abrangem a indústria (instalações de grande escala), os serviços
(instalações de média e pequena escala em edifícios) e o sector residencial (instalações de
pequena escala e redes de calor). As tecnologias mais utilizadas englobam turbinas a vapor
(contra-pressão), motores diesel (fuelóleo), motores a gás e turbinas a gás.
134
Potência total instalada em Portugal (Total = 1 051.234 MWe)
Figura 102 - Distribuição da potência total instalada por tecnologia de cogeração no ano de 2011
Tabela 30 – Número das instalações de cogeração por tipo de tecnologia no ano de 2011. (Fonte:
Cogen Portugal)
Tecnologia de cogeração
Nº
Instalações
Nº
Unidades
Potência Eléctrica
[MWe]
Turbinas Gás natural
29
33
590.590
Motores Gás natural
75
108
238.770
Motores Fuelóleo
29
31
140.936
Turbinas contra-pressão (vapor)
33
13
67.710
7
14
7.774
Motores Biogás
15
27
5.309
Micro-Turbinas
2
2
0.145
190
228
1 051.234
Motores Propano
Total
De acordo com a estimativa da Associação Portuguesa para a Eficiência Energética e Promoção
da Cogeração, prevê-se que cerca de 14 % da produção de energia eléctrica em Portugal, para o
ano de 2012, seja oriunda da cogeração.
135
Na indústria cerâmica existem 20 instalações de cogeração cuja potência total instalada é de
60.66 MWe. Este valor representa cerca de 5.8 % da potência total instalada a nível nacional.
Figura 103 - Desagregação da potência total instalada na indústria cerâmica por tecnologia de
cogeração no ano de 2011
Apresenta-se na Figura 104, o número de centrais de cogeração na indústria cerâmica. Das 20
centrais de cogeração, 16 utilizam motores a gás natural, 3 têm turbinas a gás natural e 1 utiliza
um motor a fuelóleo.
Figura 104 – Número de instalações na indústria cerâmica por tecnologia de cogeração no ano de 2011
136
Conforme se pode verificar na figura anterior e na tabela a seguir, os motores de gás natural
são os equipamentos mais utilizados no caso da indústria cerâmica. A maioria das turbinas a
gás natural encontra-se instalada nas empresas produtoras de pasta cerâmica.
Tabela 31 – Número das instalações de cogeração por tipo de tecnologia no ano de 2011
Tecnologia de cogeração
Nº
Instalações
Nº
Unidades
[MWe]
Turbinas Gás natural
3
6
21.70
Motores Gás natural
16
19
34.76
1
1
4.20
20
26
60.66
Motores Fuelóleo
Total
Como podemos constatar pela Tabela 32 há instalações que têm mais de uma unidade
cogeradora a funcionar em simultâneo. Constata-se também que a indústria do tijolo é a que
possui o maior número de unidades. No entanto, é nas empresas produtoras de pasta que se
verifica a maior potência instalada.
Tabela 32 – Número das instalações de cogeração por subsector da indústria cerâmica no ano de 2011
Nº
Instalações
Nº
Unidades
[MWe]
Produtores de pasta
5
8
24.00
Tijolo e abobadilha
8
11
17.80
Telhas e acessórios de telhado
4
4
8.40
2
2
9.46
Louça sanitária
1
1
1.00
20
26
60.66
Total
137
Instalações de
cogeração em Portugal
5 instalações
24.00 MWe; 2.3 %
8 instalações
17.80 MWe; 1.7 %
2 instalações
9.46 MWe; 0.9 %
4 instalações
8.40 MWe; 0.8 %
1 instalação
1.00 MWe; 0.1 %
994.37 MWe
94.2 %
60.66 MWe
5.8 %
Outros
Produtores de pasta
Tijolo e abobadilha
Telhas
Louça sanitária
Figura 105 – Desagregação da potência instalada de cogeração na indústria cerâmica no ano de 2011
138
g) Energias renováveis
Portugal tem excelentes condições para o aproveitamento
de radiação solar para fins energéticos, possuindo em
média cerca de 2 200 a 3 000 horas de sol por ano.
Além
disso
tem
dos
mais
favoráveis
índices
de
transparência ou claridade da atmosfera na Europa.
Como consequência destes dois factores, Portugal é dos
países da União Europeia que mais energia solar recebe na
sua superfície por metro quadrado. A título de exemplo, a
cidade de Lisboa recebe em média cerca de 16.27 MJ/m2
(4.52 kWh/m2).
139
Painéis fotovoltaicos
Denomina-se por conversão fotovoltaica um sistema que aproveita a energia do sol para
produzir energia eléctrica. A luz solar ao incidir sobre um material cristalino semicondutor
(como o silício) cria um fluxo de electrões que, por sua vez, gera uma tensão eléctrica.
