Melhoria da Eficiência Energética numa Indústria de Tintas

Melhoria da Eficiência Energética numa Indústria de Tintas Ana Carolina Correia Dissertação do MIEM Orientadores na Barbot: Eng. António Aguiar Orientador na FEUP: Prof. Clito Félix Afonso Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto Mestrado Integrado em Engenharia Mecânica Fevereiro de 2015 Melhoria da Eficiência Energética numa Indústria de Tintas ii “If you can’t fly, then run, If you can’t run, then walk, If you can’t walk, then crawl, But whatever you do, You have to keep moving forward.” Martin Luther King Jr. Melhoria da Eficiência Energética numa Indústria de Tintas iii Resumo Esta dissertação surge do desejo de desenvolver um projeto que permitisse demonstrar o papel crucial da gestão e eficiência energéticas na competitividade e produtividade das PME nacionais, ainda pouco consciencializadas sobre a sua importância. A motivação da empresa Barbot para otimizar as suas atividades, e conseguir, assim, a minimização dos custos e prejuízos associados, possibilitou pôr em prática os conceitos abordados na dissertação. Iniciou-se o projeto com o estudo do processo de fabrico, e funcionamento de todos os setores da empresa com intervenção direta ou indireta neste. Com o objetivo de caraterizar a estrutura dos consumos de energia, foi realizada uma auditoria energética, analisando detalhadamente os consumos globais e desagregados da fábrica. Os resultados obtidos permitiram, não só avaliar o seu desempenho sob importantes parâmetros e indicadores energéticos, como identificar as áreas com maior potencial de economia de energia. No final, verificou-se que a Barbot não é considerada uma Consumidora Intensiva de Energia (CIE). Após uma pesquisa por soluções eficientes possíveis de aplicar à indústria, foi proposto um plano de medidas direcionadas para melhorar a eficiência das atividades e sistemas consumidores de energia. Concluiu-se que a empresa poderá beneficiar de uma significativa redução de gasto de energia primária com a implementação destas medidas. Melhoria da Eficiência Energética numa Indústria de Tintas iv Energy Efficiency Improvement of a Paint Industry Abstract This work stems from the desire to develop a project that would allow to demonstrate the crucial role of energy management and efficiency in the competitiveness and productivity of portuguese SMEs, poorly made aware of its importance. The motivation of Barbot company to optimise its activities, and minimize related costs and losses, enabled to put into practice thesis covered concepts. We started the project by studying manufacturing process and operation of all sectors of the company with direct or indirect intervention in this. In order to characterise the structure of energy consumption, was performed an energy audit, by carefully analysing overall and disaggregated consumption of the factory. Not only the results led to evaluation of their performance under major energy parameters and indicators, but also to identification of areas with most potential for energy savings. In the end, it was found that Barbot is not considered an Intensive Energy Consumer (IEC). After a research on management measures and efficient technologies that could be applicable to industry, a plan of targeted measures has been proposed to improve activities efficiency and energy consuming systems. It was concluded that the company may benefit from a significant reduction of primary energy spent through implementation of these measures. Melhoria da Eficiência Energética numa Indústria de Tintas v Agradecimentos Desejo agradecer ao Eng. António Aguiar por me conceder a oportunidade de realizar este projeto na Barbot, e pela contribuição preponderante para o sucesso deste trabalho. Agradeço, também, ao Sr. Manuel Jorge pela paciência, disponibilidade e incansável atenção demonstradas durante estes meses Um especial obrigada ao Eng. Marcelo por ter demonstrado um sincero interesse neste projeto, e me ter ajudado a definir o rumo certo para ele. Agradeço ao Professor Clito Afonso pela confiança que depositou nas minhas capacidades para abraçar este tema, e pelo seu envolvimento na dissertação. E, finalmente, um enorme obrigada aos meus pais pelo carinho e apoio incondicional que sempre demonstraram, e aos meus familiares e amigos que me têm acompanhado e motivado para continuar a lutar pelas minhas aspirações. Melhoria da Eficiência Energética numa Indústria de Tintas vi Índice de Conteúdos 1!Introdução .......................................................................................................................................... 1! 1.1!A Barbot ................................................................................................................................................. 1! 1.2!O Projeto ................................................................................................................................................ 2! 1.3!Organização do Relatório ...................................................................................................................... 3! 2!A Energia ........................................................................................................................................... 5! 2.1!Energia - Evolução do Consumo Mundial ............................................................................................. 6! 2.2!A Dependência Energética Portuguesa ................................................................................................. 8! 3!A Gestão da Energia e a Eficiência Energética na Indústria ........................................................... 11! 3.1!O Plano de Gestão Energética ............................................................................................................ 12! 3.1.1!Auditoria Energética ............................................................................................................ 12! 3.1.2!Medidas de Eficiência Energética ....................................................................................... 13! 4!O Projeto na Barbot ......................................................................................................................... 15! 4.1!A Atividade da Empresa ...................................................................................................................... 15! 4.1.1!Tintas: Conceito e Composição .......................................................................................... 15! 4.2!O Processo Produtivo .......................................................................................................................... 16! 4.2.1!Fluxograma ......................................................................................................................... 16! 