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GS NATURAL aplicado indstria e ao grande comrcio

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Jorge Venncio de Freitas MonteiroJos Roberto Nunes M. da Silva

GS NATURAL aplicado indstria e ao grande comrcio


FICHA CATALOGRFICA

Monteiro, Jorge Venncio de Freitas

Gs natural aplicado indstria e ao grande comrcio / Jorge Venncio de Freitas Monteiro, Jos Roberto Nunes M. da Silva. -- So Paulo: Blucher: Comgas, 2010.

Bibliografi a

1. Gs natural - Brasil - Comrcio 2. Gs natural - Bra-sil - Indstria I. Silva, Jos Roberto Nunes M. da. II. Ttulo.

10-08545 CDD-665.7081

ndices para catlogo sistemtico:

1. Brasil: Gs natural Indstria: Tecnologia 665.7081

2. Brasil: Gs natural: Comrcio: Tecnologia 665.7081

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Segundo Novo Acordo Ortogrfi co, conforme 5. ed.

do Vocabulrio Ortogrfico da Lngua Portuguesa,

Academia Brasileira de Letras, maro de 2009.

proibida a reproduo total ou parcial por quaisquer

meios, sem autorizao escrita da Editora.

Todos os direitos reservados pela Editora Edgard Blcher Ltda.

Gs natural aplicado indstria e ao grande comrcio

2010 Jorge Venncio de Freitas Monteiro

Jos Roberto Nunes M. da Silva

1 edio 2010

Editora Edgard Blcher Ltda.


Homenagem Pstuma a Pedro Luiz Dus

Os autores, ainda transtornados pela recente perda do amigo e colega, no poderiam fi nalizar esta obra sem prestar sua homenagem pstuma ao amigo e co-lega da COMGS, Pedro Luiz Dus.

Acompanhamos a trajetria deste brilhante profi ssional por quase vinte anos, e na condio de observadores privilegiados, pudemos comprovar a sua profcua atuao no mercado da distribuio do gs natural e testemunhar os seus valores pessoais tais como honestidade, perseverana, tica, coleguismo, etc.

Pedro Dus atuou em inmeros projetos de estaes de gs em indstrias, sistemas de automao e aquisio de dados, etc. por todo o territrio nacional. Em todos eles, foi notrio o excelente suporte tcnico por ele prestado, razo pela qual, ele se tornou um nome consagrado e uma referncia na comunidade gasfera do Brasil. Pedro foi um encorajador desta publicao, sendo ele citado em vrios captulos, em face da excelncia dos trabalhos por ele produzidos. Os autores no poderiam, portanto deixar de registrar o seu eterno agradecimento e pesar pela sua perda


Apresentao

Nos ltimos dez anos, o gs natural vem ocupando um papel de destaque na indstria e grande comrcio no Brasil, face s suas inigualveis vantagens ambien-tais e efi cincia energtica que obtida com a sua utilizao.

Existe, no entanto, uma carncia no que se refere literatura tcnica ligada a este energtico que fornea uma abordagem sistematizada e holstica do assun-to. Os profi ssionais envolvidos com o gs natural na indstria e grande comrcio, ao se depararem com a necessidade de obter informaes tcnicas a ele relaciona-das, acabam por encontrar documentos fragmentados (normas, catlogos, regula-mentos etc.), os quais possibilitam um entendimento s vezes detalhado, porm focado em um tpico especfi co. Esta publicao se prope a contribuir para ate-nuar esta lacuna existente no Brasil, por meio da abordagem do tema, de maneira a possibilitar a sua viso global e abrangente.

O captulo 1, de carter introdutrio, aborda os fundamentos da normaliza-o, regulao tcnica, meio ambiente e regulao das empresas de rede, com nfase realidade do Estado de So Paulo, possibilitando uma viso abrangente do seara regulatrio do gs natural e a compreenso de temas complexos, como por exemplo, a formao das tarifas.

O captulo 2 fornece uma viso do mercado do gs natural no mundo, no Bra- sil e particularmente nos segmentos da indstria e grande comrcio.

O captulo 3 aborda o energtico gs natural propriamente dito, sua com-posio, propriedades, infraestrutura para obteno, transporte e distribuio etc.


8 Gs natural aplicado indstria e ao grande comrcio

O captulo 4 descreve os equipamentos e materiais usados para a distribui-o do gs natural.

O captulo 5 aborda as instalaes internas de gs natural na indstria e grande comrcio, seus equipamentos trmicos e queimadores.

O captulo 6 fornece uma viso terica da medio do gs, natural bem como da instrumentao e automao aplicadas no segmento em questo.

O captulo 7 descreve as aplicaes do gs natural na indstria e grande comrcio.

Por fi m, o captulo 8 faz uma abordagem dos aspectos especfi cos de segu-rana ligados aplicao do gs natural nos segmentos em questo, tais como anlise de riscos, classifi cao de reas, proteo contra sobrepresso e segurana na combusto.

