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AVALIAÇÃO DE ESTRATÉGIAS PARA REDUZIR A EMISSÃO DE CO2 POR MEIO DA ALTERAÇÃO DA MATRIZ ENERGÉTICA DO SETOR DE CIMENTO

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O objetivo deste artigo é analisar a possibilidade de redução da emissão de CO2 por meio da alteração da matriz energética do setor industrial de cimento. Para a medição das emissões de CO2 dos combustíveis utilizados neste setor, foi usado o método Top-Down, proposto pelo IPCC. Além disso, a partir dos dados de consumo energético, foi realizada a quantificação das emissões de CO2 supondo mudanças da matriz, para efeito de comparação das emissões. Os resultados deste estudo indicam que se fosse possível utilizar somente um combustível na indústria de cimento, para suprir toda a demanda energética, as emissões de CO2 seriam menores para o gás natural. Apesar deste estudo indicar que o carvão vegetal é o segundo emissor de CO2 do setor, ele pode contribuir para a redução do aquecimento global, assim como outras fontes renováveis, mas desde que seja proveniente de mata de reflorestamento destinada para a atividade industrial. Além disso, ressalta-se que outras alternativas podem ser usadas para a mitigação das emissões deste setor, como: eficiência energética, combustíveis derivados de resíduos ou, ainda, captura e armazenagem de carbono.
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7
Vol. 21 | Nº 1 | 1º Sem. 2015
AVALIAÇÃO DE ESTRATÉGIAS PARA REDUZIR A EMISSÃO DE
CO2 POR MEIO DA ALTERAÇÃO DA MATRIZ ENERGÉTICA DO
SETOR DE CIMENTO
Flávia C. Camioto
Daisy A. N. Rebelatto
RESUMO
O objetivo deste artigo é analisar a possibilidade de redução
da emissão de CO2 por meio da alteração da matriz energética do
setor industrial de cimento. Para a medição das emissões de CO2 dos
combustíveis utilizados neste setor, foi usado o método Top-Down,
proposto pelo IPCC. Além disso, a partir dos dados de consumo
HQHUJpWLFRIRLUHDOL]DGDDTXDQWL¿FDomRGDVHPLVV}HVGH&2VXSRQGR
mudanças da matriz, para efeito de comparação das emissões. Os
resultados deste estudo indicam que se fosse possível utilizar somente
um combustível na indústria de cimento, para suprir toda a demanda
energética, as emissões de CO2 seriam menores para o gás natural.
Apesar deste estudo indicar que o carvão vegetal é o segundo emissor
de CO2 do setor, ele pode contribuir para a redução do aquecimento
global, assim como outras fontes renováveis, mas desde que seja
SURYHQLHQWH GH PDWD GH UHÀRUHVWDPHQWR GHVWLQDGD SDUD D DWLYLGDGH
industrial. Além disso, ressalta-se que outras alternativas podem ser
XVDGDVSDUDD PLWLJDomRGDV HPLVV}HV GHVWHVHWRUFRPRH¿FLrQFLD
energética, combustíveis derivados de resíduos ou, ainda, captura e
armazenagem de carbono.
Palavras-chave: Indústria, Gestão Energética, Estratégia, Impactos
Ambientais.
ABSTRACT
The objective of this paper is to analyze the possibility of reducing
CO2 emissions by changing the energy matrix of the cement industry.
For the measurement of CO2 emissions for each major fuel used in
this sector, the Top-Down method proposed by the IPCC was used.
Moreover, according to the data of energy consumption a measurement
of CO2 emissions was made supposing a change of the energy matrix
for purposes of comparing the emissions levels. The results of this
study indicate that if it were possible to use only a fuel in the cement
industry, to supply the entire energy demand, CO2 emissions would
be lower for natural gas. Although this study has shown that charcoal
is the second largest emitter of CO2 in the industry, it can contribute to
the reduction of the global warming, as well as other renewables, since
this energy is coming from forest reforestation intended for industrial
activity. Furthermore, it is noteworthy that other alternatives can be
8REVISTA BRASILEIRA DE ENERGIA
XVHGWRPLWLJDWHHPLVVLRQVIURPWKLVVHFWRUVXFKDVHQHUJ\HႈFLHQF\
waste-derived fuels, or even capture and storage of carbon.
Keywords: Industry, Energy Management, Strategy, Environmental
Impacts.
1.INTRODUÇÃO
Num período de mudanças climáticas e restrições cada vez
maiores a emissões, é importante focar o desenvolvimento das nações
na direção de uma economia de baixo carbono. Em 1992, no Rio de
Janeiro, foi realizada a Conferência das Nações Unidas sobre o Meio
Ambiente e o Desenvolvimento (UNCED), na qual a relação entre meio
ambiente e desenvolvimento e a necessidade imperativa para o desen-
volvimento sustentável foi reconhecida.
Os resultados apresentados no último relatório do Painel Inter-
JRYHUQDPHQWDO VREUH 0XGDQoDV &OLPiWLFDV ,3&&  FRQ¿UPDP
que as causas do aquecimento global são atribuídas, em grande parte,
às atividades humanas, principalmente, àquelas relacionadas à emis-
são de CO2. Da mesma forma, mostrou-se que as queimas de com-
bustíveis fósseis são responsáveis por cerca de 90% das emissões
antropogênicas de dióxido de carbono produzidas por ano.
Neste contexto, em junho de 2012, foi realizada a Conferência
das Nações Unidas sobre Desenvolvimento Sustentável, conhecida
como Rio+20, na qual compromissos no valor de bilhões de dólares fo-
ram feitos nesta conferência para aumentar o acesso à energia limpa;
PHOKRUDUDH¿FLrQFLDHQHUJpWLFDHDPSOLDURXVRGHHQHUJLDVUHQRYi-
veis (ONU, 2012).
Silva e Guerra (2009), no entanto, explicam que o uso de com-
bustíveis fósseis tem movido a economia mundial desde a Revolução
Industrial, sendo que a energia é um dos componentes essenciais para
o desenvolvimento social e econômico de uma nação e o seu supri-
mento é um pré-requisito fundamental às atividades humanas.
Nesse sentido, as implicações ambientais da produção e do
uso dos recursos energéticos têm-se apresentado como um grande
GHVD¿RDRVSDtVHVGHVHQYROYLGRVHHPGHVHQYROYLPHQWRXPDYH]TXH
a produção, distribuição, transformação e consumo de energia devem
ser orientados de modo a garantir o desenvolvimento, sem ampliar os
efeitos negativos à sociedade e ao meio ambiente. Nesse sentido, al-
guns autores, como Lior (2010), enfatizam que é preciso um sistema
político para suportar de forma rápida e efetiva movimentos em direção
à energia sustentável.
Segundo Goldemberg e Moreira (2005), a presença do Gover-
no é essencial para: 1) atender a demanda da sociedade por mais e
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melhores serviços de energia; 2) estimular a participação de fontes
HQHUJpWLFDVVXVWHQWiYHLVHGXUDGRXUDVSULRUL]DURXVRH¿FLHQWHGD
energia para liberar capital aos setores mais produtivos da economia e
preservar o meio ambiente; 4) utilizar o investimento em energia como
fonte de geração de empregos e de estímulo à indústria nacional; 5)
incorporar à matriz energética insumos importados quando isso resul-
tar em vantagens comerciais e sociais ao país, inclusive através da
abertura de exportação de produtos e serviços e, 6) produzir energia
de diversas fontes, reduzindo o risco da eventual escassez de algumas
delas de forma compatível com as reservas disponíveis no país.
No caso do Brasil, de acordo com Freitas e Kaneko (2011),
DDWLYLGDGH HFRQ{PLFDMXQWDPHQWH FRPD SUHVVmR GHPRJUi¿FD VmR
as principais forças que explicam o aumento das emissões. Por outro
ODGRDUHGXomRGDLQWHQVLGDGHGHFDUERQRHDGLYHUVL¿FDomRGDPDWUL]
energética para fontes mais limpas são os principais fatores que contri-
buem para mitigação de emissões.
Dessa maneira, a utilização de energias mais limpas pode ser
considerada como estratégica ao desenvolvimento da sociedade, por
garantir a perenidade dos recursos naturais e por causar menos im-
pactos ao meio ambiente. A substituição da matriz energética torna-se,
neste caso, importante para o direcionamento de recursos públicos, na
busca do desenvolvimento sustentável.
Paz, Silva e Rosa (2007), que discutiram os conceitos de sus-
tentabilidade e ética na política energética brasileira e suas implicações
VRFLDLVHDPELHQWDLVD¿UPDPTXHpLPSUHVFLQGtYHOTXHDGLQkPLFDGDV
atividades econômicas para suprir as necessidades humanas, pondere
os fatores naturais limitantes, como condições para a produção, trans-
formação, distribuição e consumo de energia.
Neste sentido, apesar do estudo de Simões e La Rovere
(2008), que analisaram o Brasil do ponto de vista da oferta de energia
renovável, concluir que a matriz energética do país é, particularmen-
te, limpa, sendo que a oferta interna de energia renovável, do país,
segundo dados do Balanço Energético Nacional (BEN) é de 44,1%
(MME 2012), o setor industrial ainda possui muitas das suas atividades
dependentes de combustíveis fósseis. Como consequência, esse setor
acaba agredindo o meio ambiente por emitir altíssimas concentrações
de gases do efeito estufa (GEE), aumentando o aquecimento global,
além de contribuir para a extensa extração de combustíveis na forma
de petróleo e carvão.