4.2.2!Descrição do Processo ....................................................................................................... 17! 4.3!Principais Unidades Utilizadoras de Energia ....................................................................................... 21! 4.4!Análise da Produção ............................................................................................................................ 24! 4.5!Caraterização dos Consumos Energéticos da Fábrica ....................................................................... 25! 4.5.1!Consumo Global de Energia Elétrica .................................................................................. 25! 4.5.2!Consumo de Energia Elétrica por Setor .............................................................................. 30! 4.5.3!Consumo Global de Gás Propano ...................................................................................... 32! 4.6!Balanço Global do Consumo de Energia Primária .............................................................................. 33! 4.7!Avaliação do Desempenho Energético da Empresa ........................................................................... 34! 4.7.1!Consumo Específico de Energia ......................................................................................... 35! 4.7.2!Intensidade Carbónica ........................................................................................................ 35! 5!Medidas de Promoção da Eficiência Energética .............................................................................. 37! 5.1.1!Compensação do Fator de Potência ................................................................................... 37! 5.1.2!Identificação e Reparação de Fugas de Ar Comprimido .................................................... 39! 5.1.3!Monitorização e Estabelecimento de Metas ....................................................................... 40! 5.1.4!Otimização da Produção e Distribuição de Ar Comprimido ................................................ 41! 6!Conclusões e Trabalhos Futuros ..................................................................................................... 43! 7!Referências Bibliográficas ................................................................................................................ 46! ANEXO A:!Medidas Transversais de Aumento da Eficiência Energética da Indústria Portuguesa ....................................................................................................................................... 48! ANEXO B:!Períodos Horários da Energia Elétrica em Ciclo Semanal .............................................. 49! ANEXO C:!Cálculo da Estimativa do Consumo de Gás Propano ...................................................... 50! ANEXO D:!Fatores de Conversão e Emissão de CO2 das Diferentes Formas de Energia ............... 51! ANEXO E:!Método de cálculo da capacidade da baterias de condensadores .................................. 52! Melhoria da Eficiência Energética numa Indústria de Tintas vii Índice de Figuras Figura 1 - Instalações da fábrica da Barbot, em Canelas, Vila Nova de Gaia. ....................................... 1 Figura 2 - Esquema do desenvolvimento sustentável. ............................................................................ 5 Figura 3 - Consumo de energia primária, no período de 1971-2010, por tipo de combustível. .............. 6 Figura 4 - Panorama global das emissões CO2 resultantes da utilização de energia. ........................... 7 Figura 5- Previsão da evolução do consumo energético do sector industrial nos países pertencentes ou não à OCDE. ............................................................................................................................. 7 Figura 6 - Repartição do consumo de energia primária em Portugal, nos anos de 2000 e 2012. .......... 8 Figura 7 – Repartição do consumo de energia final por sector de atividade, em Portugal. .................... 9 Figura 8 – Processo produtivo da fábrica da Barbot. ............................................................................ 16 Figura 9 - Cais de descarga das resinas, slurries e água. .................................................................... 17 Figura 10 – Zona de receção dos pigmentos, cargas e aditivos. .......................................................... 17 Figura 11 – Os tês principais dispersores de tinta. ............................................................................... 18 Figura 12 - Sistema industrial de afinação de cor Drumont. ................................................................. 19 Figura 13 - Sistema de enchimento das embalagens de tinta. ............................................................. 19 Figura 14 - ETAR da fábrica. ................................................................................................................. 20 Figura 15 – Compressores principal e secundário. ............................................................................... 21 Figura 16 – Posto de recarregamento dos empilhadores. .................................................................... 23 Figura 17 - Evolução da produção de tinta ao longo dos meses de 2014. ........................................... 24 Figura 18 - Repartição do consumo de energia ativa por período horário. ........................................... 26 Figura 19- Evolução dos custos da energia elétrica ao longo de 2014. ................................................ 29 Figura 20 – Repartição do PT da instalação. ....................................................................................... 31 Figura 21 – Repartição do QG1. ........................................................................................................... 31 Figura 22 – Peso da contribuição de cada fonte energética, no consumo de energia primária. .......... 33 Figura 23 – Ilustração gráfica da potencia de compensação. ............................................................... 52 Melhoria da Eficiência Energética numa Indústria de Tintas viii Índice de Tabelas Tabela 1 – Principais caraterísticas técnicas dos compressores. ......................................................... 21 Tabela 2 - Principais caraterísticas técnicas das bombas pneumáticas de recirculação. ..................... 22 Tabela 3 - Quantidade de tinta produzida no ano de 2014. .................................................................. 24 Tabela 4 – Consumo de energia ativa por período horário. .................................................................. 25 Tabela 5 – Energia indutiva e capacitiva faturada em 2014. ................................................................ 27 Tabela 6 - Potência em horas de ponta e potência contratada, em cada mês. .................................... 