Os autores


Contedo

1. INTRODUO

1.1 A histria do gs natural no Brasil ............................................................ 17

1.2 Noes de normalizao e regulamentao tcnica ............................... 18

1.2.1 Normalizao ................................................................................ 19

1.2.2 Regulamentao tcnica .............................................................. 20

1.3 Noes de regulao das empresas de rede ............................................. 20

1.3.1 Regulao econmica do mercado das empresas de rede de gs combustvel no mundo .......................................................... 21

1.3.2 Regulao econmica do mercado das empresas de rede de gs combustvel no Brasil ............................................................ 23

1.4 Tarifao do gs natural .............................................................................. 25

1.4.1 Custo do gs (commodity) ......................................................... 26

1.4.2 Custo do transporte do gs ......................................................... 26

1.4.3 Custo da margem de distribuio ............................................... 27

1.4.4 Classes tarifrias .......................................................................... 29

1.5 O gs natural e o meio ambiente ............................................................... 30

1.5.1 Generalidades .............................................................................. 30

1.5.2 Poluio atmosfrica ................................................................... 31

1.5.2.1 Gases sulfurosos (SO) ............................................................. 31

1.5.2.2 xidos de nitrognio (NOX) .................................................... 31



1.5.2.3 Monxido de carbono (CO) ..................................................... 32

1.5.2.4 Dixido de carbono (CO2) ....................................................... 32

1.5.2.5 Material particulado ................................................................. 32

1.5.2.6 Ao combinada dos poluentes ............................................... 32

1.5.3 As vantagens do gs natural ........................................................ 33

1.6 Referncias Bibliogrfi cas .......................................................................... 35

2. O MERCADO DO GS NATURAL2.1 O mercado de gs natural no mundo ........................................................ 37

2.2 O mercado de gs natural no Brasil .......................................................... 39

2.3 O mercado brasileiro de gs natural no setor industrial e do grande comrcio .......................................................................................... 43

2.4 Meios alternativos de fornecimento de gs natural para a indstria e do grande comrcio GNC e GNL ......................................................... 45


3. O GS NATURAL3.1 Introduo .................................................................................................... 49

3.2 Origem ........................................................................................................... 50

3.3 Composio .................................................................................................. 50

3.4 Principais propriedades .............................................................................. 51

3.4.1 Poder calorfi co superior ............................................................. 51

3.4.2 Poder calorfi co inferior ............................................................... 51

3.4.3 Densidade absoluta ...................................................................... 52

3.4.4 Densidade relativa (r) ............................................................... 523.4.5 ndice de Wobbe .......................................................................... 52

3.4.6 Temperatura de chama adiabtica .............................................. 53

3.4.7 Limite de fl amabilidade ............................................................... 54

3.5 Odorizao do gs natural .......................................................................... 54

3.6 Explorao do gs natural .......................................................................... 54

3.7 Processamento ............................................................................................. 55

3.8 Transporte ..................................................................................................... 56

3.9 Distribuio .................................................................................................. 56

3.10 Transporte e distribuio alternativos ...................................................... 57

3.10.1 Transporte a granel de gs natural comprimido (GNC) ............ 57

3.10.2 Transporte a granel de gs natural liquefeito (GNL) ................ 60

3.11 Princpios bsicos da combusto .............................................................. 60

3.11.1 Estequiometria ............................................................................. 62

3.11.2 Produtos da combusto ............................................................... 66



11Contedo

4. EQUIPAMENTOS E MATERIAIS PARA GS NATURAL4.1 Tubulaes para gs natural ....................................................................... 69

4.2 Vlvulas em geral ......................................................................................... 69

4.3 Filtragem do gs natural ............................................................................. 70

4.3.1 Modalidades de fi ltrao .............................................................. 71

4.3.2 Filtros tpicos ............................................................................... 72

4.3.2.1 Filtros tipo cesto (superfcie) ................................................. 72

4.3.2.2 Filtros tipo cartucho ................................................................ 73

4.3.2.3 Filtro temporrio ...................................................................... 74

4.4 Reguladores de presso .............................................................................. 74

4.4.1 Conjunto de restrio .................................................................. 74

4.4.2 Atuador ........................................................................................ 74

4.4.3 Funcionamento do regulador (ao direta) ............................... 75

4.5 Reguladores pilotados ................................................................................. 78

4.5.1 Funcionamento do regulador pilotado ....................................... 78

4.6 Vlvulas de alvio e de segurana .............................................................. 80

4.6.1 Vlvula tipo pop-relief ou token-relief ...................................... 80

4.6.2 Vlvula de alvio com presso de abertura fi xa .......................... 81

4.6.3 Vlvula de alvio pilotada ............................................................. 82

4.7 Vlvula de bloqueio automtico ................................................................. 82

4.8 Conjuntos de regulagem e/ou conjuntos de regulagem e medio de gs ............................................................................................. 84


5. REDES INTERNAS DE GS NATURAL E EQUIPAMENTOS TRMICOS5.1 Introduo .................................................................................................... 87