Neste contexto, de acordo com Kolk e Pinkse (2004), questões
relacionadas à mudança do clima têm atraído, cada vez mais, a aten-
ção das organizações nas últimas décadas. Estes autores indicam que
10 REVISTA BRASILEIRA DE ENERGIA
DVHPSUHVDVHQIUHQWDPXPFUHVFLPHQWRJUDGXDOGHGHVD¿RVDWUHODGR
necessariamente, ao grau de adoção de combustíveis fósseis em seus
produtos e processos produtivos.
No entanto, é importante considerar que todas as formas de
geração de energia provocam interferências no meio ambiente. Algu-
mas são mais impactantes e outras menos. Porém, devido aos gran-
des impactos ambientais causados pelas fontes fósseis de energia,
além da perspectiva de esgotamento, em médio prazo, das reservas
existentes, cabe analisar as possibilidades de redução de emissões
por parte do setor industrial por meio da adoção de fontes de energias
mais limpas, principalmente as renováveis.
Ressalta-se que esforços para reduzir emissões de GEE em
países desenvolvidos, bem como no Brasil, mostraram que podem
RULJLQDUJDQKRV¿QDQFHLURVHQmRSHUGDV5HGXomRGDVHPLVV}HVH[L-
ge a eliminação de desperdícios e o desenvolvimento de novas tec-
nologias de produção e fontes alternativas de energia (SIMÕES; LA
ROVERE, 2008).
Também, deve ser salientado que a redução acima tem uma
importante e fundamental força propulsora no mercado internacional
de créditos de carbono, no qual o Brasil participa por meio de projetos
ligados ao Mecanismo de Desenvolvimento Limpo (MDL). Projetos li-
gados à menor geração de energia intensiva (no caso do Brasil, espe-
cialmente a biomassa, pequenas centrais hidrelétricas e eólicas) são
elegíveis para inclusão no MDL (SIMÕES; LA ROVERE, 2008).
Portanto, é importante considerar as políticas tributárias que
SRGHPEHQH¿FLDUHPSUHVDVTXHDVVXPHPFRPSURPLVVRVDPELHQWDLV
Além disso, Perrels (2008) aponta que em grande medida a questão do
desenvolvimento sustentável é a mudança, não apenas nos sistemas
de produção, mas, também, nos padrões de consumo. Assim, para se
destacarem no competitivo e acirrado mercado globalizado, as empre-
sas devem manter uma boa imagem perante consumidores cada vez
mais preocupados com o meio ambiente.
Considerando isso, pesquisadores têm investido uma quanti-
dade considerável de tempo estudando maneiras de melhorar o con-
sumo de energia e formação de poluentes no processo de fabricação
de cimento. Esta indústria é um dos principais produtores de gases
GHHIHLWRHVWXIDDQWURSRJrQLFRVGRTXDOR&2pRPDLVVLJQL¿FDWLYR
0,.8/ý,ûHWDO'HDFRUGRFRPR,QWHUQDWLRQDO(QHUJ\$JHQF\
- IEA e o World Business Council for Sustainable Development - WB-
CSD (2009), este setor é responsável por cerca de 5% das emissões
antropogênicas de CO2 no mundo.
Com relação aos recentes trabalhos referentes a este setor,
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pode-se citar o de Benhelal et al (2013), por exemplo, discutiram em
seu trabalho as estratégias e potencialidades globais para a mitigação
das emissões de CO2 em fábricas de cimento. Ke et al (2013), por sua
vez, compararam várias metodologias para o cálculo das emissões de
CO2 provenientes da produção de cimento, incluindo os três compo-
nentes principais de emissões: emissões diretas a partir do processo
de calcinação para produção de clínquer, emissões diretas da queima
de combustíveis fósseis e as emissões indiretas do consumo de eletri-
FLGDGH-i0,.8/ý,ûHWDOHPVHXWUDEDOKRDQDOLVRXRSRWHQFLDO
de reduzir emissões de CO2 na indústria de cimento da Croácia. Em
0,.8/ý,ûHWDOEXVFRXGHPRQVWUDURSRWHQFLDOGH&)'
para apoiar o projeto e otimização de calcinadores, cujo uso parece
ser essencial na redução das emissões de CO2 durante a produção
de cimento. Vatopoulos e Tzimas (2012) avaliaram a viabilidade de
três tecnologias de captura de CO2 para a indústria de cimento.Vale
mencionar ainda o trabalho de Barker et al (2009) que resumiu um
estudo que avaliou as tecnologias que poderiam ser utilizadas para a
captura de CO2 em plantas de cimento, seus custos e barreiras à sua
utilização.
Diante deste contexto, o presente artigo tem como objetivo
analisar a possibilidade de redução de CO2 pelo setor industrial de
cimento, por meio do consumo de fontes energéticas mais limpas.
2.SETOR INDUSTRIAL
Em 2012, de acordo com a Empresa de Pesquisa Energética
- EPE (2011) o setor industrial e o setor de transportes respondiam por
70% das emissões na produção e uso da energia, no Brasil. Apesar do
uso mais intenso de etanol e biodiesel e de ações no sentido de mitigar
emissões na indústria, esses dois setores permanecerão responsáveis
pela maior parte das emissões em 2020.
Walter (2007) esclarece que o crescimento das emissões pode
ser explicado pelo crescimento populacional, pelo crescimento da ren-
da per capita, pela evolução da intensidade energética (por exemplo,
expressa em GJ/$ do PIB) e pela evolução da intensidade das emis-
sões por unidade de energia (por exemplo, CO2/GJ). A intensidade das
HPLVV}HVVHUiWDQWRPHQRUTXDQWRPHQRUDLPSRUWkQFLDQDVPDWUL]HV
energéticas, de insumos energéticos de alta intensidade de carbono.
Por sua vez, a intensidade energética será tanto menor quanto maior a
H¿FLrQFLDGHXVRGDHQHUJLDHTXDQWRPHQRUDLPSRUWkQFLDGHVHWRUHV
energo-intensivos na atividade econômica.
Neste sentido, quando se compara a evolução dos índices de
intensidade energética industrial (relação entre energia e valor agrega-
do) de um grupo selecionado de países, nota-se que o Brasil vem
12 REVISTA BRASILEIRA DE ENERGIA
caminhando no sentido contrário ao mundial, como é possível observar
QR*Ui¿FR1RPXQGRKiUHGXomRVLJQL¿FDWLYDGDLQWHQVLGDGHHQHU-
gética da indústria, enquanto que, no Brasil, a intensidade aumenta.
*Ui¿FR±ËQGLFHVGH,QWHQVLGDGH(QHUJpWLFDGD,QG~VWULD
Fonte: MME (2010)
 (VVDWHQGrQFLDHVWiUHODFLRQDGDjFUHVFHQWHLPSRUWkQFLDGRV
setores energo-intensivos na pauta de produção da indústria brasileira.
São considerados setores energo-intensivos: metalurgia, papel e celu-
lose, química, mineração e petróleo.
De acordo com os resultados preliminares do BEN 2010, os
países ricos, além da inovação tecnológica, transferiram aos países
em desenvolvimento grande parte da indústria “pesada” – intensiva em
energia e capital (aço, alumínio e outros metais). O Brasil foi um dos
países que absorveu parte desta indústria pesada, evidenciado no au-
PHQWRGDSDUWLFLSDomRGDLQG~VWULDQRFRQVXPR¿QDOGHHQHUJLD
em 1973 para 35,6% em 2010. Por outro lado, de 1973 para 2007, o
consumo industrial de energia dos países da OECD (Organização para
a Cooperação e Desenvolvimento Econômico) recuou de 955 milhões
GHWHSSDUDPLOK}HVGHWHSDSHVDUGRFRQVXPR¿QDOWRWDOGHHQHU-
gia ter aumentado de 3.097 milhões de tep para 4.076 milhões de tep
(MME, 2010).
 $7DEHODDSUHVHQWDDVHVWUXWXUDVVHWRULDLVGHFRQVXPR¿QDO
de energia do Brasil, OECD e outros países do mundo.
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Tabela 1 – Matriz de Consumo Final de Energia, por setor (% e tep) *Exclu-
sive Brasil e países da OECD.
(VSHFL¿FDomR Brasil OECD Outros (*)
1973 2010 1973 2007 1973 2007
Indústria 29,8 35,6 30,8 21,4 35,8 28,1
Transporte 25,0 28,8 23,3 30,4 23,4 21,3
Setor Energético 3,3 10,5 8,3 7,5 6,9 8,1
Outros Setores 38,7 18,3 30,4 31,2 29,7 34,7
Uso não-energético 6,9 6,8 7,1 9,6 4,2 7,8
Total (%) 100 100 100 100 100 100
Total - milhões tep 76 240 3.097 4.076 1.478 4.703
Fonte: MME (2010)
Além disso, a partir da Tabela 2 nota-se que o carvão mine-
ral aumenta a participação no Brasil e nos outros países do mundo e
cai nos países da OECD. Já na OECD, os combustíveis mais nobres,
como gás e eletricidade, são os que mais incrementam suas participa-
ções, deslocando derivados do petróleo e carvão mineral.