28 Tabela 7 – Custos totais (c/IVA) da energia elétrica consumida em 2014. ........................................... 29 Tabela 8 - Consumo semanal de energia elétrica em cada quadro. ..................................................... 31 Tabela 9 - Estimativa do consumo total de gás propano, em 2014. ..................................................... 32 Tabela 10 – Energia primária consumida em 2014. .............................................................................. 33 Tabela 11 - Resultados do CEE de 2014. ............................................................................................. 35 Tabela 12 – Resultados da IC em 2014. ............................................................................................... 35 Tabela 13 – Resumo dos resultados da auditoria em 2014. ................................................................. 36 Tabela 14 - Potencial da proposta da instalação de uma bateria de condensadores. .......................... 38 Tabela 15 - Potencial da proposta de inspeção da rede de ar comprimido. ......................................... 40 Tabela 16 - Potencial da proposta de M&T. .......................................................................................... 41 Tabela 17 – Metas mínimas esperadas para 2022. .............................................................................. 44 Tabela 18 - Medidas Transversais de Aumento da Eficiência Energética da Indústria Portuguesa. .... 48 Tabela 19 – Períodos horários de fornecimento de energia elétrica em Portugal Continental, em Ciclo semanal. ....................................................................................................................................... 49 Tabela 20 – Estimativa da quantidade de Gás Propano consumido em 2014. .................................... 50 Tabela 21 – Fatores de conversão e emissão da eletricidade. ............................................................. 51 Tabela 22 - Fatores de conversão e emissão do Gás Propano. ........................................................... 51 Melhoria da Eficiência Energética numa Indústria de Tintas ix Nomenclatura 𝑃 Potência ativa 𝑘𝑊 𝑃 !"#$%&$&'& Potência contratada 𝑘𝑊 ! 𝑃 !" Potência em horas de ponta 𝑘𝑊 ! 𝑝!"# ! Pressão máxima do compressor 𝑏𝑎𝑟 𝑝!"# ! Pressão mínima do compressor 𝑏𝑎𝑟 𝑄! ! Potência de compensação da energia reativa 𝑘𝑣𝑎𝑟 ! 𝑄!"#$ Capacidade do compressor 𝑚!𝑚𝑖𝑛 ! 𝑄! ! Caudal de fugas 𝑚!𝑚𝑖𝑛 S Potência aparente 𝑘𝑉𝑎 𝑡!"#$" Período de carga do compressor 𝑚𝑖𝑛 𝑡!"!#$ Duração do exame de deteção de fugas 𝑚𝑖𝑛 𝑊 !" Energia ativa consumida nas horas de cheias 𝑘𝑊ℎ 𝑊 !" Energia ativa consumida nas horas de ponta 𝑘𝑊ℎ 𝑊 !"# Energia ativa consumida nas horas de super vazio 𝑘𝑊ℎ 𝑊 !" Energia ativa consumida nas horas de vazio 𝑘𝑊ℎ 𝑊 !" Consumo de energia dos quadros gerais 𝑘𝑊ℎ 𝑊 !" Consumo de energia dos quadros parciais 𝑘𝑊ℎ 𝑊𝑅!"# Energia reativa consumida nas horas fora de vazio 𝑘𝑣𝑎𝑟ℎ 𝑊𝑅!" ! Energia reativa fornecida nas horas de vazio 𝑘𝑣𝑎𝑟ℎ 𝜑 ! Ângulo entre a potência ativa e a potência aparente 𝑟𝑎𝑑 𝜑! ! Ângulo entre a potência ativa e a potência aparente “não aceitável” 𝑟𝑎𝑑 ! 𝜑! ! Ângulo entre a potência ativa e a potência aparente “aceitável” 𝑟𝑎𝑑 ! %𝑓𝑢𝑔𝑎𝑠 ! Percentagem de fugas na rede de ar comprimido ! Melhoria da Eficiência Energética numa Indústria de Tintas 6 2.1 Energia - Evolução do Consumo Mundial Com o decorrer da história e, nomeadamente, após o culminar da Revolução Industrial, as necessidades energéticas das sociedades têm vindo a aumentar infindavelmente. [4] O avanço económico, tecnológico e social dos países industrializados despoletou um consumo crescente de energia que tem sido satisfeito pelo recurso a combustíveis de origem fóssil como o carvão, o petróleo e, mais recentemente, o gás natural (figura 3). Figura 3 - Consumo de energia primária, no período de 1971-2010, por tipo de combustível. [5] No entanto, além da exploração dos combustíveis fósseis representar uma ameaça para o ambiente e saúde humana, a sua excessiva demanda tem sido a causa de inúmeros conflitos e uma grande instabilidade económica em vários países. Apesar dos prejuízos serem cada vez mais notórios e alarmantes, as medidas para contrariar a dependência destes recursos ainda têm pouca expressão. Energia primária (milhões de tep) Melhoria da Eficiência Energética numa Indústria de Tintas 7 Figura 4 - Panorama global das emissões CO2 resultantes da utilização de energia. [5] A figura 4 mostra que as emissões de CO2, o gás com maior representação de entre os gases com efeito de estufa (GEE), têm vindo a aumentar progressivamente, e as perspectivas futuras apontam para a continuidade desta evolução ascendente. [4] Atualmente, o sector industrial é o maior consumidor de energia a nível mundial, sendo, por isso, responsável pela emissão de grandes quantidades de GEE. As previsões apontam para um aumento significativo deste consumo (figura 5) sustentado, principalmente, por países não pertencentes à OCDE (Organização para a Cooperação e Desenvolvimento Económico), que se encontram, atualmente, em expansão económica. [4] Figura 5- Previsão da evolução do consumo energético do sector industrial nos países pertencentes ou não à OCDE. [4] Emissões'de'CO2'(milhões'de'tCO2e)' Melhoria da Eficiência Energética numa Indústria de Tintas 8 2.2 A Dependência Energética Portuguesa Portugal é um país com um nível escasso de recursos energéticos endógenos, particularmente daqueles que asseguram as atividades estratégicas da grande maioria dos países desenvolvidos: o petróleo, o carvão e o gás natural. Segundo dados da Direção Geral de Energia e Geologia (DGEG), em 2012, cerca de 78,4% da energia primária consumida foi importada, (figura 6), sendo 75,9% a partir de combustíveis fósseis (petróleo, gás natural e carvão), 20,9% a partir de fontes renováveis, e os restantes 3,2% provenientes dos resíduos industriais e da eletricidade importada. [6] Figura 6 - Repartição do consumo de energia primária em Portugal, nos anos de 2000 e 2012. [6] Embora no ano de 2013, a forte dependência energética externa tenha decrescido para 71.5%, continua a representar um risco elevado para as empresas portuguesas, principalmente, devido à insegurança do abastecimento e à volatilidade dos preços dos combustíveis fósseis. [6] Melhoria da Eficiência Energética numa Indústria de Tintas 9 Nesse ano, o setor das indústrias transformadoras foi o segundo maior consumidor de energia final em Portugal, com uma responsabilidade de 32%, distanciando-se do primeiro, o setor dos Transportes, em apenas 4% (figura 7). [7] Figura 7 – Repartição do consumo de energia final por sector de atividade, em Portugal. [7] Um grande parte dessa energia continua a ser desperdiçada, por falta de eficiência dos equipamentos ou de ausência de sensibilização dos utilizadores, traduzindo-se em custos sem benefícios, tanto ao nível