5.2 Redes internas do gs natural .................................................................... 88

5.2.1 Diretrizes para projeto e traado das redes de distribuio interna de gs natural .................................................................. 89

5.2.1.1 Diretrizes gerais ....................................................................... 89

5.2.1.2 Posicionamento de vlvulas ..................................................... 90

5.2.1.3 Travessias de parede, laje e piso ............................................. 91

5.2.1.4 Afastamentos das tubulaes .................................................. 92

5.2.2 Documentao de uma rede de distribuio interna de gs natural .................................................................................... 92

5.2.3 Modalidades de redes internas de gs natural ........................... 93

5.2.3.1 Redes internas de gs natural areas ..................................... 93

5.2.3.2 Redes internas de gs natural enterradas .............................. 94

5.2.3.3 Redes internas de gs natural dispostas em canaletas .......... 97

5.2.3.4 Redes internas de gs natural embutidas em paredes ........... 98



5.2.4 Abrigo para os equipamentos de gs da concessionria do Conjunto de Regulagem e Medio CRM................................. 98

5.2.4.1 Abrigos para consumidores industriais ................................... 98

5.2.4.2 Abrigos para consumidores do grande comrcio ................... 99

5.2.5 Dimensionamento das redes internas de distribuio de gs natural .................................................................................... 100

5.2.6 Comissionamento ......................................................................... 101

5.2.7 Manuteno das redes internas de gs natural .......................... 101

5.3 Queimadores/sistemas de combusto ....................................................... 102

5.3.1 Caractersticas dos queimadores ................................................ 103

5.3.1.1 Faixa operacional ..................................................................... 103

5.3.1.2 Estabilidade da chama ............................................................. 104

5.3.1.3 Formato da chama ................................................................... 104

5.3.2 Processo de ignio dos queimadores ........................................ 104

5.3.2.1 Ignio manual ......................................................................... 104

5.3.2.2 Ignio automtica ................................................................... 104

5.3.3 Regulagem da capacidade dos queimadores .............................. 104

5.3.3.1 Regulagem de capacidade manual .......................................... 105

5.3.3.2 Regulagem de capacidade automtica .................................... 105

5.3.4 Classifi cao dos queimadores .................................................... 106

5.3.4.1 Queimadores com pr-mistura ar/gs ..................................... 107

5.3.4.2 Queimadores com mistura no local de queima....................... 109

5.3.4.3 Queimadores duais (leo e gs) .............................................. 112

5.4 Equipamentos trmicos .............................................................................. 113

5.4.1 Geradores a vapor ........................................................................ 113

5.4.1.1 Geradores a vapor tipo fogotubulares (tambm denominados de fl amotubulares e/ou pirotubulares) ................................... 113

5.4.1.2 Geradores a vapor tipo aquatubulares .................................... 115

5.4.1.3 Comparao entre geradores a vapor fogotubulares com aquatubulares ........................................................................... 115

5.4.1.4 Geradores a vapor tipo misto .................................................. 116

5.4.2 Geradores de gua quente .......................................................... 116

5.4.3 Geradores de fl uido trmico ........................................................ 116

5.4.4 Geradores de gases quentes ........................................................ 117

5.4.5 Fornos .......................................................................................... 117

5.4.6 Estufas .......................................................................................... 117

5.5 Converso de equipamentos trmicos para o gs natural ...................... 117

5.5.1 Modalidades de converso .......................................................... 118

5.5.1.1 Converso de equipamentos trmicos dos leos combustveis/diesel para o gs o natural ................................ 118


13Contedo

5.5.1.2 Converso de equipamentos trmicos do GLP (fase gasosa) ao gs natural ........................................................................... 119