Tabela 2 – Matriz de Consumo Industrial de Energia, por
Fonte (% e tep) *Exclusive Brasil e países da OECD.
(VSHFL¿FDomR Brasil OECD Outros (*)
1973 2009 1973 2007 1973 2007
Derivados Petróleo 39,3 16,3 32,6 15,2 24,3 14,2
Gás Natural 0,1 9,4 26,6 30,5 20,4 16,0
Carvão Mineral e
derivados 7,0 12,2 18,8 15,0 33,1 39,9
Eletricidade 11,1 20,9 17,7 31,0 20,0 23,4
Biomassa 42,4 41,2 4,4 8,2 2,3 6,4
Total (%) 100 100 100 100 100 100
Total - milhões tep 23 77 955 872 530 1.321
Fonte: MME (2010)
De acordo com o Balanço Energético Nacional (MME, 2012),
DHVWUDWL¿FDomRGRFRQVXPRGH HQHUJLD QR6HWRU,QGXVWULDO%UDVLOHLUR
demonstra que grande parte dos recursos energéticos utilizados pro-
YpPGHUHFXUVRVUHQRYiYHLVFRPDSDUWLFLSDomRVLJQL¿FDWLYDGDFDQD
de-açúcar e da lenha como recursos energéticos sustentáveis, porém,
como mencionado, as fontes fósseis de energia ainda apresentam
XPDSDUWLFLSDomRVLJQL¿FDWLYDQRFRQVXPRLQGXVWULDO6HJXQGRR3OD-
QR1DFLRQDOGH0XGDQoDGR&OLPDRVXVRV¿QDLVGRVHQHUJp
14 REVISTA BRASILEIRA DE ENERGIA
ticos e térmicos, sejam eles para produção de bens e serviços de uso
¿QDOVHMDP SDUD D SURGXomR GH HQHUJLD HOpWULFD(VVDV SDUFHODV GH
energia destinam-se, nos diferentes segmentos industriais, aos pro-
cessos de fusão, aquecimento por indução, força motriz, refrigeração,
secagem e de iluminação.
Pelo grande consumo energético e pelo alto grau de impac-
tos ambientais causados pelos grandes consumidores e emissores do
setor industrial torna-se evidente a necessidade de ações visando à
H¿FLrQFLDHQHUJpWLFDHGHDo}HVFRQMXQWDVGDLQG~VWULDHGRVJRYHUQRV
para o alcance de menor grau de emissão de GEE e de poluentes
(IPEA, 2010).
De acordo com a Confederação Nacional das Indústrias – CNI
(2009), o setor industrial brasileiro está ciente dos riscos do aqueci-
mento global e do papel que lhe cabe na busca pela redução das emis-
sões e nos esforços de adaptação. No entanto, apesar deste setor ter
grande contribuição a oferecer no desenvolvimento de tecnologias e
de soluções para adaptação, esse tema ainda não está enraizado nas
estratégias das empresas, sendo a incorporação da preocupação com
adaptação ainda reduzida nas decisões de investimento das empresas
do país.
A alteração do mix de combustíveis, ou seja, a substituição
dos combustíveis mais intensivos em carbono por outros com menor
intensidade, enquadra-se como uma das alternativas para a adaptação
do setor industrial a uma economia de baixo carbono. Deste modo, am-
SOLDVHDLPSRUWkQFLDGHVWHWUDEDOKRTXHVHEDVHLDQDDQiOLVHGHRSRU-
tunidades de redução do gás carbônico na indústria brasileira, para o
setor de cimento, por meio da substituição de fontes não renováveis de
energia por fontes renováveis, fornecendo, desta forma, informações
com relação aos benefícios de tal substituição, contribuindo para a in-
corporação da preocupação com a adaptação no setor industrial.
Os estudos foram orientados para o setor de cimento, por ter
uma matriz energética extremamente depende de combustíveis fós-
VHLVFRPRpSRVVtYHOREVHUYDUQR*Ui¿FRTXHPRVWUDRFRTXHGH
petróleo como o principal energético deste setor.
15
Vol. 21 | Nº 1 | 1º Sem. 2015
*Ui¿FR&RQVXPRHQHUJpWLFRGRVHWRUFLPHQWR
Fonte: MME (2012).
De acordo com o IPCC (2011), além de ter um grande poten-
cial para mitigar as mudanças climáticas, as energias mais limpas, em
especial as renováveis, podem contribuir para um suprimento de ener-
gia seguro, para o acesso à energia, para reduzir os impactos negati-
YRVVREUHRPHLRDPELHQWHHVD~GHHSRU¿PSDUDRGHVHQYROYLPHQWR
social e econômico. A seguir é apresentada uma breve descrição do
setor de cimento e seu respectivo processo produtivo.
De acordo com o IPCC (2011), além de ter um grande poten-
cial para mitigar as mudanças climáticas, as energias mais limpas, em
especial as renováveis, podem contribuir para um suprimento de ener-
gia seguro, para o acesso à energia, para reduzir os impactos negati-
YRVVREUHRPHLRDPELHQWHHVD~GHHSRU¿PSDUDRGHVHQYROYLPHQWR
social e econômico. A seguir é apresentada uma breve descrição do
setor de cimento e seu respectivo processo produtivo.
3. CARACTERIZAÇÃO DO SETOR DE CIMENTO
A busca do homem por um material de ligação para as cons-
truções data de épocas remotas que, após sucessivos pesquisas e
avanços, chegou-se ao cimento Portland, que, segundo o Sindicato
Nacional da Indústria do Cimento (SNIC, 2012), este tipo de cimento,
corresponde, hoje, a quase toda a produção de cimento mundial.
O cimento Portland é o produto de uma atividade integrada
GH H[SORUDomR H EHQH¿FLDPHQWR GH VXEVWkQFLDV PLQHUDLV FDOFiULRH
argila), de sua transformação química em clínquer (cimento não pul-
verizado) e posterior moagem. Desse modo, a cadeia produtiva deste
produto é dividida em seis etapas, segundo SNIC (2012):
 ([WUDomRGHPDWpULDSULPDRFRUUHDH[WUDomRGRFDOFiULR
 %ULWDJHPRFDOFiULRpUHGX]LGRDXPGLkPHWURPi[LPRGH
25 mm;
16 REVISTA BRASILEIRA DE ENERGIA
 0RDJHPGDPLVWXUDFUXDDVPDWpULDVSULPDVFDOFiULRDUJL
la e areia) são transformadas em pó;
 +RPRJHQHL]DomRGDPLVWXUDFUXDPLVWXUDXQLIRUPHFRP
composição química para ir ao forno;
 &DOFLQDomRFOtQTXHUDTXHFLPHQWRGDIDULQKDFUXDD
oC dando origem ao clínquer;
0RDJHPGRFOtQTXHUDGLomRGHJHVVRFRPSOHWDQGRD 
fabricação do cimento.
De acordo com Worrell, Martin e Price (2000), a produção do
clínquer é a etapa mais intensiva de energia na produção de cimento,
correspondendo a mais de 90% do total de energia utilizada nesta in-
dústria.
Para fabricar o clínquer, são utilizados basicamente dois pro-
cessos principais: o processo seco e o processo úmido. Estes proces-
sos se diferem, principalmente, em termos de preparação de matérias
-primas. No processo seco as matérias-primas são introduzidas sob a
forma de pó com um baixo nível de umidade de água; já no processo
úmido é adicionado água durante a moagem dos materiais, produzindo
a suspensão aquosa. O clínquer produzido por ambos os processos é
essencialmente o mesmo, com nenhuma diferença na qualidade do
SURGXWR¿QDO1RHQWDQWRRFRQVXPRPpGLRGHHQHUJLDHVSHFt¿FDGR
SURFHVVRVHFRpVLJQL¿FDWLYDPHQWHPHQRUTXDQGRFRPSDUDGRFRPR
SURFHVVR~PLGRVHQGRHVWDXPDVLJQL¿FDWLYDYDQWDJHPFRPSDUDWLYD
para indústrias cujas despesas com combustíveis correspondem a cer-
ca de 18% a 20% dos custos totais e 35% a 40% dos custos variáveis.
No Brasil, o processo seco é o mais utilizado (SOARES; TOLMAS-
QUIM, 2000).
Vale mencionar que o Brasil apresenta um consumo per capita
de cimento (271 Kg/hab em 2009) bastante inferior ao consumo per ca-
pita mundial (447 Kg/hab em 2009), segundo SNIC (2010). Em 2011, o
setor industrial de cimento, de acordo com o BEN 2012, foi responsável
SRUFHUFDGHGRFRQVXPR¿QDOGHHQHUJLDGRVHWRULQGXVWULDO00(
2012). Todavia, apesar do baixo consumo energético, este setor apre-
senta um grande potencial de crescimento, devido à atual expansão da
infraestrutura e construção civil. Deve-se considerar, ainda, o possível
aumento da demanda que deve ocorrer com a Copa do Mundo e as
Olimpíadas (ISTO É DINHEIRO, 2011). Como resultado, haverá uma
ampliação da produção de cimento e, consequentemente, do consumo
energético e das emissões deste setor, caso não haja uma alteração
nos padrões de emissão da indústria de cimento, que tende a tornar-
se cada vez mais importante para a questão das mudanças climáticas
(LIMA, 2010).