da produção como da utilização. As grandes indústrias já se mostram empenhadas em desenvolver estratégias focadas no bom desempenho energético das suas atividades. O mesmo não acontece com a maioria do tecido empresarial português, as PMEs, que ainda se mantém relutantes quer pela falta de incentivos fiscais ao investimento nesta área, quer pelo desconhecimento das vantagens que daqui advêm. [8] Face ao atual cenário energético nacional instalado, é imperativo que se implementem políticas públicas que garantam a redução da taxa de procura dos combustíveis fósseis, das emissões de GEE, e dos desperdícios energéticos. A Estratégia “Energia 2020” é o exemplo do resultado da união de esforços dos Estados- Membros da UE, na qual foram definidas prioridades e ações, com vista à melhoria da competitividade, sustentabilidade e segurança da energia. Cada Estado-Membro assumiu o compromisso de adoptar as seguintes metas para 2020: reduzir em 20% as emissões de gases com efeito estufa, aumentar para 20% a quota de utilização das energias de fonte renovável, e obter uma melhoria de 20% na eficiência energética. [9] 12%$ 3%$ 32%$ 36%$ 17%$ Serviços$ Agricultura$e$Pescas$ Indústria$ Transportes$ DomésAco$ Melhoria da Eficiência Energética numa Indústria de Tintas 10 Melhoria da Eficiência Energética numa Indústria de Tintas 11 3 A Gestão da Energia e a Eficiência Energética na Indústria A forma como o tecido empresarial português, nos seus diferentes setores de atividade, e a sociedade em geral utilizam a energia disponível é uma questão determinante na mudança de rumo do novo paradigma energético. Para que sejam alcançadas as metas internacionais relativas à redução da intensidade energética, e consequente melhoria dos resultados económicos, é imprescindível que haja um esforço da parte das empresas no sentido a aumentar a eficiência energética das suas operações e processos. Perante o problema do consumo intensivo de energia das indústrias, houve a necessidade de adotar medidas capazes de racionalizar estes gastos e minimizar os prejuízos associados, tornando-as mais eficientes e sustentáveis. A eficiência energética industrial implica a otimização de todos os sistemas e atividades que, de forma direta ou indireta, dependem do recurso à energia. A sua aplicação potencia a redução dos desperdícios energéticos e a minimização das despesas, sem que isso afete negativamente os níveis de produtividade, serviços e conforto. [10] A gestão da energia, por sua vez, controla as iniciativas de promoção da eficiência energética; inclui o acompanhamento, a medição, a verificação e a correção dos fluxos de energia de uma instalação. [10] Um bom programa de gestão de energia, abrangente a qualquer área de atividade, deve compreender as seguintes etapas: 1. Levantamento e análise de dados históricos; 2. Auditoria energética; 3. Planeamento de medidas de eficiência energética. 4. Implementação e controlo. [4] Melhoria da Eficiência Energética numa Indústria de Tintas 12 3.1 O Plano de Gestão Energética 3.1.1 Auditoria Energética A execução de um plano de gestão de energia requere o estudo prévio da situação atual da instalação em causa. Nesse sentido, a auditoria energética surge como um instrumento fundamental na caracterização e quantificação dos consumos de energia, na análise da eficiência dos equipamentos, e na contabilização dos desperdícios existentes. Metodologia Para a execução da auditoria torna-se essencial a definição e estabelecimento da sequência das ações que possibilitam o conhecimento do sistema energético da instalação. Desse modo, a auditoria deve seguir a seguinte metodologia: • Preparação da Intervenção: o Observação geral do funcionamento da empresa; o Definição de uma matriz de atuação; • Trabalho de Campo: o Estudo do processo produtivo; o Recolha e análise da informação energética global: quantidades de produção, custos e consumos energéticos totais; o Medições e registos dos consumos por setor ou equipamento; • Tratamento da Informação: o Identificação dos principais consumidores de energia; o Estabelecimento de relações entre o gasto energético e a produção; o Identificação das potenciais economias de energia. [11] Melhoria da Eficiência Energética numa Indústria de Tintas 13 3.1.2 Medidas de Eficiência Energética A partir dos resultados obtidos na auditoria energética, são estabelecidas metas anuais de redução dos consumos, e definidas as ações conducentes ao bom aproveitamento da energia utilizada na organização. Estas podem advir de alterações na eficiência de sistemas, processos ou equipamentos, ou pela adopção de práticas de gestão energética e mudança de comportamentos, sempre selecionadas e estudadas de acordo com o tipo de atividade industrial em questão. Existem algumas medidas ou sistemas com um potencial de poupança energética bastante significativo, consideradas transversais à grande maioria das indústrias. Estas são reunidas numa tabela presente no anexo A. [12] Por sua vez, a integração da dimensão energética na gestão empresarial leva, habitualmente, em consideração as seguintes práticas: • Implementação e manutenção de um sistema de gestão de energia; • Definição de indicadores de eficiência e estabelecer as respetivas metas, assim como, definir as metodologias de ajuste dos consumos de referência; • Aplicação de um sistema de gestão ambiental; • Análise regular à informação relativa à contratação, abastecimento e faturação energética; • Integração de processos; • Monitorização e controlo de todas as atividades; • Promoção da participação dos colaboradores na gestão energética, através da formação e sensibilização dos recursos humanos. [8] Atualmente, a gestão de energia nas indústrias transformadoras é regulamentada pelo SGCIE – Sistema de Gestão dos Consumos Intensivos de Energia. O SGCIE aplica-se a instalações cujos consumos ultrapassam os 500 tep/ano, prevendo que estas realizem, periodicamente, auditorias energéticas que incidam sobre as condições de utilização de energia e promovam o aumento da eficiência energética, incluindo a utilização de fontes de energia renováveis. Prevê, ainda, que se elaborem e executem Planos de Racionalização dos Consumos de Energia (PREn), estabelecendo acordos de racionalização desses consumos com a DGEG que, contemplem objetivos mínimos de eficiência energética, associando ao seu cumprimento a obtenção de incentivos pelos operadores (entidades que exploram instalações CIE). O PREn deve estabelecer metas relativas às intensidades energética (IE) e carbónica (IC), e ao consumo específico de energia (CEE), incluindo, obrigatoriamente, medidas que visem a racionalização dos consumos. [13] Melhoria da Eficiência Energética numa Indústria de Tintas 14 Melhoria da Eficiência Energética numa Indústria de Tintas 15 4 O Projeto na Barbot 4.1 A Atividade da Empresa A unidade fabril em estudo da empresa Tintas Barbot, situada na freguesia de Canelas, concelho de Vila Nova de Gaia, produz, essencialmente, tintas de base aquosa (plásticas). O seu ciclo operacional decorre cinco dias por semana, estando o setor da produção em funcionamento no período das 8h às 17h, e o setor dos serviços no período das 9h às 18h. A energia elétrica é a principal fonte de alimentação dos diversos setores da instalação, desde as atividades de produção, às áreas de suporte como os serviços, a manutenção ou a logística. O gás propano engarrafado apenas é usado para aquecimento das águas sanitárias. Para uma melhor compreensão de todo o processo produtivo da fábrica, é feita, primeiramente, uma pequena abordagem ao tema das tintas. 