Figura 106 – Esquema de funcionamento de uma unidade de microgeração fotovoltaica. (Fonte:
Amaral, 2011)
Com base nas características do regime de carga e da potência instalada, verificou-se que as
necessidades energéticas de iluminação de uma empresa industrial podem ser supridas por
painéis fotovoltaicos.
Figura 107 – Exemplo de módulos de painéis fotovoltaicos policristalinos (esquerda) e amorfos (direita)
140
Tabela 33 – Estudo técnico-económico da instalação de painéis fotovoltaicos
Regime
Área total
de painéis
[m2]
Potência
instalada
[kW]
Produção anual de
energia eléctrica
[kWh/ano]
Investimento Payback
*€+
[anos]
Subvenção
8.9
32
4.33
6 928
12 990
Autoconsumo
20.0
Se for aplicado o regime subvencionado, a energia eléctrica produzida pelos painéis é
totalmente vendida à rede a 0.21 €/kWh (legislação em vigor - ano de 2012), resultando numa
economia de 1 454.88 € por ano.
Se for aplicado o regime de autoconsumo, a empresa diminui os encargos com a factura
energética (custo médio anual do kWh = 0.0938 €), economizando cerca de 649.85 € por ano.
Figura 108 – Payback da instalação de painéis fotovoltaicos segundo o regime de subvenção e de
autoconsumo
141
Colectores solares térmicos
Os colectores solares térmicos são equipamentos que absorvem o calor irradiado pelo sol com
o intuito de aquecer o fluido que circula no seu interior. Este sistema é usado para a produção
de águas quentes sanitárias (AQS) de lares, piscinas, hospitais, hotéis e processos industriais.
Colector de vácuo
Colector plano
Esquema de princípio
Figura 109 – Exemplo de colectores solares térmicos
A título de exemplo, apresenta-se um estudo técnico-económico de uma instalação de
colectores solares térmicos numa fábrica que tinha uma utilização de cerca de 50 banhos por
dia, perfazendo uma necessidade de 2 000 litros de água quente sanitária diária. Estima-se que
a aplicação desta medida vai permitir economizar cerca de 1 330 €/ano em gás natural
consumido pela caldeira.
Tabela 34 – Estudo técnico-económico da instalação de colectores solares térmicos
Área total
de painéis
[m2]
Produção de
AQS
[l/m2]
Produção
anual de AQS
[MJ/ano]
Economia de
gás natural
[m3(n)/ano]
Investimento
*€+
Payback
[anos]
29
70
108 670.7
2 867
11 429.00
8.6
142
Figura 110 – Payback da instalação de colectores solares térmicos
143
6. CONCLUSÕES
Das 19 empresas diagnosticadas no âmbito do projecto EFINERG, 74 % não tem conhecimento
das directivas europeias 92/75/CEE sobre a rotulagem energética e 2009/125/CE sobre o
ecodesign. De notar que as empresas conhecedoras destas directivas dedicam-se sobretudo ao
mercado internacional.
As empresas da indústria de pavimentos e revestimentos e de louça utilitária e decorativa
dedicam-se maioritariamente ao mercado internacional, exportando cerca de 70 % e 84 % da
sua produção, respectivamente.
O ano de 2009 foi muito difícil para as empresas do sector da cerâmica e do vidro, como
consequência da crise global que o mundo atravessa. Contudo as empresas mostraram sinais
de recuperação no ano de 2010, onde reajustaram a capacidade nominal de produção e
redefiniram a sua linha estratégica, apostando cada vez mais no mercado internacional.
Os principais consumidores de energia na indústria da cerâmica e do vidro são a energia
eléctrica e o gás natural. Caso as medidas de eficiência energética propostas pelo CTCV sejam
implementadas, obtém-se uma economia no consumo de gás natural de 7 466 m3(n) por ano e
para a energia eléctrica de 529.776 MWh/ano.
No total, o potencial de economia energética das 19 empresas diagnosticadas é de
2 883 toneladas equivalentes de petróleo, reduzindo cerca de 4.2 % do consumo global actual e
produzindo menos 6 301 toneladas de CO2e por ano para a atmosfera. Por outro lado, a
percentagem de poupança que se pode estimar em empresas com um consumo inferior a
500 tep é de 3.9 % (com base na amostra do Efinerg). De facto esta percentagem tem um peso
grande em termos globais quando nos referimos à amostra, dado que as empresas com mais
de 500 tep de consumo anual são empresas que têm obrigações legais a cumprir na área de
energia e apresentam um nível de optimização da eficiência energética que tem associadas
menores margens de potencial de economia de energia em relação às empresas com consumos
inferiores a 500 tep.
As medidas de eficiência energética de iluminação e de variadores electrónicos de velocidade
apresentam paybacks relativamente baixos, entre 2 a 4 anos, devendo por isso, ser
consideradas por todas as empresas do sector da cerâmica e do vidro.
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7. BIBLIOGRAFIA
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Eficiência Energética - Sector Cerâmica e Vidro

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