Tiago Reis, para o Procel Info
Rio de Janeiro – A indústria é um dos setores com maior potencial de ganhos com ações de eficiência energética. Devido ao alto consumo de energia em suas operações, iniciativas nesse sentido podem gerar benefícios econômicos e aumentar a competitividade do setor. Estudo realizado em 2010 pela Eletrobras, por meio do Programa Nacional de Conservação de Energia Elétrica (Procel), em parceria com a Confederação Nacional das Indústrias (CNI), identificou que aproximadamente 80% do potencial de economia de energia no setor industrial se concentra em sistemas térmicos, como estufas, fornos, caldeiras e trocadores de calor. Diante desse cenário e com a carência de políticas públicas voltadas para a eficiência energética em sistemas térmicos, o Procel, nos últimos anos, passou a apoiar a implementação de projetos direcionados para esse tema específico. Além do bem-sucedido
Programa Aliança, o Procel iniciou recentemente a implementação do projeto “Desenvolvimento de metodologia e realização de diagnóstico energético em sistemas térmicos e motrizes associados''. Aprovado no 2º Plano de Aplicação de Recursos do Procel (PAR-Procel 2018/2019), o projeto consiste em desenvolver uma metodologia para avaliar energeticamente os sistemas térmicos, equipamentos onde ocorrem simultaneamente o consumo de energia térmica e eletricidade.
Como os processos industriais integram diversas formas de utilização de energia, como a elétrica e a térmica, não é a melhor prática dissociá-las quando da realização de um diagnóstico energético. Com essa separação, o processo limita o alcance das análises, impactando nos ganhos energéticos a serem obtidos com esses diagnósticos. Nesse sentido, desenvolvem-se neste projeto metodologias mais completas e que aplicam princípios da Teoria Termodinâmica, com o objetivo de maximizar os ganhos energéticos dos diagnósticos.
No Brasil, a maioria das ações em eficiência energética trata de forma isolada das energias elétrica e térmica. Porém, nota-se mundialmente uma tendência ao desenvolvimento de metodologias contemplando a análise integrada das diversas formas de uso de energia. Por este motivo, o projeto apoiado pelo Procel inova ao utilizar o conceito de Exergia em diagnósticos energéticos. Essa abordagem vem sendo cada vez mais explorada internacionalmente para a avaliação da eficiência energética de sistemas com uso simultâneo de energia elétrica e térmica, análise ainda pouco explorada no Brasil.
Projeto inova ao utilizar o conceito de Exergia em diagnósticos energéticos, uma abordagem que avalia a eficiência energética de sistemas que utilizam simultaneamente a energia elétrica e a energia térmica
Engenheiro mecânico do Procel, Samuel Moreira Duarte Santos, ressalta que a atuação do programa em projetos relacionados à energia térmica é uma quebra de paradigmas, já que historicamente o Procel sempre atuou em energia elétrica. Porém, nos últimos anos, as melhores práticas internacionais passaram contemplar a análise integrada das diversas formas de energia para avaliar os potenciais de eficiência energética na indústria, uma abordagem que somente agora começa a dar os primeiros passos no país.
“Por meio de estudo realizado em conjunto com a Confederação Nacional das Indústrias (CNI) em 2010, a Eletrobras e o Procel constataram que mais de 80% do potencial de economia de energia no setor industrial se concentra em sistemas térmicos. Sob outra perspectiva, em termos de potencial de evitar o desperdício de energia elétrica, o maior potencial está em sistemas motrizes, fato este que justifica a atuação histórica do Procel Indústria neste sistema. Apesar de o Procel, por definição, ser o Programa Nacional de Conservação de Energia Elétrica, tornava-se imperativo estruturar projetos que enfatizassem também a energia térmica. Essa evolução de entendimento é fruto de aplicação de metodologias que conseguem identificar as ações de maior impacto, mesmo que a fonte primária não esteja diretamente vinculada à eletricidade”, explica Samuel Moreira.
O engenheiro destaca que os setores com maior potencial de economia de energia são os de siderurgia, cerâmico, de cimento, papel e celulose, químico, alimentos e bebidas, e indústria têxtil. Em alguns segmentos, o potencial de economia de energia em sistemas térmicos pode superar os 60%.
Chamada Pública busca indústrias interessadas na aplicação de metodologia de eficiência energética em sistemas térmicos
Diante do potencial ainda inexplorado para elevar a eficiência na indústria nacional, o Procel, em parceria com a Fundação de Pesquisa e Assessoramento à Indústria (Fupai), entidade vinculada à Universidade Federal de Itajubá (Unifei), estão com
Chamada Pública aberta para a seleção de até 14 indústrias de médio e grande portes que utilizem sistemas térmicos nos seus respectivos processos produtivos. A seleção visa a um trabalho conjunto com as indústrias para que seja aplicada, de forma prática, a metodologia de realização de diagnóstico energético em sistemas térmicos, nas condições e exigências estabelecidas no edital da Chamada Pública, sem custos para as indústrias participantes. Além dos diagnósticos, as indústrias participantes poderão indicar profissionais que receberão um treinamento para que estejam capacitados a identificar oportunidades de eficiência energética em sistemas térmicos.
Para Luiz Augusto Horta Nogueira, professor da Unifei e coordenador da Chamada Pública, o desenvolvimento desse projeto chega em um momento de grande importância para a indústria nacional, já que a iniciativa tem como objetivo utilizar métodos que permitem uma análise muito mais consistente das perdas de energia em processos industriais.