4.1.1 Tintas: Conceito e Composição A tinta é um composto líquido, geralmente viscoso, constituído por um ou mais pigmentos dispersos num veículo líquido. É aplicada em camadas finas sobre uma determinada superfície, com o objetivo de conferir um acabamento protetor e decorativo. [14] A composição básica de uma tinta inclui: • Resina: uma ou mais constituem a parte não-volátil da tinta, responsável pelo aglomeração das partículas de pigmentos. As tintas são classificadas de acordo coma natureza química da sua resina básica (ligante). • Pigmentos: são o material sólido (pó), insolúvel no meio. Atribuem a cor e opacidade à tinta, além de influenciar propriedades como a durabilidade e a resistência à corrosão. São divididos em pigmentos coloridos (conferem cor), não-coloridos, e anticorrosivos (conferem proteção aos metais). • Cargas: desempenham o papel de controlo do brilho, da reologia da tinta, dureza, permeabilidade, ou aderência; • Solventes e Diluentes: constituem o veículo volátil usado para dissolver a resina (solventes) e reduzir a viscosidade (diluentes) até ao valor desejado. • Aditivos: materiais adicionados em pequenas quantidades, com o objectivo de proporcionar caraterísticas especiais e melhorar certas propriedades. [14] Melhoria da Eficiência Energética numa Indústria de Tintas 22 Os restantes equipamentos (secador, separador de condensados e filtros), também fornecidos pela Ingersoll-Rand, pela pouca representatividade que têm nos consumos da sala dos compressores, não foram estudados. 2. Unidade de Controlo de Fabrico Uma parte considerável do processo de fabrico, nomeadamente as etapas de Pesagem, Pré- Mistura, Dispersão e Enchimento, são controladas por um sistema automático, a partir de uma sala de comandos. A unidade encontra-se em operação 11h por dia, durante a semana; aos fins de semana, apesar das atividades de produção pararem, a unidade é programada para funcionar automaticamente, por um período de 8h, com o objetivo de acionar os sistemas de recirculação das tintas armazenadas. A totalidade das potências nominais dos equipamentos incluídos na unidade de controlo perfaz o valor de 298,8 kW. 3. Unidade de Afinação de Cor Como já foi referido, o processo de afinação de cor é realizado numa unidade individual, direcionada, unicamente, para o efeito. Esta é constituída pela máquina de afinação de cor propriamente dita, ligada a 17 cubas de armazenamento de tintas já produzidas, cada uma equipada com uma bomba pneumática para realizar a recirculação da tinta. As bombas são acionadas individualmente, em intervalos de 15 minutos, durante 24h, pelo que a potência consumida num dado intervalo de tempo será sempre relativa a uma só bomba. Estes equipamentos são bombas pneumáticas de diafragma, do fornecedor Ingersoll- Rand/ARO (tabela 2): Tabela 2 - Principais caraterísticas técnicas das bombas pneumáticas de recirculação. A máquina de afinação propriamente dita, além de ser usada ocasionalmente, por curtos períodos de tempo, foi adquirida apenas há 3 anos, pelo que se encontra em ótimas condições de funcionamento. Uma análise à sua eficiência não seria preponderante para a melhoria dos gastos energéticos da fábrica. ! Bomba!1! Bomba!2! Modelo! 6661ALB3EBBC' 6662ABB3EBBC' Unidades! 12' 5' Pressão!máxima![bar]! 8,3' 8,3' Caudal!máximo![l/min]! 177,9' 651' Melhoria da Eficiência Energética numa Indústria de Tintas 23 4. Posto de Recarregamento dos Empilhadores O transporte dos produtos é feito por meio de 16 empilhadores elétricos. As respetivas baterias são recarregadas fora do horário de trabalho, a partir das 17h, ficando ligadas à alimentação até ao momento em que o empilhador é novamente usado. Figura 16 – Posto de recarregamento dos empilhadores. Melhoria da Eficiência Energética numa Indústria de Tintas 24 4.4 Análise da Produção A tabela 3 apresenta as quantidades de tinta produzida (em toneladas) em cada mês do ano de 2014. Tabela 3 - Quantidade de tinta produzida no ano de 2014. Pela análise da evolução da produção ao longo de 2014 (figura 17), verifica-se que há uma diferença significativa entre as quantidades de tinta produzidas nos meses da Primavera e Verão e nos meses de Outono e Inverno. Este facto poderá ser justificado pelo incremento do volume de encomendas associado à melhoria das condições climatéricas para a aplicação das tintas. Figura 17 - Evolução da produção de tinta ao longo dos meses de 2014. Produção! Mês! Quantidade!!!!!! [t]! Janeiro' 1254' Fevereiro' 1011' Março' 1432' Abril' 1964' Maio' 1833' Junho' 1861' Julho' 2272' Agosto' 1499' Setembro' 1097' Outubro' 1010' Novembro' 557' Dezembro' 320' Total! 16110! 0" 250" 500" 750" 1000" 1250" 1500" 1750" 2000" 2250" 2500" Janeiro" Fevereiro" Março" Abril" Maio" Junho" Julho" Agosto" Setembro" Outubro" Novembro" Dezembro" Produção"[t]" Melhoria da Eficiência Energética numa Indústria de Tintas 25 4.5 Caraterização dos Consumos Energéticos da Fábrica O estudo dos gastos com energia constitui a etapa essencial na definição dos aspetos a melhorar, e na elaboração de um adequado plano de racionalização da utilização de toda a energia. Neste subcapítulo são apresentados e analisados os valores dos consumos globais e setoriais de cada um dos recursos energéticos (eletricidade e gás), relativos ao ano de 2014. A obtenção destes dados permitiu caraterizar o panorama geral de utilização de energia primária da instalação, calculando os respetivos indicadores do CEE e IC, e retirando as devidas conclusões. 