6. INSTRUMENTAO, MEDIO E AUTOMAO APLICADAS DISTRIBUIO INDUSTRIAL DO GS NATURAL

6.1 Introduo .................................................................................................... 121

6.2 Instrumentao de processo aplicada indstria de gs ....................... 122

6.2.1 Medio de presso ..................................................................... 122

6.2.1.1 Manmetro de coluna lquida .................................................. 122

6.2.1.2 Manmetro mola tubular (tipo Bourdon) ............................... 123

6.2.1.3 Transdutores de presso ......................................................... 124

6.2.2 Medio de temperatura ............................................................. 125

6.2.2.1 Termopar .................................................................................. 125

6.2.2.2 Sensores de temperatura do tipo bulbo de resistncia .......... 126

6.2.2.3 Termmetros bimetlicos ........................................................ 126

6.2.2.4 Termmetro dilatao de lquido ......................................... 127

6.2.3 Cromatografi a .............................................................................. 128

6.3 Aquisio de dados de instrumentos ......................................................... 130

6.4 Conceitos bsicos inerentes medio do gs natural .......................... 131

6.4.1 Incerteza e erro de medio ........................................................ 131

6.4.2 A converso do volume do gs natural ....................................... 132

6.5 Medidores de gs natural ............................................................................ 134

6.5.1 Classifi cao dos medidores de gs natural ............................... 134

6.5.1.1 Classifi cao quanto ao seu princpio de funcionamento ...... 134

6.5.1.2 Classifi cao quanto aplicao ............................................. 134

6.5.2 Medidores mais aplicados na indstria ....................................... 135

6.5.2.1 Placas de orifcio ...................................................................... 135

6.5.2.2 Medidor tipo diafragma............................................................ 136

6.5.2.3 Medidor tipo turbina ................................................................ 136

6.5.2.4 Medidor tipo rotativo ............................................................... 137

6.5.2.5 Medidor tipo ultrassom ............................................................ 138

6.5.2.6 Medidor tipo coriolis ................................................................ 138

6.6 Unidades de converso de volume de gs ................................................ 139

6.6.1 Conversores de volume de gs tipo PTZ .................................... 140

6.6.2 Computadores de vazo .............................................................. 140


7. APLICAO NO SETOR INDUSTRIAL E DO GRANDE COMRCIO7.1 Introduo .................................................................................................... 143



7.2 Aplicaes na indstria ............................................................................... 143

7.2.1 Aplicao na indstria automobilstica ....................................... 144

7.2.2 Aplicao na indstria de alimentos e bebidas .......................... 144

7.2.3 Aplicao nas indstrias qumica e petroqumica ...................... 145

7.2.4 Aplicao na indstria vidreira ................................................... 145

7.2.5 Aplicao na indstria txtil ....................................................... 146

7.2.6 Aplicao na siderurgia ............................................................... 146

7.2.7 Aplicao na indstria de borracha ............................................ 146

7.2.8 Aplicao na indstria metalrgica............................................. 147

7.2.9 Aplicao na indstria cermica ................................................. 147

7.2.10 Aplicao na indstria de papel e celulose................................. 148

7.2.11 O uso do gs natural como matria-prima na indstria ............. 148

7.3 Aplicaes no grande comrcio ................................................................. 148

7.3.1 Equipamentos tipicamente usados no segmento do grande comrcio .......................................................................... 148

7.3.1.1 Calandra ................................................................................... 148

7.3.1.2 Aquecedor de ambiente ........................................................... 149

7.3.1.3 Gerador a vapor........................................................................ 149

7.3.1.4 Outros equipamentos ............................................................... 149

7.4 Uso do gs natural na cogerao ............................................................... 149

7.4.1 Modalidades de cogerao .......................................................... 151

7.4.1.1 Cogerao com turbina a vapor ............................................... 151

7.4.1.2 Cogerao com turbina a gs................................................... 152

7.4.1.3 Cogerao com ciclo combinado ............................................. 153

7.4.1.4 Cogerao com motor alternativo ........................................... 154

7.5 Climatizao (ar-condicionado) ................................................................. 155

7.5.1 Os ciclos de refrigerao ............................................................. 156

7.5.2 Equipamentos usados para sistemas de ar-condicionado ......... 157

7.5.2.1 Resfriadores de lquido por absoro (chillers) .................... 158

7.5.2.2 Bombas de calor do tipo GHP (gas heat pump) ................... 160


8. SEGURANA DO GS NATURAL APLICADA INDSTRIA E AO GRANDE COMRCIO8.1 Introduo .................................................................................................... 163

8.2 A anlise de riscos ....................................................................................... 164

8.2.1 Fundamentos para a realizao de anlises de risco ................. 164

8.3 Classifi cao de reas ................................................................................. 168

8.3.1 Fundamentos de classifi cao de reas ...................................... 169

8.3.2 Tcnicas de proteo ................................................................... 170


15Contedo

8.3.2.1 Invlucros prova de exploso (Ex d) ................................... 171

8.3.2.2 Invlucro pressurizado (Ex p) ................................................ 171

8.3.2.3 Encapsulamento (Ex m) ......................................................... 172

8.3.2.4 Imerso em leo (Ex o) e imerso em areia (Ex q)............... 172

8.3.2.5 Segurana intrnseca................................................................ 172

8.3.2.6 Segurana aumentada (Ex e) ................................................. 173

8.3.2.7 Segurana aumentada (Ex n) ................................................. 174

8.4 Fundamentos de proteo contra sobrepresso ..................................... 174

8.4.1 Proteo por alvio ....................................................................... 175

8.4.2 Proteo por conteno .............................................................. 176

8.4.2.1 Proteo por sistema de bloqueio ........................................... 176

8.4.2.2 Proteo por conteno por regulao em srie .................... 176

8.4.2.3 Proteo por conteno por regulao tipo monitor espera ......................................................................... 177

8.4.2.4 Proteo por conteno por regulao tipo monitor ativo .... 178

8.4.2.5 Proteo por conteno por sistema monitor alvio............... 179

8.5 Segurana na combusto do gs natural .................................................. 179

8.5.1 Sistemas de proteo de chama baseados na produo de calor ........................................................................ 181

8.5.2 Sistemas de proteo de chama baseados no uso de sensores ticos ............................................................................. 181

8.5.3 Sistemas de proteo de chama baseados em ionizao ........... 181



1.1 A histria do gs natural no BrasilA histria do gs canalizado comeou no sculo XIX e se desenvolveu em um

ritmo que pode ser considerado satisfatrio at a primeira metade de sculo XX, se for levada em conta a conjuntura econmica da poca. A partir dos anos 1950 at a dcada de 1990, no entanto, o setor se estagnou, ou at mesmo regrediu, sendo que no fi m desse perodo a distribuio se limitava aos estados do Rio de Janeiro e So Paulo. importante ressaltar que j existiram redes de distribuio na primeira metade do sculo passado nas cidades de Porto Alegre, Salvador, Ouro Preto, Taubat, Santos, Belm e Recife.