17
Vol. 21 | Nº 1 | 1º Sem. 2015
Neste contexto, vale destacar que o setor de cimento possui
seu processo produtivo dependente de elevadas quantidades de com-
bustíveis fósseis, como é possível observar pela Tabela 3, que apre-
senta a evolução no uso de combustíveis por este setor industrial, de
2001 a 2011.
Tabela 3 - Estrutura de Consumo do Setor Industrial - Cimento em 103 tep
Fontes 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011
Gás
natural 24 28 14 20 17 18 24 25 15 23 29
Carvão
mineral 180 135 211 38 6 66 60 62 57 52 56
Lenha 9 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
Óleo
diesel 23 25 26 31 35 33 41 43 42 45 59
Óleo
combus-
tível
229 134 91 22 23 23 26 29 29 8 14
Eletrici-
dade 375 343 328 323 345 354 371 411 407 456 502
Carvão
vegetal 211 207 247 284 249 261 222 249 55 63 68
Coque de
petróleo 2.198 2.125 1.726 1.696 1.881 2.031 2.300 2.561 2.736 3.161 3.512
Outras
não
HVSHFL¿-
cadas
132 136 165 234 275 300 330 362 335 350 382
Total 3.381 3.132 2.808 2.648 2.831 3.087 3.373 3.742 3.675 4.157 4.622
Fonte: MME (2012)
 9HUL¿FDVHTXHRVHWRUGHFLPHQWRGHL[RXGHFRQVXPLUOHQKD
no seu processo produtivo e vem diminuindo ao longo do tempo o con-
sumo de carvão vegetal, que são combustíveis renováveis. Por outro
lado, vem aumentando a participação de fontes fósseis no consumo
total de energia do setor, principalmente do coque de petróleo.
De acordo com os resultados do trabalho de Kim e Worrell
(2002), esta alteração do mix de combustíveis utilizados, resultando
na diminuição do uso da biomassa (carvão vegetal) e no aumento da
utilização do petróleo na produção do clínquer, foi um dos principais fa-
tores que contribuíram para o aumento da intensidade e das emissões
de CO2 no setor de cimento brasileiro. Estes autores, ainda, sinaliza-
ram que o mix de combustíveis intensivos em carbono, em muitos
18 REVISTA BRASILEIRA DE ENERGIA
países, indica um potencial de redução de emissões por meio da alte-
ração da matriz por combustíveis menos intensivos em carbono, como
o gás natural. Vale mencionar que nesta pesquisa, os autores realiza-
ram uma análise de decomposição usando indicadores físicos para
YHUL¿FDUDWHQGrQFLDGDVHPLVV}HVGH&2QDLQG~VWULDGHFLPHQWRGR
Brasil, China, Coréia do Sul e Estados Unidos.
Deve-se ressaltar, no entanto, que, na indústria de cimento,
grande parte do CO2 liberado é proveniente do processo de manufatu-
ra. O cimento Portland é feito, primeiramente, do calcário, que corres-
ponde a 80% da matéria-prima. O calcário (CaCO3) precisa ser trans-
formado em cal (CaO), antes de seguir para a próxima etapa, e isto é
feito por meio do aquecimento do calcário (KLINE; BARCELO, 2012).
Como o CO2 liberado do calcário puro representa 44% do seu
peso original e, como mencionado, ele corresponde a 80% da maté-
ria-prima utilizada, o CO2 proveniente da matéria-prima é aproximada-
mente 35% do total dos materiais utilizados na entrada do processo.
Portanto, a produção de cimento teria uma elevada emissão de CO2
mesmo se nenhum combustível fosse requerido no processo (KLINE;
BARCELO, 2012).
Portanto, a indústria de cimento emite CO2 de forma direta
e indireta. As emissões diretas de CO2 provenientes da queima de
combustíveis fósseis e as emissões indiretas de CO2 do consumo de
eletricidade são geralmente consideradas como emissões de CO2 re-
lacionadas com a energia, enquanto as emissões de CO2 diretas do
processo de calcinação de cimento são geralmente chamadas emis-
sões de CO2 do processo de cimento (KE et al, 2013).
Diante deste cenário, Soares e Tolmasquim (2000) concluem
que a indústria de cimento é um dos principais setores responsáveis
pelas emissões de gases do efeito estufa devido a dois fatores: (1) a
calcinação de matérias-primas para a produção do cimento Portland;
e (2) o consumo dos combustíveis necessários para manter as altas
temperaturas exigidas por estes processos.
Considerando isso, Vatopoulos e Tzimas (2012) e Barker et
DOD¿UPDPTXHUHGXo}HVVLJQL¿FDWLYDVGDVHPLVV}HVJOREDLVGR
setor de cimento podem ser alcançadas por meio da aplicação de
técnicas de captura e estocagem de carbono. Segundo Barker (2013),
em muitos aspectos, a indústria do cimento representa uma boa opor-
tunidade para a CAC, porque as fábricas de cimento são relativamente
grandes fontes pontuais de CO2, a concentração de CO2 na fábrica
de cimento de gases de combustão é relativamente alta e mais de
60% das emissões totais de CO2 a partir de uma fábrica de cimento
moderno são de decomposição mineral, onde as emissões de CO2
resultantes não podem ser evitadas com o uso de fontes alternativas
de energia.
19
Vol. 21 | Nº 1 | 1º Sem. 2015
No entanto, o IEA e o WBCSD elaboraram um framework para
diminuir a intensidade de CO2 da produção de cimento. Este framework
foca, além da captura e armazenagem de carbono (CAC), em outras
WUrVGLVWLQWDV³DODYDQFDVGHUHGXomR´DH¿FLrQFLDWpUPLFDHHOpWULFDR
uso de combustível alternativo e a substituição do clínquer (WBCSD;
IEA, 2009).
O documento não prevê a implementação de tecnologias mui-
to avançadas de fabricação do cimento, que viabilizariam a substitui-
omRGRFOtQTXHUSRULVVRDLPSRUWkQFLDIXQGDPHQWDOGD&$&SDUDTXH
DLQG~VWULDUHGX]DVXDVHPLVV}HVGHIRUPDVLJQL¿FDWLYD3RUpPHVWD
alternativa não se encontra desenvolvida a ponto de poder ser aplicada
em larga escala no setor.
 -iRDXPHQWRGDH¿FLrQFLDHQHUJpWLFDDWUDYpVGRXVRGHWHFQR-
ORJLDVPDLVH¿FLHQWHVVHJXQGR%HQKHODOHWDOSRGHFRQWULEXLU
VLJQL¿FDWLYDPHQWHSDUDDWHQXDUDVHPLVV}HVJOREDLVGHJDVHVSROXHQ-
tes e partículas sólidas. Economia de combustível e energia também
pXPDHVWUDWpJLDH¿FD]SDUDUHWDUGDURHVJRWDPHQWRGRVFRPEXVWtYHLV
fósseis. De acordo com estes autores, que discutiram em seu trabalho
as estratégias e potencialidades globais para a mitigação das emis-
sões de CO2 em fábricas de cimento, este objetivo tem sido alcançado
DWUDYpVGH GLIHUHQWHV DERUGDJHQV LQFOXLQGR PRGL¿FDomRGH SURFHV-
sos, integração de processos, otimização da planta, manutenção, iso-
lamento, recuperação de energia, entre outros.
 1RHQWDQWR/LPDD¿UPDTXHQmRpXPDRSomRWmRSUR-
missora no Brasil, uma vez que as fábricas nacionais são relativamen-
te modernas, produzindo clínquer com consumo energético de 3,65
JG/t, que é o mesmo patamar médio europeu, encontrando-se entre
os menores consumos energéticos mundiais. Embora este consumo
possa se aproximar de 3,1 JG/t, que é o padrão japonês, isso deman-
da aplicação de tecnologia ainda mais moderna em todas as fábricas
nacionais, o que pode ser impraticável em curto prazo.
 3RUpPRGRFXPHQWR p EDVWDQWHFUtWLFRDR D¿UPDUTXHWRGDV
as tecnologias e oportunidades mencionadas, incluindo a utilização de
combustíveis menos poluentes, devem ser aplicadas de forma con-
junta para que os melhores cenários sejam alcançados nenhuma
opção por si só pode produzir as necessárias reduções das emissões
(WBCSD; IEA, 2009).
 &RQVLGHUDQGRHVWHFRQWH[WRMXVWL¿FDVHRIRFRGHVWHWUDEDOKR
HPTXDQWL¿FDUDSRWHQFLDOFRQWULEXLomRGDDOWHUDomRGDPDWUL]HQHUJp-
tica, do setor de cimento, para a redução dos GEE. Deste modo, a se-
guir, é apresentado o método para atingir o objetivo proposto, além dos
resultados obtidos a partir da elaboração dos inventários de emissão
de dióxido de carbono do setor de cimento.
20 REVISTA BRASILEIRA DE ENERGIA
4.MÉTODO
 $SDUWLUGR%DODQoR(QHUJpWLFR1DFLRQDOIRLSRVVtYHOLGHQWL¿FDU
os atuais combustíveis utilizados pelo setor industrial em estudo. O
próximo passo foi a mensuração das emissões de CO2 considerando
as fontes atualmente utilizadas e alterações hipotéticas da matriz ener-
gética por possíveis substitutos dessas fontes. Reitera-se que os valo-
res foram calculados em escala anual (ano de 2011) e foi considerado
todo o território nacional.