4.5.1 Consumo Global de Energia Elétrica A melhor ferramenta de descrição do consumo global de eletricidade de uma instalação é a sua fatura elétrica. Foram então recolhidas as faturas do ano de 2014, que contém toda a informação relativa à utilização de energia ativa e reativa, potência em horas de pontas e potência contratada A empresa é abastecida em Média Tensão e utiliza a opção tarifária de Ciclo Semanal, cujos períodos horários são apresentados no Anexo B. O consumo de energia ativa encontra-se caraterizado na seguinte tabela 4 em função dos diferentes períodos horários - horas de Ponta, Cheias, Vazio e Super Vazio. Tabela 4 – Consumo de energia ativa por período horário. Energia!Ativa!! Mês! WHP! [kWh]! WHC! [kWh]! WHV! [kWh]! WHSV! [kWh]! Total!!! [kWh]! Custo!s/IVA! [€]!! Janeiro' 19697' 43724' 14076' 8034' 85531' 8190' Fevereiro' 16310' 38625' 11156' 6376' 72467' 6962' Março' 17106' 38987' 10271' 5405' 71769' 6945' Abril' 17375' 45913' 11422' 5820' 80530' 7781' Maio' 17641' 44860' 10630' 5816' 78947' 7643' Junho' 14644' 38098' 18478' 5626' 76846' 7252' Julho' 19254' 56516' 10131' 6249' 92150' 8967' Agosto' 17000' 44353' 14241' 7290' 82884' 7916' Setembro' 16617' 46911' 13164' 8131' 84823' 8103' Outubro' 14854' 43441' 13540' 8477' 80312' 7620' Novembro' 13382' 32312' 13178' 6985' 65857' 6220' Dezembro' 11855' 29916' 15541' 8067' 65379' 6080' Total! 195735! 503656! 155828! 82276! 937495! 89679! Melhoria da Eficiência Energética numa Indústria de Tintas 26 Figura 18 - Repartição do consumo de energia ativa por período horário. O gráfico da figura 18 mostra que as repartições da energia utilizada pelos diferentes períodos horários mantêm, aproximadamente, o mesmo peso ao longo dos meses. Comparando a totalidade da energia ativa consumida com a quantidade de tinta produzida em cada mês (figura 17), verifica-se que a primeira não acompanha a tendência sazonal da segunda, isto é, enquanto que o consumo total de energia ativa apresenta pequenas oscilações durante o ano, as quantidades de produção sofrem um decréscimo acentuado nos meses de Outono e Inverno. Vários fatores poderão estar na base deste fenómeno. De acordo com informações fornecidas pela Barbot, nos últimos meses, o aumento da procura por séries mais pequenas e customizadas de tinta, em detrimento de maiores séries de tintas mais simples, poderá ter sido uma das causas do acréscimo do consumo energético. Outra das causas poderá ser, obviamente, a ineficiência de algum processo ou equipamento da empresa. 0" 10000" 20000" 30000" 40000" 50000" 60000" 70000" 80000" 90000" 100000" Janeiro" Fevereiro" Março" Abril" Maio" Junho" Julho" Agosto" Setembro" Outubro" Novembro" Dezembro" W"kWh]" H."Ponta" H."Cheias" H."Vazio" H."Super"Vazio" Melhoria da Eficiência Energética numa Indústria de Tintas 27 Da recolha das fatura elétricas, também se concluiu que a fábrica consome energia reativa, havendo, portanto, custos monetários associados. O Regulamento de Relações Comerciais do Setor Elétrico estabelece que a energia reativa deve ser faturada nos seguintes casos: • O valor de energia reativa consumida (indutiva) nas horas fora de vazio (𝑊𝑅!"#) exceda 30% da energia ativa consumida no mesmo período. Este limite é ultrapassado nas situações em que o fator de potência, grandeza que traduz a eficácia da conversão da corrente elétrica em trabalho útil, atinge valores menores ou iguais a 0,96 ( cos ϕ ≤0, 96 ); • Para qualquer valor de energia reativa fornecida (capacitiva) durante as horas de vazio (𝑊𝑅!"). Esta situação não é imperativa. [15] Os valores da energia reativa faturada e respetivos custos encontram-se na tabela seguinte: Tabela 5 – Energia indutiva e capacitiva faturada em 2014. Observando a tabela 5, durante os meses de Janeiro a Junho, período em que o fator de potência é igual a 1, há faturação de energia reativa capacitiva. A partir do mês de Julho, o cos ϕ diminui para números menores que 0,96, resultando num aumento significativo dos custos com a energia reativa. Energia!Reativa! Mês! WRHFV! [kvArh]! WRHV! [kvArh]! cos!ϕ! Custo! s/IVA![€]!! Janeiro' 0' 15805' 1' 292' Fevereiro' 0' 7114' 1' 132' Março' 0' 3813' 1' 71' Abril' 0' 3449' 1' 64' Maio' 0' 4200' 1' 78' Junho' 0' 8554' 1' 158' Julho' 36936' 0' 0,79' 1855' Agosto' 32035' 0' 0,77' 1660' Setembro' 36592' 0' 0,75' 1980' Outubro' 35621' 0' 0,74' 1959' Novembro' 19224' 0' 0,81' 905' Dezembro' 23590' 0' 0,76' 1261' Total! 183997! 42935! !Y!! 10415! Melhoria da Eficiência Energética numa Indústria de Tintas 28 A potência contratada ( 𝑃 !"#$%&$&'&) é o valor instantâneo máximo de energia elétrica que uma instalação de consumo pode receber. Em instalações abastecidas em média tensão ou superior (situação em causa), a potência contratada não pode ser inferior a metade da potência instalada. [16] Tabela 6 - Potência em horas de ponta e potência contratada, em cada mês. O posto de transformação da fábrica tem uma potência instalada de 630 kVA, pelo que a potência contratada deve ser, no mínimo, 293 kW. De acordo com a tabela 6, a potência contratada mais baixa foi de 484 kW, cumprindo o requisito anterior. Potência! Mês! PHP! [kW]! Pcontratada!!!!!!! [kW]! Custo! s/IVA![€]!! Janeiro' 179' 484' 2157' Fevereiro' 163' 484' 1817' Março' 166' 484' 2038' Abril' 290' 492' 3072' Maio' 280' 492' 3087' Junho' 271' 492' 2910' Julho' 279' 492' 3078' Agosto' 283' 492' 3117' Setembro' 252' 492' 2738' Outubro' 188' 492' 2247' Novembro' 134' 492' 1696' Dezembro' 113' 492' 1562' Melhoria da Eficiência Energética numa Indústria de Tintas 29 Resumindo todos os custos anteriores, a despesa total com a energia elétrica no ano de 2014 foi de 160599 €. Tabela 7 – Custos totais (c/IVA) da energia elétrica consumida em 2014. Uma análise pormenorizada ao gráfico da figura 19 conclui que também os custos totais não acompanham a mesma evolução do consumo de energia ativa. Por exemplo, nos meses de Fevereiro e Novembro o valor de energia ativa é superior aos meses de Março e Dezembro, respetivamente, situação que se inverte no caso dos custos monetários. Este acréscimo na despesa é o resultado da faturação da energia reativa nesses meses. Figura 19- Evolução dos custos da energia elétrica ao longo de 2014. Energia!Elétrica! Mês! Custo!Total! [€]!! Janeiro' 13195' Fevereiro' 11051' Março' 11227' Abril' 13530' Maio' 13394' Junho' 12791' Julho' 17214' Agosto' 15718' Setembro' 15865' Outubro' 14649' Novembro' 10933' Dezembro' 11034' Total! 160599! 0" 2000" 4000" 6000" 8000" 10000" 12000" 14000" 16000" 18000" 20000" Janeiro" Fevereiro" Março" Abril" Maio" Junho" Julho" Agosto" Setembro" Outubro" Novembro" Dezembro" Custo"c/"IVA"[€]" Melhoria da Eficiência Energética numa Indústria de Tintas 30 4.5.2 Consumo de Energia Elétrica por Setor Após concluída a análise global, prosseguiu-se para o estudo individual de cada sector da Barbot. • Quadro Geral 1 (QG1) o Quadro Parcial 1 (QP1): sistema de ar comprimido o Quadro Parcial 2 (QP2): unidade de controlo de fabrico o Quadro Parcial 3 (QP3): unidade de afinação de cor o Quadro Parcial 4 (QP4): sistema de recarregamento dos empilhadores o Quadro Parcial 5 (QP5): laboratório e gabinetes o Quadro Parcial 6 (QP6): ETAR o 4 Dispersores o 3 Robots de Enchimento o Embaladora o Tapete rolante o Carro de transporte o Empurra-paletes o Iluminação, tomadas e portões automáticos da fábrica • Quadro Geral 2 (QG2) o Quadro Parcial 7 (QP7): iluminação, tomadas e portões automáticos do armazém o Escritórios A empresa apenas possuía os registos do contador do posto de