Em 1851, Irineu Evangelista de Souza, o Baro de Mau, assinou um con-trato para iluminao a gs no Rio de Janeiro, surgindo assim, de acordo com a CEG [1], em 1854, no Rio de Janeiro, com a denominao de Companhia de Ilumi-nao a Gs, mais tarde chamada de Companhia Estadual de Gs (CEG) [1]. Com a privatizao, em julho de 1997, a empresa foi desmembrada em duas, a CEG e a Riogas, para o interior do estado.

Em So Paulo, a histria da [2] Companhia de Gs de So Paulo (Comgs) co me- ou ofi cialmente em 28 de agosto de 1872, quando a ento denominada San Paulo Gas Company (empresa inglesa) recebeu a autorizao do Imprio para a prestao de servios de distribuio de gs canalizado, de acordo com o Decreto n. 5071. Em 1974 ocorreu a mudana do nome para a atual denominao Companhia de Gs de So Paulo. Em 14 de abril de 1999, o controle acionrio da Comgs foi arremata- do pelo consrcio formado pela British Gas e pela Shell, por R$ 1,65 bilho. Nesse

1 Introduo

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perodo foram utilizados para distribuio, entre outros, o gs de carvo (1872 a 1972), o gs manufaturado de nafta e, a partir de 1989, o gs natural. O processo de converso do gs manufaturado para o gs natural ocorreu entre 1993 e 1997. Esse ltimo evento criou as condies necessrias para o crescimento desse mercado.

Em 1996, a Petrobras assinou um contrato de compra e venda de gs natural boliviano. O volume inicial de 4 milhes de metros cbicos/dia atingiu em 2008 a quantidade de 8,1 milhes de metros cbicos/dia.

1.2 Noes de normalizao e regulamentao tcnicaA normalizao e a regulamentao tcnica constituem elementos fundamen-

tais para a indstria do gs, levando em considerao sua necessidade de atender a rgidos padres de segurana e meio ambiente. O Brasil encontra-se em uma posi-o de destaque pelo fato de possuir um sistema integrado destinado a tratar dessas questes. Esse sistema o chamado [3] Sistema Nacional de Metrologia, Normaliza-o e Qualidade Industrial (Sinmetro), institudo pela Lei 5966, de 11 de dezembro de 1973, com a fi nalidade de formular e executar a poltica nacional de metrologia, normalizao e avaliao de conformidade de produtos, servios etc. O Sinmetro tem como rgo normativo o Conselho Nacional de Metrologia, Normalizao e Qualidade Industrial (Conmetro), que por sua vez integrado pelos seguintes Co-mits, que tratam das matrias especfi cas de sua competncia (ver Figura 1.1):

Comit Brasileiro de Avaliao de Conformidade (CBAC); Comit Brasileiro de Metrologia (CBM); Comit Brasileiro de Normalizao (CBN); Comit Brasileiro de Regulamentao (CBR); Comit de Coordenao de Barreiras Tcnicas ao Comrcio (CBTC); Comit Codex Alimentarius do Brasil (CCAB).

CBN

CBM

CCAB

Conmetrorgo normativo

Sinmetro

Inmetrorgo executivo

CBAC

CBRCBTC

Figura 1.1. O SinmetroFONTE: Sinmetro[3].


19Introduo

Para o setor do gs so particularmente importantes os Comits Brasileiros de Avaliao de Conformidade (CBAC), de Metrologia (CBM), de Normalizao (CBN) e de Regulamentao (CBR). de fundamental importncia que se enten-da a diferena entre Normalizao e Regulamentao, uma vez que ambas esto presentes na cadeia de produo, transporte e distribuio do gs natural.

1.2.1 NormalizaoA normalizao um dos pilares das sociedades modernas. A normalizao

vem se desenvolvendo desde o fi nal do sculo XIX como atividade sistematizada. Ela se iniciou nas indstrias mecnica, eltrica e da construo civil, passando a incorporar com o tempo outras atividades. A norma, segundo a ABNT ISO/IEC Guia 2: 2006 [4], pode ser defi nida como:

Norma um documento estabelecido por consenso e aprovado por um orga-

nismo reconhecido, que fornece, para uso comum e repetitivo, regras, diretri-

zes ou caractersticas para atividades ou seus resultados, visando obteno

de um grau timo de ordenao em um dado contexto.