$VVLP VHQGR EXVFRXVH TXDOL¿FDU FRP UHODomR DR LPSDFWR
ambiental e suas emissões, os combustíveis utilizados nos processos
produtivos do setor de cimento.
 'HVWDFDVHQR HQWDQWR TXHD TXDQWL¿FDomR PDLV DGHTXDGD
para os combustíveis provenientes da biomassa deveria ser feita con-
VLGHUDQGRDVPXGDQoDVQRXVRGR VRORHÀRUHVWDV2TXHR PpWRGR
7RS'RZQSURS}HpXPDTXDQWL¿FDomRGHVWHVHQHUJpWLFRVVHPFRQVL-
derar a captura de CO2 destes combustíveis durante seu estágio de
desenvolvimento característico.
Logo, as estimativas visam atender à recomendação do IPCC
de que as emissões de CO2 da biomassa devem ser incluídas, ape-
nas a título de informação, sem serem adicionadas às emissões dos
combustíveis fósseis. Os combustíveis de origem renovável não geram
emissões líquidas e as emis¬sões associadas à parcela não renovável
são incluídas no setor de Mudança do Uso da Terra e Florestas. O mé-
WRGRGHTXDQWL¿FDomRVHUiGHWDOKDGRQRSUy[LPRLWHP
Destaca-se que não são observadas, na indústria, emissões
decorrentes do uso de energia elétrica, uma vez que essas emissões
ocorrem durante a geração da mesma. No entanto, vale ressaltar que
existe uma grande diversidade de formas de geração deste tipo de
energia. Logo, as emissões da energia elétrica não foram abordadas
no presente trabalho.
2PpWRGRWRSGRZQGHTXDQWL¿FDomRGDVHPLVV}HVGH
CO2
De acordo com Ke et al (2013), as diretrizes do IPCC para In-
ventários Nacionais de Gases de Efeito Estufa são baseadas em uma
DQiOLVH ULJRURVD H FLHQWt¿FD H SRGH IRUQHFHU UHVXOWDGRV GH FiOFXORV
DEUDQJHQWHVH FRQ¿iYHLV ([LVWHP GRLVPpWRGRV GHVHQYROYLGRV SHOR
IPCC que permitem o cálculo de emissões de CO2: o bottom-up e o
WRSGRZQ3HODPDLRUFRQ¿DELOLGDGHGRVGDGRVHPHQRUFRPSOH[LGDGH
para o levantamento destes, o método top-down foi o mais difundido
(SIMÕES, 2003).
21
Vol. 21 | Nº 1 | 1º Sem. 2015
No entanto, Ke et al (2013) ressalta que os fatores de emis-
VmR H DV HVWDWtVWLFDV HQHUJpWLFDV HVSHFt¿FDV H DWXDOL]DGDV GH FDGD
país são preferidas para estimar as emissões de CO2 provenientes
da queima de combustível na produção de cimento. Porém, os fatores
de emissão padrão do IPCC para queima de combustíveis fósseis são
UHFRPHQGDGRVQDDXVrQFLDGHGDGRVUHOHYDQWHVHHVSHFt¿FRV
Considerando isso, de acordo com o Ministério de Ciências
e Tecnologia - MCT (2006), para a aplicação do método top-down do
IPCC é necessário realizar a seguinte sequência de passos:
a) Determinação do consumo aparente dos combustíveis, nas
suas unidades de medida originais: neste trabalho, foi utilizado o con-
sumo direto dos setores em estudo, com o objetivo de representar as
HPLVV}HVHVSHFt¿FDVGRVVHJPHQWRVHVWXGDGRV'HVWHPRGR IRUDP
utilizados o consumo dos combustíveis usados na produção industrial
e o consumo total de cada setor. Estes dados foram encontrados no
BEN.
b) Conversão do consumo aparente para uma unidade de
energia comum, terajoules (TJ): as quantidades dos combustíveis são
expressas pelo BEN em toneladas equivalentes de petróleo (tep), para
converter os valores do BEN para TJ, conforme recomendação do
IPCC (1996), deve-se multiplicar 45,217x10-3 pelo fator de correção,
este é igual a 0,95 para os combustíveis sólidos e líquidos e 0,90 para
os combustíveis gasosos (MCT, 2006).
c) Transformação do consumo aparente de cada combustível
em conteúdo de carbono, mediante a sua multiplicação pelo fator de
emissão de carbono do combustível: nesta pesquisa, os valores uti-
lizados para o fator de emissão foram aqueles indicados pelo MCT
(2006). Além disso, quando, ao invés de indicar o consumo de cada um
dos energéticos pelo setor, o BEN indicava a somatória do consumo
de energia de duas fontes, foi considerado, como fator de emissão, a
média dos fatores dos dois combustíveis.
d) Determinação da quantidade de carbono de cada combustí-
YHOGHVWLQDGDD¿QVQmRHQHUJpWLFRVHDGHGXomRGHVVDTXDQWLGDGHGR
carbono contido no consumo aparente, para se computar o conteúdo
real de carbono possível de ser emitido: foi utilizado como referência
o consumo de fontes de energia dos setores industriais divulgados no
BEN 2012 (MME, 2012), no qual todo combustível é considerado de
uso energético. Logo, o único valor relevante para o cálculo das emis-
sões foi do carbono não oxidado, explicado a seguir.
e) Correção dos valores para se considerar a combustão in-
completa do combustível, para se computar a quantidade de carbono
realmente oxidada na combustão: a fração de carbono oxidada foi a
22 REVISTA BRASILEIRA DE ENERGIA
mesma utilizada pelo MCT (2006).
f) Conversão da quantidade de carbono oxidada em emissões
de CO2: foi obtida multiplicando-se as emissões em termos de carbono
por 44/12. Onde 44 é o peso molecular do CO2 e 12 é o peso atômico
do carbono (C).
5. APRESENTAÇÃO E DISCUSSÃO DOS RESULTADOS
 $SDUWLUGR%(100(IRLSRVVtYHOYHUL¿FDURFRQ-
sumo energético por fonte de energia em 2011, para o setor industrial
de cimento. Com isso, foram mensuradas as respectivas emissões de
CO2 deste setor por meio do método Top Down. Ressalta-se, porém,
TXHSRUQmRHVSHFL¿FDU R WLSRGHIRQWHHQHUJpWLFD TXH SURYpP
do consumo energético, não foi possível calcular as emissões desta
parcela do consumo de energia pelo setor de cimento. As etapas ne-
FHVViULDVSDUDREWHQomRGRUHVXOWDGR¿QDOIRUDPGLVSRVWDVQD7DEHOD
4, como apresentada a seguir.
7DEHOD±(WDSDVGHTXDQWL¿FDomRGDVHPLVV}HVGH&2
Combus-
tível
Consumo
(tep)
Consumo
(TJ)
Conteúdo
de carbono
(t C)
Emissão
de carbono
(Gg C)
Emissão
de CO2
(106 t CO2)
Gás natural 29.040,00 1.181,79 18.081,41 17,99 0,07
Carvão
mineral 55.772,51 2.395,77 61.810,92 60,57 0,22
Lenha -----
Óleo diesel 59.299,84 2.547,29 51.455,32 50,94 0,19
Óleo com-
bustível 13.502,30 580,01 12.238,15 12,12 0,04
Eletricidade 501.815,16 ----
Carvão
vegetal 68.212,76 2.930,16 87.611,70 77,10 0,28
Coque de
petróleo 3.511.969,02 150.860,67 4.148.668,37 4.107,18 15,06
Outras não
HVSHFL¿FDGDV 382.057,95 - - - -
Reitera-se que os valores são calculados em escala anual e é
considerado todo o território brasileiro. Assim sendo, foi possível elabo-
UDUR*Ui¿FRTXHDSUHVHQWDDSDUWLFLSDomRGHFDGDFRPEXVWtYHOQDV
emissões de CO2 no setor industrial de cimento.
23
Vol. 21 | Nº 1 | 1º Sem. 2015
*Ui¿FR(PLVV}HVGH&2SRUFRPEXVWtYHOQRVHWRUGHFLPHQWR
Observa-se que, devido ao elevado consumo, o coque de pe-
tróleo é o maior responsável pelas elevadas emissões atmosféricas de
CO2 do setor de cimento. O combustível emitiu 15,06 x 106 toneladas
(t) de CO2, correspondendo a 94,9% do total das emissões.
Segundo o BEN 2012, este setor, ainda, consome uma peque-
na quantidade de carvão vegetal, responsável por 1,8% das emissões
(MME, 2012). No entanto, ressalta-se que, no caso de indústrias que
produzem os próprios combustíveis renováveis, por meio da reposição
da biomassa utilizada no processo produtivo, considera-se que não há
emissões de gás carbônico. No entanto, tal característica de captura
do CO2 não foi mensurada nos cálculos efetuados.
Diante destes resultados, é possível concluir que a substitui-
omRGRFRTXHGHSHWUyOHRWUDULDJUDQGHVPRGL¿FDo}HVjTXDQWLGDGHGH
dióxido de carbono emitido na atmosfera por este setor industrial.