transformação (PT), pelo que foi necessário medir localmente os consumos dos quadros elétricos da fábrica, para obter a repartição dos gastos. O instrumento de medida utilizado foi um analisador de energia elétrica, HT PQA820. O aparelho em questão, equipado com três pinças amperimétricas e quatro cabos medidores de tensão, fornece registos dos valores instantâneos de diversos parâmetros elétricos (tensão, corrente, energia ativa, potência, etc.), em intervalos de 10 minutos. Melhoria da Eficiência Energética numa Indústria de Tintas 31 Devido ao número de quadros e equipamentos existentes, optou-se por avaliar apenas os principais consumidores da fábrica. Assim, foram realizadas leituras com a duração de uma semana nos quadros parciais 1, 2, 3 e 4, e nos dois quadros gerais. Os resultados dos consumos de energia ativa encontram-se na tabela 8. Não foi possível terminar a análise semanal do quadro geral 2, sendo o valor presente no quadro uma estimativa do consumo energético para esse período, tendo por base um levantamento de menor duração. Tabela 8 - Consumo semanal de energia elétrica em cada quadro. Os seguintes gráficos exibem os pesos associados a cada quadro elétrico analisado: no gráfico da figura 20 foram repartidos os consumos da unidade fabril por quadro geral; no gráfico da figura 21 a contribuição dos quadros parciais na totalidade dos gastos do quadro geral da fábrica (QG1). Figura 20 – Repartição do PT da instalação. Figura 21 – Repartição do QG1. Quadros!Elétricos! WQG!! [kWh]! WQP!! [kWh]! Quadro'Geral'1'('QG1)' 19702,5' B' Quadro'Parcial'1'('QP1)' B' 9184' Quadro'Parcial'2'('QP2)' B' 798,5' Quadro'Parcial'3'('QP3)' B' 377,5' Quadro'Parcial'4'('QP4)' B' 889,5' Quadro'Geral'2'('QG2)' 3124' B' Total! 22826,5! 11249,6! QP1$ 47%$ QP2$ 4%$ QP3$ 2%$ QP4$ 4%$ Outros$ 43%$ QG1$ 86%$ QG2$ 14%$ Melhoria da Eficiência Energética numa Indústria de Tintas 38 Cálculo da potência da bateria de condensadores ( Qc ) Para uma situação de compensação global da instalação, em que os condensadores são colocados à saída do posto de transformação, considera-se a potência instalada de 630 kVa do posto, e o fator de potência mais baixo do ano de 2014 (tabela 5). P=630kVa (5.1) cos ϕ 1=0, 74 ⇒tg ϕ 1=0, 91 (5.2) tg ϕ 2=0,3 (5.3) QC=630 ×(0, 91−0,3) =384,3 𝑘𝑣𝑎𝑟 (5.4) Análise do investimento Após a análise das baterias de condensadores existentes no mercado, concluiu-se que o dispositivo mais adequado às necessidades da fábrica seria uma bateria com os seguintes requisitos: • Compensação automática, devido à variabilidade do seu consumo energético diário • Adequada para rede poluída; • Potência desejável superior a 385!𝑘𝑣𝑎𝑟. [15] Por conselho do técnico responsável pela manutenção elétrica da Barbot, a direção da empresa optou por uma bateria TLR46F400, da marca Telegroup, de potência 400 𝑘𝑣𝑎𝑟. Na tabela 14 estão reunidas informações mais detalhadas sobre o dispositivo. Tabela 14 - Potencial da proposta da instalação de uma bateria de condensadores. Custo!Energia!Reativa!s/IVA![€]! 9630' Investimento![€]! 16459,5' Potencial!de!Economia!Energética![%]! 100' Redução!Anual!Energética![kvarh]! 183997' Redução!Anual!dos!Custos![€]! 9630' PRI![anos]! 1,7' Melhoria da Eficiência Energética numa Indústria de Tintas 39 5.1.2 Identificação e Reparação de Fugas de Ar Comprimido As fugas de ar comprimido podem representar uma parcela considerável do custo total de produção de ar comprimido. Cada fuga provoca uma perda de capacidade de ar que é compensada pela maior utilização do compressor. A manutenção eficiente do sistema e a realização de inspeções periódicas permitem que a percentagem de fugas seja reduzida até 5% da capacidade da instalação. [12] [17] Identificar, eliminar e reduzir as fugas verificadas num sistema de ar comprimido é uma das maneiras mais simples e eficientes de economizar energia. Para avaliar o estado da rede de ar comprimido da fábrica, realizou-se um exame que permitiu quantificar a existência de fugas na rede. [17] Com todos os dispositivos consumidores de ar fora de serviço, foi cronometrado o tempo necessário para o compressor a atingir a pressão máxima ( pmax ), desde o seu valor mínimo ( pmin ), ou seja, o período de carga ( tcarga ), e o tempo total do exame, até ao compressor retornar ao seu estado inicial ( ttotal ). [17] pmin =6, 7 bar (5.5) pmax =7,3 bar (5.6) tcarga=1, 7 min (5.7) ttotal =3, 27 min (5.8) Qcomp =13,3 m3/min (5.9) Qf=tcarga ttotal ×Qcomp (5.10) ⇔Qf=6, 9 m3/min (5.11) %fugas =Qf Qcomp ≈52% (5.12) Melhoria da Eficiência Energética numa Indústria de Tintas 40 Análise do investimento Não foi possível quantificar o investimento desta medida, pelo facto do valor ser dependente da duração da inspeção e reparação, e do número de fugas detetadas na rede. No entanto, estimou-se o seu potencial de eficiência, considerando que o compressor principal representa cerca de 40% do consumo mensal da fábrica, e que a reparação das fugas será capaz de reduzir 47% do desperdício de ar: Tabela 15 - Potencial da proposta de inspeção da rede de ar comprimido. A estimativa de uma poupança anual de cerca de 16816 € dos gastos com energia elétrica fundamenta a necessidade da empresa instituir um plano regular de inspeções à rede de ar comprimido. Os benefícios conseguidos passam pela redução do custo associado a cada inspeção, além da minimização dos prejuízos causados possíveis falhas. 5.1.3 Monitorização e Estabelecimento de Metas A Monitorização e o Estabelecimento de Metas (Monitoring and Targeting – M&T) é uma metodologia de gestão energética baseada no controlo constante da utilização de energia, permitindo a racionalização e eficiência desta, à posteriori. [11] O potencial de poupança desta medida reside no facto da empresa não possuir qualquer tipo de controlo setorial, quer elétrico, quer produtivo, dos processos fabris, o que pressupõe que possa haver alguma fonte de desperdício que não foi detetada. Propõe-se, assim, a instalação de contadores de energia nos quadros gerais (QG1 e QG2) e nos principais consumidores da fábrica (QP1, QP2, QP3 e QP4), e o controlo das quantidades de matéria e tinta produzida em cada dia. Esta informação deve ser integrada, automaticamente ou manualmente, num sistema de monitorização dos consumos. Com isto, torna-se possível calcular os consumos específicos de energia no intervalo de tempo desejado (dia, semana, mês), e estabelecer metas de melhoria dos seus valores. Investimento![€]! B' Potencial!de!Economia!Energética![%]! 47' Redução!Anual!Energética![kWh]! 175797,94' Redução!Anual!dos!Custos![€]! 