Embora existam diversas conceituaes para normas tcnicas, todas elas incorporam duas caractersticas bsicas, que so o carter voluntrio e o consenso na sua elaborao.

No Brasil, as normas tcnicas so elaboradas e aprovadas pela Associao Brasileira de Normas Tcnicas (ABNT). A ABNT, fundada em 1940, uma entida-de privada, sem fi ns lucrativos, reconhecida em 1992 como o nico Foro Nacional de Normalizao, conforme resoluo do Conmetro.

A elaborao das Normas Tcnicas no Brasil tem se constitudo em um pilar fundamental para o crescimento da distribuio do gs natural e o aumento da sua participao na matriz energtica, com elevados padres de qualidade e seguran-a. Essa atividade fi ca a encargo dos comits tcnicos de normalizao da ABNT. Para o caso da distribuio de gs, a normalizao feita pelo ABNT/CB-9 (Comit Brasileiro de Gases Combustveis), no que se refere s instalaes propriamente ditas e pela comisso de estudos, e pelo CE 04:005.10 Instrumentos de medio de vazo de fl uidos do ABNT/CB-04 (Comit Brasileiro de Mquinas de Equipa-mentos Mecnicos) no que tange a medio deste energtico.

Normas internacionais tambm so comumente usadas na distribuio do gs, principalmente as elaboradas na Europa e nos Estados Unidos, oriundas de diversos organismos de normalizao, tais como da International Organization for Standardization (ISO), do Comit Europeu de Normalizao (Normas EN), do Institution of Gas Enginners (IGE) da Inglaterra, da American Gas Association (AGA), da American National Standards Institute (ANSI), da American Society for Testing and Materials (ASTM) etc.



1.2.2 Regulamentao tcnicaA regulamentao tcnica constitui a atividade de elaborao, implementa-

o, reviso ou atualizao de regulamentos tcnicos por autoridade governamen-tal. Em linhas gerais, a sua principal diferena da normalizao o carter compul-srio que a caracteriza. O regulamento tcnico pode ser defi nido da seguinte forma, segundo ABNT ISO/IEC Guia 2: 2006 [4]:

Regulamento Tcnico um documento que contm regras de carter obrigat-

rio e que adotado por uma autoridade. Estabelece requisitos tcnicos, seja

diretamente, seja pela referncia ou incorporao do contedo de uma norma,

de uma especifi cao tcnica ou de um cdigo de prtica.

Segundo o Ministrio da Cincia e Tecnologia [3], os regulamentos tcnicos so documentos normativos de carter compulsrio que contm requisitos aplic-veis a tecnologias de produtos (incluindo servios), processos ou bens, relaciona-dos principalmente a sade, meio ambiente, defesa do consumidor e prticas en-ganosas de comrcio. Hoje em dia, a tendncia que a regulamentao tcnica se restrinja a requisitos essenciais do objeto regulamentado, ou seja, contenha dispo-sies associadas a caractersticas de desempenho do objeto, adotando como refe-rncia as normas tcnicas.

No Brasil, o Instituto Nacional de Metrologia, Normalizao e Qualidade In-dustrial (Inmetro) possui inmeros regulamentos e portarias que se aplicam dis-tribuio do gs canalizado. Esses documentos abordam majoritariamente aspec-tos ligados a metrologia legal1 e a segurana dos consumidores. As agncias reguladoras, tais como a Agncia Nacional do Petrleo, Gs Natural e Biocombus-tveis (ANP) e a Agncia Reguladora de Saneamento e Energia de So Paulo (Arsesp), em aditamento s suas atividades de regulamentao econmica do mer cado de energia e de empresas de rede, tambm elaboram regulamentos tc-nicos ou portarias que se relacionam direta ou indiretamente qualidade da distri-buio do gs natural.

1.3 Noes de regulao das empresas de redeA regulao econmica do mercado das empresas de rede (concessionrias

de gs, gua, eletricidade etc.) envolve uma ampla gama de objetivos, tais como a promoo da competio, o incentivo efi cincia, a garantia de livre acesso s re-des (em mercados consolidados), a correo das imperfeies do mercado e, prin-cipalmente, a garantia de qualidade ao servio prestado que, no caso especfi co do

1 Segundo o MCT apud OIML, Metrologia legal : a parte da metrologia que trata das unida-des de medida, mtodos de medio e instrumentos de medio, em relao s exigncias tcnicas e legais obrigatrias, cujo objetivo assegurar a garantia pblica do ponto de vista da segurana e da exatido das medies.


21Introduo

nosso tema, refere-se distribuio do gs canalizado. A implantao das denomi-nadas doutrinas regulatrias tem, em menor ou maior intensidade, ocorrido em praticamente todos os pases do mundo, os quais tm passado por transformaes que comearam a ocorrer na dcada de 1990, e que implicaram um reordenamen-to na indstria do gs natural e no comportamento dos seus agentes.