Segundo o WBCSD e o IEA (2009), muitos combustíveis al-
ternativos podem ser utilizados na substituição do coque de petróleo,
como por exemplo: resíduos de pneus; resíduos sólidos industriais e
municipais pré-tratados; resíduos de óleo e solvente; resíduos de plás-
tico, papel e têxtil; e biomassa (farinhas de origem animal, resíduos de
madeira, madeira e papel reciclados, resíduos agrícolas como casca
de arroz ou serragem, entre outros).
%HQKHODO HW DO  D¿UPDP D SDUWLU GRV VHX HVWXGR TXH
entre todos os combustíveis alternativos, o combustível derivado de
resíduos (CDR) ao ser utilizado na planta parece ser o mais ambien-
talmente amigável. Resíduos industriais utilizados como combustíveis,
PDWpULDVSULPDVHVXEVWLWXWRVGHFOtQTXHUFRQWULEXHPVLJQL¿FDWLYDPHQ-
te na redução das emissões, uma vez que, simultaneamente, reduzem
as emissões de CO2 das fábricas de cimento e dos aterros sanitários.
Deste modo, nota-se que esta redução das emissões é indireta, pois o
CDR não é utilizado no processo de cimento, como a principal fonte de
energia. Porém, quando não utilizado como energético deve ser
24 REVISTA BRASILEIRA DE ENERGIA
destruído por incineradores ou serem enviados para os aterros sanitá-
rios, gerando mais CO2 além do CO2 gerado pelo combustível fóssil,
quando não substituído.
Porém, de acordo com Lima (2010), apesar da utilização des-
tes resíduos reduzir a necessidade do uso de combustíveis fósseis,
devem ser considerados fatores negativos, como maiores fatores de
emissão de alguns resíduos com relação a alguns combustíveis s-
seis e possibilidade de geração de poluição ambiental.
Destaca-se, porém, que para a análise deste trabalho, foram
considerados os combustíveis mencionados pelo Balanço Energético
Nacional, que já são amplamente utilizados pelo setor de cimento bra-
sileiro.
A partir dos dados de consumo energético, também, foi reali-
]DGDDTXDQWL¿FDomRGDVHPLVV}HVGH&2VXSRQGRTXHWRGRRFRQ-
sumo energético da indústria brasileira de cimento seja abastecido por
apenas um combustível. De acordo com BEN 2012, o consumo total
para o ano de 2011 foi de 4.120 x 103 tep (MME, 2010). Desconside-
rou-se, nesse total, o consumo por eletricidade, o qual não é o foco da
SHVTXLVDHRFRQVXPRSRURXWUDVIRQWHVQmRHVSHFL¿FDGDV)L[DQGR
este consumo para cada combustível utilizado na indústria (etapa 1 do
método Top-Down), é possível estimar quanto se emitiria, caso toda
a matriz energética fosse substituída por este combustível. Assim, a
Tabela 5 mostra o resultado obtido para as emissões de CO2 de cada
combustível, como se este fosse utilizado como único suprimento para
toda a demanda energética do setor.
Tabela 5 - Emissões de CO2 considerando consumo total do setor por ape-
nas um combustível
Combustível Emissão de CO2 (106 t CO2)
Gás Natural 9,36
Carvão Mineral 16,41
Lenha 16,88
Óleo Diesel 12,98
Óleo Combustível 13,56
Eletricidade -
Carvão Vegetal 17,07
Coque de Petróleo 17,67
2XWUDVQmRHVSHFL¿FDGDV -
Nota-se que os combustíveis que mais emitem gás carbônico,
para o mesmo consumo de energia são, respectivamente, o coque de
petróleo, o carvão vegetal e a lenha. Apesar desta última não ser mais
25
Vol. 21 | Nº 1 | 1º Sem. 2015
consumida pelo setor, julgou-se interessante estudar as suas emis-
V}HVD¿PGHYHUL¿FDUDVYDQWDJHQVGHLQVHULODQRYDPHQWHQDPDWUL]
energética do setor de cimento, considerando, assim, a possibilidade
de elaborar novas políticas para o incentivo deste energético, com o
devido respeito ambiental.
Analisando somente as emissões de CO2, percebe-se, ainda,
que, dentre os combustíveis analisados, o gás natural se mostrou o
menos poluente, emitindo quase metade do CO2 emitido pelo coque
de petróleo. Isso ocorre devido ao fator de conversão e ao fator de
emissão de carbono.
A partir do consumo total real do setor, com sua matriz ener-
JpWLFDGLYHUVL¿FDGD H FRQVLGHUDQGRWDPEpP D TXDQWLGDGH GH &2
emitida pelos combustíveis, supondo que os mesmos sejam utilizados
QDLQG~VWULDGHFLPHQWRGHIRUPDH[FOXVLYDHODERURXVHR*Ui¿FRD
seguir.
*Ui¿FR(PLVV}HVGH&2VXSRQGRRFRQVXPRGHDSHQDVXPFRPEXVWtYHO
(em 106 t de CO2). *O consumo de energia por eletricidade e por outras fon-
WHVQmRHVSHFL¿FDGDVQmRIRLFRPSXWDGRQDHVWLPDWLYDGRYDORUUHDOHPLWLGR
Observa-se que, se fosse possível utilizar apenas um combus-
tível na indústria de cimento para suprir sua demanda energética, o co-
que de petróleo seria o energético mais poluente, com o valor de emis-
são bem próximo do emitido no período analisado. Em contrapartida,
as emissões de CO2 seriam menores para o gás natural se o mesmo
fosse utilizado de forma exclusiva na matriz energética do setor.
 (VWHVUHVXOWDGRVLQGLFDPXPSRWHQFLDOVLJQL¿FDWLYRSDUDUHGX-
zir a emissão de CO2 pelo setor industrial de cimento, por meio da
utilização do gás natural, em substituição aos demais combustíveis
fósseis, quando possível.
26 REVISTA BRASILEIRA DE ENERGIA
Nota-se, ainda, que, se mantido o mesmo consumo energéti-
co, o coque de petróleo é o maior emissor de gás carbônico, seguido
do carvão vegetal e da lenha. Entretanto, o método Top-Down do IPCC
não considera em seus cálculos a condição de combustível renovável
do carvão vegetal, que absorve CO2 da atmosfera no desenvolvimento
da planta que gera a lenha, que por sua vez produzirá o carvão. Por-
tanto, vale ressaltar que o uso do carvão vegetal e da lenha ao invés de
um combustível fóssil, pode contribuir para a redução do aquecimento
JOREDOGHVGH TXHR PHVPRVHMD SURYHQLHQWH GH PDWD GHUHÀRUHVWD-
mento destinadas para a atividade industrial.
O coque de petróleo, diferente do carvão vegetal e da lenha,
não é um combustível renovável, ou seja, sua reposição é inviável em
curto período de tempo. Assim sendo, sua oferta como energético é
limitada, o que pode ocasionar falta de suprimento na indústria em
longo prazo. Da mesma forma, este energético não irá absorver o CO2
emitido, fazendo com que sua concentração na atmosfera aumente
ainda mais, contribuindo para a elevação do efeito estufa com conse-
quências a nível global. O mesmo pode ser dito dos outros combustí-
veis não renováveis, que embora emitam menos gás carbônico para
suprir a mesma demanda energética, também, possuem suas reservas
naturais limitadas em longo período de tempo.
Outra suposição possível de ser realizada é a substituição de
uma fonte de energia por outra. O mais importante nessa etapa é ava-
liar os principais combustíveis utilizados na indústria e estimar as emis-
sões de CO2 de cada um deles, supondo que o mesmo seja o principal
energético utilizado no setor. Assim, é possível implementar políticas
que incentivem o uso de um combustível em substituição a outro mais
poluente.
Para o setor de cimento, no entanto, como o coque de petróleo
supera em muito o consumo dos demais combustíveis, sendo respon-
sável por 95% das emissões do setor, optou-se por supor, para este
setor, que o consumo deste combustível fosse suprido por uma das
demais fontes de energia já utilizadas.
 3DUDPHOKRUFRPSDUDomRGRVUHVXOWDGRVR*Ui¿FRPRVWUD
a seguir, as emissões de CO2, considerando a substituição do coque
de petróleo, com o uso do gás natural, do carvão mineral, da lenha, do
óleo diesel, do óleo combustível ou do carvão vegetal como principais
combustíveis.
27
Vol. 21 | Nº 1 | 1º Sem. 2015
*Ui¿FR(PLVV}HVWRWDLVGH&2VXSRQGRVXEVWLWXLomRGRFRTXHGHSHWUy-
leo (em 106 t de CO2)
 $SDUWLUGR*Ui¿FR¿FDHYLGHQWHTXHDVHPLVV}HVVHUmRPH-
nores supondo a substituição do coque de petróleo pelo gás natural,
sendo este o combustível que, segundo a análise, melhor contribuiria
para a redução das emissões no processo industrial do setor de cimen-
to. Considerando esta suposição, mantendo o uso das demais fontes
energéticas, as emissões de CO2, deste setor industrial, passariam
de 15,86 x 106 t de CO2 para 8,04 x 106 t de CO2. Por outro lado, as
emissões seriam maiores no caso da utilização do carvão vegetal ao
invés do coque de petróleo, mas ainda assim elas seriam menores
do que as atuais emissões do setor, diminuindo para 14,84 x 106 t de
CO2. Em seguida, com as maiores emissões, encontra-se a lenha e
o carvão mineral, respectivamente. Porém, vale salientar, novamente,
que o método utilizado nessa pesquisa não considera o fator de com-
bustível renovável do carvão vegetal e da lenha, o que garante que
R&2VHMDUHSRVWRHPVXDIRUPDRUJkQLFDHHPR[LJrQLRTXDQGRR
PHVPRpREWLGRGHiUHDVUHÀRUHVWDGDVHFHUWL¿FDGDV
Assim sendo, vale salientar que os combustíveis fósseis, mes-
mo quando apresentam menores emissões de GEE quando compara-
dos com combustíveis de caráter renovável, não reduz o gás carbônico
da atmosfera num ritmo compatível com o desenvolvimento humano,
contribuindo com o aquecimento global.