16816' PRI![anos]! B' Melhoria da Eficiência Energética numa Indústria de Tintas 41 Análise do investimento O cálculo do investimento e do período de payback é bastante difícil, uma vez que a maior parte dos benefícios resultantes não estão diretamente relacionados com a utilização de energia, mas sim com a qualidade e eficiência da produção. Ainda assim, de acordo com algumas fontes ([11], [12]), a medida pode conduzir a economias de energia elétrica de 2 a 18%: Tabela 16 - Potencial da proposta de M&T. 5.1.4 Otimização da Produção e Distribuição de Ar Comprimido Na indústria é prática corrente produzir ar comprimido a pressão elevada, e depois expandi-lo até à pressão desejada, acarretando grandes perdas. Em muitos desses casos, a pressão do sistema pode ser reduzida, e o desperdício energético reduzido. [12] A solução mais viável é a produção de ar à mínima pressão requerida pelo sistema, definida pelos pontos finais de utilização (equipamentos). Uma vez que tantos os utilizadores, como a rede de distribuição de ar da fábrica não estão equipados com pontos de medição de pressão, será fulcral instalar manómetros que permitam uma constante monitorização do seu valor. Estima-se que a execução desta medida possa conduzir a poupanças de energia elétrica de 6%, com a redução de 1 bar na pressão de trabalho da rede. [12] Investimento![€]! B' Potencial!de!Economia!Energética![%]! 2'B'18' Redução!Anual!Energética![kWh]! 18749,9'B'168749,1' Redução!Anual!dos!Custos![€]! 1793,57'B'16142,14' PRI![anos]! B' Melhoria da Eficiência Energética numa Indústria de Tintas 42 Melhoria da Eficiência Energética numa Indústria de Tintas 43 6 Conclusões e Trabalhos Futuros Pela realização deste projeto foi possível, em primeiro lugar, tomar consciência da atual situação de dependência energética mundial face aos combustíveis fósseis. As previsões apontam para um aumento da demanda de energia em todos os sectores de atividade, em especial na Indústria, o maior consumidor mundial. Os consequentes prejuízos para o ambiente e saúde humana, e a instabilidade política e económica que é gerada, tornam este panorama insustentável. Portugal não é exceção pelo facto de continuar extremamente dependente das importações energéticas, devido à escassez dos seus recursos fósseis. Contudo, graças à proatividade das empresas e ao papel dos governos no sentido de promover a eficiência do consumo energético e a produção de energia de fontes renováveis, começam a surgir as primeiras melhorias no paradigma nacional. Considerando o papel da eficiência energética na Indústria, conclui-se que a estratégia de otimização das operações e processos aqui apresentada, é fundamental para que sejam atingidos os objetivos de redução da intensidade energética e carbónica das atividades empresariais, bem como a melhoria da sustentabilidade e da competitividade do tecido empresarial português. Nas PME há , ainda, um longo caminho a percorrer, atendendo a que num grande número de casos, o tema da eficiência energética não constitui uma prioridade. Tal facto pode ser justificado pela qualidade das ações de sensibilização sobre este tema e/ou pelo valor elevado dos investimentos a realizar. Melhoria da Eficiência Energética numa Indústria de Tintas 44 A implementação de um plano de melhoria da eficiência energética na fábrica de tintas da Barbot permitiu comprovar a importância da estratégia referida anteriormente. Após toda a avaliação da informação recolhida, da qual resultaram os valores da tabela 13, concluiu-se que, no ano de 2014, a instalação consumiu menos de 500 tep de energia primária, não ficando abrangida pelo SGCIE. No entanto, o regulamento propõe que nestas situações sejam adotadas as seguintes metas definidas para instalações com consumos entre 500 e 1000 tep/ano [7]: • Redução de 4% do CEE e da IE, no prazo máximo de 8 anos; • Manutenção ou diminuição da Intensidade Carbónica, também no prazo de 8 anos; • Elaboração de um plano de medidas cujo período de retorno não exceda os 3 anos. [7] Com a adoção das seguintes metas, uma nova auditoria à Barbot em 2022 deverá obter os mínimos de: Tabela 17 – Metas mínimas esperadas para 2022. Ao longo da auditoria foram detetadas algumas fontes de falhas ou desperdícios. Verificou-se que existia uma compensação ineficaz da energia reativa nas horas fora de vazio, que resultava no pagamento de avultadas quantias das faturas elétricas. Também foi identificado o principal responsável pelo gasto energético da fábrica, o sistema de ar comprimido, no qual se constatou possuir uma elevada percentagem de fugas na rede (52%). Com base nos resultados da auditoria, elaboraram-se algumas propostas para otimizar os processos e sistemas da fábrica, e melhorar o seu desempenho energético e produtivo, com a consequente redução dos custos financeiros. Da análise ao potencial das medidas sugeridas, estima-se uma considerável redução de custos que poderá variar entre os 31,5% e os 47,5%, no caso de serem todas adotadas. CEE![tep/t]! 0,012' IC![kgCO2e/tep]! 4824' Melhoria da Eficiência Energética numa Indústria de Tintas 45 Este trabalho revelou-se um desafio sob vários pontos de vista. Durante a execução da auditoria, surgiram várias dificuldades que tiveram de ser contornadas ou que, infelizmente, impediram que certas tarefas fossem concretizadas. Uma delas foi a avaria do analisador de rede elétrica durante um longo período de tempo, não permitindo que fossem medidos os consumos de todos os quadros elétricos desejados e até de alguns equipamentos relevantes, como os dispersores. Esta situação agrava-se se considerarmos que, em primeiro lugar, os consumos diários e semanais de cada quadro e equipamento são muito variáveis; e em segundo lugar, a unidade de produção engloba dezenas de pequenos consumidores de energia (na sua maioria motores elétricos e bombas pneumáticas) integrados numa rede elétrica muito seccionada. Posto isto, seria proveitoso para a empresa proceder a uma nova análise completa e mais exaustiva (com períodos de medição mais alargados) a todos os quadros da instalação, e conseguir conclusões mais precisas. Uma proposta interessante a repensar no futuro seria o aproveitamento das grandes quantidades de energia dissipada pelos compressores, por recurso a um permutador de calor. Ainda que a empresa não tenha consumos significativos de energia térmica, parte do calor desperdiçado poderia ser recuperado para o aquecimento de águas sanitárias, ou até para o aquecimento do ambiente das zonas da fábrica e armazém. Melhoria da Eficiência Energética numa Indústria de Tintas 46 7 Referências Bibliográficas [1] BILGEN, S. Structure and environmental impact of global energy consumption. Renewable and Sustainable Energy Reviews, October 2014, vol. 38, p. 890-902. [2] SAIDUR R., RAHIM N.A., HASANUZZAMAN M. A review on compressed-air energy use and energy savings. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 2010, vol. 14, p. 1135–53. [3] Projecto Improve Center. Ambiente e Desenvolvimento Sustentável - As questões ambientais na estratégia das empresas. Guias Práticos Ambientais em Empresas [Online]. 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