No Brasil, esse processo encontra-se em evoluo, havendo inmeros regu-lamentos publicados. A regulao econmica do mercado do gs natural no Brasil executada pela ANP (transporte) em mbito federal, fi cando nos estados a en-cargo das agncias reguladoras estaduais, tais como a Arsesp, para o caso do estado de So Paulo (distribuio).

1.3.1 Regulao econmica do mercado das empresas de rede de gs combustvel no mundo

As empresas Distribuidoras de Gs, a exemplo do que ocorreu com a energia eltrica, foram se agigantando desde o incio do sculo XX em torno das suas reas geogrfi cas de atuao. Por volta dos anos 1950 era notria a atuao dessas em-presas nas condies de monoplio territorial e de servio pblico, com forte grau de integrao vertical e horizontal. Dessa forma, sob o ponto de vista econmico, essas empresas possuam tendncia para a concentrao de capital. A Figura 1.2 ilustra o modelo clssico da cadeia de abastecimento do seu insumo de uma em-presa de rede (por exemplo, de gs canalizado) em um ambiente tipicamente de monoplio natural no regulamentado.

Produtor Importador

Transportador

Distribuidor

Consumidores

Ponto de entrega

Figura 1.2 Modelo clssico de atuao das empresas de redeFONTE: Autores.

A partir dos anos 1960 esse modelo passa a ser questionado no que tan-ge a sua eficincia, e no presente momento a indstria do gs natural vive um



perodo de transio paradigmtica caracterizado pelo incentivo concorrn-cia, privatizaes das empresas, abertura de terceiros s redes de transporte e distribuio etc. O carro-chefe desse processo de mudanas a denominada doutrina regulatria, a qual procura manter a estabilidade dos agentes econ-micos a consistncia temporal. A Figura 1.3 ilustra o modelo da cadeia de abas-tecimento de uma empresa de rede. Nela, pode-se observar que o acesso ao insumo (gs canalizado, por exemplo) pode ser comercializado de diferentes maneiras, uma vez que foi introduzido o acesso a terceiros das redes (gasodutos), o que geralmente viabilizado por meio de um novo coadjuvante denominado de brocker.

Brocker

Produtor Distribuidor Consumidor

Transportador

Figura 1.3 Modelo em implementao no mundo de atuao das empresas de rede

FONTE: Autores.

A introduo deste novo modelo pode ser exemplifi cado com o que ocorreu nos Estados Unidos. At os anos 1980 havia controles de preos nessa nao. O modelo clssico trouxe problemas, como o racionamento, nos anos 1970, e, depois, excesso de oferta (bolha do gs). A mudana comeou nos anos 1970, culminando em 1992 com a publicao da Ferc2 ordem 636. De acordo com essa lei, as em-presas proprietrias dos gasodutos so exclusivamente transportadoras (a no mais vendedoras e transportadoras, como anteriormente).

As concessionrias de gs canalizado passaram a oferecer os denominados unbundled services, por meio dos quais um consumidor pode escolher um paco-te de fornecimento de GN que compreende a escolha do fornecedor, transporta-dor, armazenador e outros servios. Empresas especializadas (brokers) surgiram para gerir esses servios. Todos os preos foram desregulamentados.

2 A sigla Ferc se refere Federal Energy Regulatory Commission, que o rgo federal de regulao econmica dos Estados Unidos.


23Introduo

1.3.2. Regulao econmica do mercado das empresas de rede de gs combustvel no Brasil

As empresas de rede no Brasil eram reguladas pelo regime de concesso/delegao pelos municpios (atividade de servio pblico).

Com o tempo, os servios pblicos no Brasil foram transferidos para os esta-dos em virtude de uma srie de razes, tais como problemas relacionados ao regi-me de remunerao garantida, demandas nacionalistas, e at mesmo desinteresse da concessionria em renovar a concesso. Esse processo teve incio na dcada de 1930, com a promulgao do Decreto-Lei n. 395, de 1938, que criou o Conselho Nacional do Petrleo (CNP), o qual, durante o perodo de 1939 a 1953, supervisio-nava, regulamentava e executava as atividades petrolferas no Brasil. Em 3 de outubro de 1953, foi promulgada a Lei 2.004, a qual basicamente institui, a favor da Unio, o monoplio estatal do petrleo, por intermdio da Petrobras como rgo da sua execuo. A Petrobras passou a exercer as atividades relacionadas com a produo de gs, como uma extenso dessa lei, caracterizando-se assim uma si-tuao de monoplio.

A partir de 1988, uma srie de acontecimentos comeou a criar um cenrio promissor para a indstria do gs canalizado. Foi promulgada a Constituio da Re pblica Federativa do Brasil, de 5 de dezembro 1988 [5], com os seguintes arti-gos que afetam esse setor:

Artigo 177: Monoplio da Unio quanto ao petrleo e gs natural pes-quisa e lavra (produo) das jazidas, importao e exportao e transpor-te. A Petrobras, por fora da Lei n. 2.004/53, a executora do monoplio da Unio.