“O potencial de eficiência energética na indústria, na média, permite obter ganhos da ordem de 35 a 40% no uso da energia. E é na indústria onde existe o maior potencial e os mais interessantes projetos para serem explorados em termos de redução de perdas energéticas. Então, esse trabalho desenvolvido em conjunto com o Procel vai permitir, de forma gratuita, a aplicação dessa metodologia na indústria. Por isso, estamos abrindo a possibilidade para as indústrias, de graça, disponibilizem alguns equipamentos para que sejam testados, avaliados, diagnosticados e façam um programa de treinamento dos seus profissionais para aplicar esse método”, explica Luiz Horta.
O professor revela que nesse trabalho será feita uma análise muito mais consistente das perdas de energia em processos industriais, que é a análise exegética, um estudo que incorpora a primeira e a segunda Lei da Termodinâmica, oferecendo resultados mais coerentes com as perdas energéticas.
“Basicamente, existem dois tipos de energia. Energia de caráter térmico e energia elétrica. E nos processos de análises das perdas, nos quais são tomadas medidas para reduzir as perdas, tipicamente a gente considera as duas coisas iguais. E a eletricidade é uma forma de energia muito nobre e precisa ser tratada de forma mais competente. E, tradicionalmente, não é isso que é feito. Numa linguagem mais popular, é como somar ‘banana com laranja’. E isso não pode dar certo. Por sua vez, os estudos de eficiência de uma forma geral não reconhecem o alto valor da eletricidade comparados aos fluxos de energia térmica. Uma quantidade de energia com combustível vale muito menos que uma energia com eletricidade. E o método exegético permite à gente identificar essas perdas. E o que nós estamos oferecendo, dentro desse projeto com a Fupai e o Procel é desenvolvermos as metodologias, que já estão prontas para caldeiras, fornos, para motores, e estamos querendo aplicar isso agora nas indústrias. ”, completa Luiz Horta.
Já o engenheiro eletricista do Procel, Thales Terrola e Lopes, defende que a a indústria pode obter ganhos significativos de eficiência energética com a implementação da metodologia de diagnósticos energéticos considerando os sistemas térmicos, principalmente com a introdução da Teoria da Exergia nessa análise.
“Como já apontado no estudo realizado em 2010, foi constatado que mais de 80% do potencial de economia de energia no setor industrial se concentra em sistemas térmicos. Assim, torna-se vital o desenvolvimento de um projeto que elabore uma metodologia robusta para diagnóstico, considerando os sistemas térmicos e elétricos em conjunto. A introdução da Teoria da Exergia em diagnósticos energéticos permite o desenvolvimento de um diagnóstico mais acurado, com análise do estado termodinâmico de um sistema e a correta modelagem dos efeitos térmicos associados. Com esta análise exergética é possível a modelagem de todos os processos térmicos relevantes, não abarcados na tradicional análise energética, permitindo avaliar e caracterizar de forma consistente as perdas térmicas e elétricas e identificar de modo mais efetivo as oportunidades de redução de consumo e o incremento da eficiência em sistemas, equipamentos e processos com aplicações térmicas”, explica Thales Lopes.
Projeto não terá custos para as indústrias participantes
As indústrias selecionadas na Chamada Pública receberão gratuitamente a aplicação da metodologia de diagnóstico energético considerando os sistemas térmicos, metodologia essa desenvolvida no projeto, devendo para tanto disponibilizar pelo menos um equipamento com utilização de energia térmica para o diagnóstico. Ao todo, serão realizados 10 diagnósticos energéticos em sistemas térmicos, aplicando a metodologia proposta no edital. Cada diagnóstico energético deverá verificar as condições operativas dos equipamentos selecionados e sistemas térmicos que compõem as plantas industriais, no que tange ao consumo energético no ambiente de operação e produção.
De acordo com o edital, o “diagnóstico deverá abranger também a verificação dos valores dos
setpoints que controlam os equipamentos avaliados, o estabelecimento de uma linha de base referente ao consumo energético verificado por ocasião do diagnóstico energético, além da proposição de ações com o objetivo de aumentar a eficiência dos equipamentos e sistemas térmicos, utilizando, para tanto, simulações computacionais realizadas no aplicativo adotado na metodologia para verificar o desempenho dos sistemas avaliados.
Projeto prevê a realização 10 diagnósticos energéticos além da capacitação de profissionais das empresas selecionadas para que possam identificar potenciais de eficiência energética em sistemas térmicos
O professor Luiz Horta lembra que o projeto visa a setores industriais com grande consumo de energia elétrica e térmica, como a indústria de alimentos e bebidas, o setor metalúrgico e de siderurgia, a indústria química, indústrias que envolvem processamento de metais, além da indústria do vidro, cerâmica e cimento. Ele também destaca que todas as análises serão feitas sem nenhum custo para as indústrias interessadas que, além dos diagnósticos energéticos, também terão a oportunidade de capacitar dois profissionais em análises avançadas de perdas energéticas.
“Todo o processo de diagnóstico energético dos equipamentos e o treinamento dos profissionais serão oferecidos de graça para as indústrias participantes. Além disso, o tempo de coleta de dados é muito rápida, de no máximo um dia e sem interferência nos processos produtivos. Com os dados coletados, eles passarão por um processo de análise em um programa de computador que a indústria também terá acesso. Os diagnósticos completos dos equipamentos serão feitos em algumas semanas. Entre 60 e 90 dias a empresa terá todos os dados dos diagnósticos. Anteriormente a realização do diagnóstico será oferecido um treinamento de 40 horas para capacitar até dois profissionais de cada empresa, e assim possam aplicar a metodologia em cada unidade de produção”, revela Luiz Horta.
O prazo das inscrições para a Chamada Pública vai até o dia 23 de setembro de 2022. O edital completo da Chamada Pública pode ser consultado
neste link. As inscrições e informações adicionais podem ser obtidas pelo e-mail
compras@fupai.com.br .
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