Portanto, pode-se concluir que a remoção do coque de petró-
leo e do carvão mineral na indústria de cimento, no Brasil, é ambiental-
mente viável para a introdução do carvão vegetal ou da lenha, devido
ao caráter renovável destes combustíveis, ou, ainda, para a introdução
do gás natural; uma vez que este, mesmo sendo um combustível fóssil,
apresenta baixas emissões.
28 REVISTA BRASILEIRA DE ENERGIA
No entanto, apesar da reconhecida vantagem ambiental da
substituição total do coque obtido a partir do carvão mineral pelo car-
vão vegetal ou lenha, na indústria de cimento, quando este energético
pSURYHQLHQWHGHÀRUHVWDVSODQWDGDVUHVVDOWDVHTXHDKLSRWpWLFDPL-
gração de toda a indústria para a utilização de carvão vegetal ou lenha
causaria um drástico aumento na demanda por essa matéria-prima no
mercado, o que implicaria na exigência de extensas áreas para plantio
GHÀRUHVWDVGHVWLQDGDVDSURGXomRGHFDUYmRYHJHWDO
Ressalta-se, entretanto, que não é o intuito deste trabalho o in-
centivo à utilização de uma única fonte de energia pelo setor industrial
em estudo. Tal procedimento comprometeria, entre outros aspectos, a
VHJXUDQoDHQHUJpWLFDGRVHWRU1RHQWDQWRGHVWDFDVHDLPSRUWkQFLD
da utilização de energéticos alternativos, principalmente os renováveis
(como o carvão vegetal), devido aos benefícios ambientais proporcio-
nados por eles.
Vale mencionar que no setor de cimento, de acordo com Lima
(2010), a utilização de combustíveis renováveis tem a possibilidade de
reduzir as emissões deste segmento em até 33%. Porém, esta opção
tem relação direta com os custos de produção e a competitividade das
empresas do setor cimenteiro e dos outros setores para os quais este
energético se apresente como alternativa. Logo, políticas públicas que
incentivem o uso de energéticos renováveis por estes setores são fun-
damentais para viabilizar a substituição energética por combustíveis
mais limpos.
 $SHVDUGH+XHVHPDQQD¿UPDUTXHVHUiH[WUHPDPHQWH
difícil promover uma mudança para um sistema industrial e econômi-
co baseado exclusivamente em fontes renováveis, o estudo de Deng,
Blok e Leun (2012) sugere que, apenas utilizando as tecnologias exis-
tentes, seria possível fornecer até 95% da energia mundial de forma
renovável, até o ano de 2050. Para isso, o documento propõe, além
GRXVRGHIRQWHVUHQRYiYHLVDXWLOL]DomRGHGLYHUVDVWpFQLFDVGHH¿FL-
ência energética, o que implicaria na redução do consumo de energia
mundial.
Destaca-se, no entanto, que o Brasil tem demonstrado a ca-
pacidade de adotar e efetivamente implementar políticas energéticas
HWHFQRORJLDVLQRYDGRUDVFRPRH[HPSOL¿FDGRSHORSURJUDPDGR352-
È&22/HRVHVIRUoRVSDUDDXPHQWDUDH¿FLrQFLDQRXVRGDHOHWULFLGD-
de. Estes esforços envolveram um compromisso de longo prazo do
governo; um conjunto abrangente de políticas para superar barreiras
técnicas, institucionais e de mercado; e uma participação ativa do setor
privado (GELLER et al, 2004). Uma estratégia semelhante poderia ser
usada para implementar com sucesso um conjunto de políticas para
incentivar o uso do carvão vegetal e outras fontes renováveis pela
29
Vol. 21 | Nº 1 | 1º Sem. 2015
indústria, com os devidos cuidados, de modo a não comprometer ou-
tros aspectos ou setores do país, como o de produção de alimentos ou,
ainda, de biocombustíveis.
 ,JXDOPHQWHUHVVDOWDVH D LPSRUWkQFLD GHXPD SROtWLFD GH LQ-
centivo para o gás natural. Os benefícios ambientais da utilização do
JiVQDWXUDOFRPRFRPEXVWtYHOQDLQG~VWULD¿FDUDPHYLGHQWHVDSDUWLU
dos inventários realizados. Os mesmos indicaram um potencial signi-
¿FDWLYRSDUDUHGX]LU DVHPLVV}HV GH GLy[LGRGH FDUERQRGRVHWRUGH
cimento por meio da utilização deste energético em substituição aos
demais combustíveis fósseis. Além disso, as recentes descobertas de
reservas proporcionam uma excelente perspectiva de expansão da
oferta deste energético.
6.CONSIDERAÇÕES FINAIS
A implementação de medidas de mitigação de emissões, para
que o crescimento econômico não gere prejuízos ambientais e sociais,
pDWXDOPHQWHXPGRVPDLRUHVGHVD¿RVGRVHWRULQGXVWULDO&RQVLGH-
rando esta situação, este trabalho pode ser uma ferramenta importante
para auxiliar no desenvolvimento de planos e programas que compõem
as políticas energéticas voltadas para o setor industrial. O trabalho per-
mite analisar a estrutura de consumo energético do setor industrial de
FLPHQWRD¿P GH PHOKRUHQWHQGHURV UHVXOWDGRVDRLQWURGX]LU QRYRV
energéticos, que gerem benefícios ambientais, além de fornecer uma
base de informações importante para o desenvolvimento sustentável
deste segmento.
A comparação do nível de emissão do coque de petróleo com
os seus possíveis substitutos permitiram concluir que, devido à com-
pensação do alto nível de emissão gerada pelo carvão vegetal com a
captura de CO2 durante a fotossíntese, a remoção do coque de petró-
leo na indústria de cimento, no Brasil, é ambientalmente viável para a
introdução de combustíveis renováveis, como o carvão vegetal, desde
TXH HVWH VHMD SURYHQLHQWH GH PDWDV GH UHÀRUHVWDPHWR GHVWLQDGDV j
indústria. No entanto, para a expansão da biomassa para geração de
energia, deve ocorrer o gerenciamento das demandas competitivas
da produção de alimentos e preservação das matas nativas. Deste
modo, destaca-se como possibilidade de futuros trabalhos a análise
GRLPSDFWRGDGHPDQGDGHFDUYmRYHJHWDORULXQGRGHUHÀRUHVWDPHQWR
FRQVLGHUDQGRDVDWXDLViUHDVGHVWLQDGDVDHVWH¿PDOpPGRULVFRGH
maior desmatamento e concorrência com a produção de alimentos.
Além disso, ressalta-se que resíduos industriais utilizados
como combustíveis, matérias-primas e substitutos de clínquer, contri-
EXHPVLJQL¿FDWLYDPHQWHQDUHGXomRGDV HPLVV}HVXPDYH]TXHVL-
multaneamente, reduzem as emissões de CO2 das fábricas de cimento
30 REVISTA BRASILEIRA DE ENERGIA
e dos aterros sanitários. Portanto, esta é, também, uma importante
alternativa para a redução das emissões de CO2 no setor de cimento.
9DOH GHVWDFDU DLQGD TXH PHGLGDV GH H¿FLrQFLD HQHUJpWLFD
também, são viáveis, contribuindo para a mitigação de emissões pelo
setor em estudo. Para isso, basta introduzir tecnologias que possam
reduzir o consumo de energia no processo, mantendo o mesmo nível
de produção. Além disso, técnicas de captura e estocagem de carbono
(CAC) cada vez mais vêm se tornando uma boa opção para promover
UHGXo}HVVLJQL¿FDWLYDVGDVHPLVV}HVJOREDLVGRVHWRUGHFLPHQWR
A proposta apresentada neste estudo, de substituir os combus-
tíveis fósseis intensivos em carbono por fontes renováveis como uma
estratégia de mitigação, para os impactos relacionados com a poluição
das atividades do setor de cimento, podem ser replicadas a outros se-
tores industriais. Se estas medidas forem aplicadas a todos os setores,
seria possível reduzir grande parte da poluição gerada pelas atividades
industriais, contribuindo assim para um futuro melhor para as gerações
presentes e futuras.
 3RU¿PpLPSRUWDQWHUHVVDOWDUTXHR%UDVLODSUHVHQWDXPJUDQ-
de potencial em relação ao uso de energias renováveis, devido ao
clima adequado e à diversidade de terras para o cultivo de insumos
HQHUJpWLFRV UHQRYiYHLV 1R HQWDQWR YDOH VDOLHQWDU D LPSRUWkQFLD GH
incentivos do governo para concretizar as mudanças na estrutura de
consumo de energia, reduzindo, desta forma, os custos de conversão
para as novas fontes de energia. Também, é importante um maior con-
trole por parte dos órgãos de controle ambiental e dos consumidores,
D¿PGHLQFHQWLYDUDSUiWLFDGHSURFHVVRVLQGXVWULDLVPHQRVSROXHQWHV
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1214, 2000.
34 REVISTA BRASILEIRA DE ENERGIA
... 3 O consumo das fontes de energia na indústria de cimento no Brasil é dividido em: 76% de coque de petróleo, 10,9% de eletricidade, 8,3% outras não especificadas, 1,5% de carvão vegetal, 1,3% de óleo diesel, 1,2% de carvão mineral, 0,6% de gás natural e 0,3% de óleo combustível. 4 Existem algumas dificuldades que atrapalham a execução dos projetos de eficiência energética. As principais dificuldades são relacionadas a falta de tecnologias eficientes para o uso de energia, principalmente em países subdesenvolvidos, produtos com qualidade baixa, com desempenho baixo, falta de conhecimento por parte dos fabricantes e a falta de financiamento para projetos de eficiência energética. ...
Article
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Our study presents a new analysis for a possible transition to a fully sustainable global energy system. It looks in detail at the various energy-using activities within each demand sector, charting their volume and physical energy intensities over time. The approach pays particular attention to maximising energy efficiency through the use of best available technologies. This leads to a reduction in total energy demand and a high share of electricity. The decrease in overall demand is achieved despite a growth in both, population and volume of energy services. The electrification occurs primarily in the Buildings and Transport sectors.We conclude that we can build a global energy system by 2050 which sources 95% of its energy from sustainable sources following an ambitious, but feasible pathway. The pathway is considered achievable because it is based on currently available technology and realistic deployment rates. Policy measures are necessary in all sectors to provide incentives for the transition and we briefly discuss the requirements for these policies. The energy system we propose is robust with respect to (small) variations in the pathway as it only uses a small fraction of each of the sustainable sources.
Article
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Concrete is by far the most widely used building material in the world. The cement industry, which supplies the binder for concrete, is one of the larger industrial sources of CO2 emissions. This is due more to the extensive use of cement and concrete and less to the energy required to produce the cement and concrete. The International Energy Agency (IEA) has issued technology roadmaps for reducing CO2 emissions in different sectors, including the cement industry, through the year 2050. This paper will explain how CO2 is emitted during the cement manufacturing process, the traditional levers to reduce CO2 emissions and what else will need to be done to comply with the IEA roadmap. It will be seen that the traditional levers of energy efficiency, alternate fuels, and clinker substitution will only take the industry about half way to the 2050 targets. This paper points out why the industry should collaborate on the following: • Develop and promote a common approach to carbon footprint analysis; • Actively promote the overall carbon efficiency of concrete; • Push for a common understanding and accounting for traditional levers; • Support the IEA roadmap and their sectorial approach, and; • Further promote and educate others on life cycle analysis. The cement industry's story is one of tremendous success in overall carbon footprint management that needs to be told in the proper perspective.
Article
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If the world continues to follow a “business as usual” energy path, current projections of increased energy demand threaten a massive disruption of the global biosphere, as fossil fuels consumption is the primary cause of global warming. Climate change is a direct threat to sustainable development itself, especially in developing countries that are most vulnerable to its impacts. Within this context, the potential role of renewable energy (RE) is twofold: cutting greenhouse gas (GHG) emissions in the industrialized world and expanding energy supply to the world's poor while curbing the increase of GHG emissions from developing countries. In fact, an adequate supply of RE is an important key to sustainable economic, environmental, and social development for many countries. The country of Brazil is reviewed as a particularly illustrative example of this point, thanks to the large-scale use of hydropower and sugarcane products (ethanol and bagasse) and to a huge RE potential yet to be tapped.
Article
In this paper, an assessment of the viability of 3 CO2 capture technologies for the cement industry is performed; post-combustion absorptive capture (MEA) and oxy-combustion options are concepts already used by other industries and currently explored by the power sector; calcium looping post-combustion capture technology (CL) is an emerging technology that has not been assessed before in a comparative manner. The comparison is carried out in terms of specific energy consumption, CO2 footprint, CO2 capture energy penalty, raw material consumption and energy recovery potential. This has been achieved through the modelling of the integration of these process concepts with a reference cement plant. The results show that for the same capture efficiency (85%), calcium looping has an advantage as the specific energy consumption increases by 18%. In the case of MEA the increase is 45%. CL also has considerably higher energy recovery potential, which can also further reduce its CO2 footprint. However, chemical looping demonstrates a higher complexity of integration with an existing cement plant. Oxy-combustion, though showing lower capture efficiency (60%), results in lower specific energy consumption than the base case cement plant, which results to a negative CO2 capture penalty. These results contribute to the identification of the most suitable CO2 reducing strategy for the cement industry.
Article
In 2010, China’s cement output was 1.9 Gt, which accounted for 56% of world cement production. Total carbon dioxide (CO2) emissions from Chinese cement production could therefore exceed 1.2 Gt. The magnitude of emissions from this single industrial sector in one country underscores the need to understand the uncertainty of current estimates of cement emissions in China. This paper compares several methodologies for calculating CO2 emissions from cement production, including the three main components of emissions: direct emissions from the calcination process for clinker production, direct emissions from fossil fuel combustion and indirect emissions from electricity consumption. This paper examines in detail the differences between common methodologies for each emission component, and considers their effect on total emissions. We then evaluate the overall level of uncertainty implied by the differences among methodologies according to recommendations of the Joint Committee for Guides in Metrology. We find a relative uncertainty in China’s cement-related emissions in the range of 10 to 18%. This result highlights the importance of understanding and refining methods of estimating emissions in this important industrial sector.
Article
In this article radical change in the context of sustainable development is seen as a long-term process in which steady progress in the right direction is regarded as more essential than quick success. The author argues that pressing for swift radical changes bears a serious risk of becoming counter productive, because:pressing for rapid change is often wasteful and may prevent the best possible ways of exploitation of innovations;rapid change over a wide front of applications and sectors is usually impossible;pressing for rapid changes usually encounters strong opposition from interest groups, thereby risking to get bogged down in acceptability discourses.Transition management, such as for a transition towards sustainable consumption seems often to presuppose the need for radical changes. Even though the embedding function of transition management is a helpful concept and tool for sustainable consumption strategies, the lack or the negligence of the role of objective functions is a disturbing feature of transition management theories. All in all, the need for radical change should emerge as the transition process unfolds. There is no good scientific reason for a priori claims for radical changes as a kind of new dogma.
Article
We present an in-depth decompositionanalysis using physical indicators oftrends in Carbon dioxide (CO2) emissions in the cementindustry in Brazil, China, South Korea andthe United States. Physical indicatorsallow a detailed analysis of intra-sectoraltrends, in contrast to the often usedmonetary indicators. We assess thecontribution of different factors affectingCO2 emissions in the cement industry,including change in product mix, efficiencyof power generation, changes in fuel mixand changes in energy efficiency. Thedecomposition results show that in allexamined countries, increased productionwas the main contributor to the increase intotal CO2 emissions. Energy-efficiencyimprovement is the most important factorthat led to the reduction of emissionintensities for all countries except Korea.For Korea, structural change in the productmix is the most important factorcontributing to the emission intensityreduction.
Article
This study developed a method to evaluate the evolution of energy intensity in the Brazilian industrial sector from 1995 to 2004. In order to do so, it was necessary to obtain six different measures (indicators) of the sector energy intensity. Considering the concept of energy intensity as the ratio between energy consumption and the level of economic activity, two measures were used for the energy consumption: a thermal (physical) and an economic one. For the level of economic activity, three measures were used: value of production, value of delivered goods and added value. In the Brazilian industrial sector, most of these indicators have behaved in a similar way. In a disaggregated way, energy intensity indicators show a unified direction of its evolution. However, a more elaborate study on the consumption profile of the Brazilian industrial sector and its economical activities indicates the presence of important deviations concerning the annual rate of change in energy intensity. Besides, there is no evident relation between these deviations and the composition of the different indicators of energy intensity.
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This study evaluates the changes in CO2 emissions from energy consumption in Brazil for the period 1970-2009. Emissions are decomposed into production and consumption activities allowing computing the full set of energy sources consumed in the country. This study aims to develop a comprehensive and updated picture of the underlying determinants of emissions change from energy consumption in Brazil along the last four decades, including for the first time the recently released data for 2009. Results demonstrate that economic activity and demographic pressure are the leading forces explaining emission increase. On the other hand, carbon intensity reductions and diversification of energy mix towards cleaner sources are the main factors contributing to emission mitigation, which are also the driving factors responsible for the observed decoupling between CO2 emissions and economic growth after 2004. The cyclical patterns of energy intensity and economy structure are associated to both increments and mitigation on total emission change depending on the interval. The evidences demonstrate that Brazilian efforts to reduce emissions are concentrated on energy mix diversification and carbon intensity control while technology intensive alternatives like energy intensity has not demonstrated relevant progress. Residential sector displays a marginal weight in the total emission change.