Artigo 25, pargrafo 2: Distribuio de Gs Natural, na forma canaliza-da, competncia dos estados, sob regime de concesso ou explorao direta.

A regulao e a fi scalizao passaram a caber:

Nas atividades de competncia da Unio: Ao Departamento Nacional de Combustveis (DNC), rgo do Ministrio de Minas e Energia (mais tarde extinto pela criao da ANP, em 1997, pela Lei n. 9.478).

Nas atividades de competncia dos estados: Aos governos estaduais, na qualidade de poder concedente dos servios.

Nessa poca, foram criadas empresas de distribuio de gs nos estados da Bahia, Sergipe, Alagoas, Pernambuco, Paraba, Rio Grande do Norte e Cear, Mi-nas Gerais, Paran, Santa Catarina e Rio Grande do Sul.

A estruturao do marco regulatrio que representou um fator de alavanca-gem para o desenvolvimento da indstria do gs natural foi a promulgao da Lei n. 9.478/97 [6], que disps acerca da poltica energtica nacional e as atividades



relacionadas ao monoplio do petrleo. Essa lei instituiu o Conselho Nacional da Poltica Energtica (CNPE) e a Agncia Nacional do Petrleo (ANP), e fornece parmetros para a poltica de preos do petrleo, dos derivados e do gs natural. Ela estabelece ainda que o monoplio da Unio pode ser exercido mediante con-cesso ou autorizao por empresas constitudas sob as leis brasileiras, com sede e administrao no Pas. Basicamente, a partir da promulgao dessa lei, o governo deixa de ser operador e interventor para se tornar apenas regulador e controlador das operaes de concessionrios com a funo principal de criar normas e proce-dimentos, e de fi scalizar sua aplicao. O foco principal da ao governamental volta a ser o interesse da sociedade em geral e dos usurios dos produtos e servi-os em particular. A criao do CNPE e da ANP visou construir uma nova matriz energtica brasileira, com os seguintes enfoques:

alinhar o Brasil com o estado da arte mundial; tornar o pas industrialmente competitivo nos frontes interno e externo; permitir o desenvolvimento de polticas de resultado social como o em-

prego e a distribuio da renda nacional.

A ANP uma autarquia vinculada ao Ministrio das Minas e Energia. Suas principais funes so:

licitar e fi scalizar as atividades da Concessionria; autorizar refi no, importao e exportao, processamento e transporte

do gs, derivados e petrleo.

Com a criao da ANP foi idealizado um modelo de regulao econmica calcado nos anseios do mercado de energia no mundo, na poca, e que prev as fi guras do produtor de gs natural, do transportador e do carregador, similares fi gura do broker (Figura 1.4).

Produtor

Distribuidor

Transportador Carregador

Contratos de compra e venda

Contratos detransporte

Contratos de compra e venda

Figura 1.4 Modelo brasileiro de regulao da produo e transporte do gs natural

O CNPE possui funes consultivas, estabelecendo polticas nacionais e pro- pondo subsdios ao Congresso Nacional.


25Introduo

No mbito do Estado de So Paulo foi promulgada a Lei Estadual n. 9.361 [7], de 1996, que criou o Programa Estadual de Desestatizao e Reestruturao das Empresas Energticas do Estado de So Paulo (PED). A Lei Complementar n. 833/95 [8], por sua vez, criou a Comisso de Servios Pblicos de Energia (CSPE), rgo regulador do Estado de So Paulo atual Agncia Reguladora de Sa neamento e Energia do Estado de So Paulo (Arsesp) o qual possui as seguin-tes diretrizes:

coibir a ocorrncia de discriminao no uso e acesso energia; proteger o consumidor quanto a preos, continuidade e qualidade do for-

necimento de energia; aplicar metodologias que proporcionem a modicidade das tarifas; assegurar sociedade amplo acesso s informaes sobre a prestao

dos servios pblicos de energia e a atividade da Comisso; publicidade das informaes quanto situao dos servios e aos crit-

rios de determinao das tarifas.

As suas competncias so, entre outras:

cumprir e fazer cumprir a legislao especfi ca relacionada energia; regular, controlar e fi scalizar a gerao, produo, transmisso, transpor-

te e distribuio de energia, naquilo que lhe couber originariamente ou por delegao;

fi xar normas, recomendaes tcnicas e procedimentos relativos aos ser-vios de energia;

aprovar nveis e estruturas tarifrias; promover e organizar licitaes para outorga de concesso ou permisso

de servios pblicos de energia; promover e organizar licitaes para outorga de concesso ou permisso

de servios pblicos de energia.

1.4 Tarifao do gs natural As sistemticas atuais de tarifao no Brasil tendem a refl etir as linhas mes-

tras preconizadas pela reestruturao da indstria do gs natural nos Estados Unidos, ocorrida no incio dos anos 1980, que foram resumidas na Seo 1.3. Se-gundo Krause [9], esse movimento conferiu especial importncia separao con-tbil e at societria das atividades de produo, transporte e comercializao do gs natural.

O Brasil procurou se alinhar com esse movimento por ocasio das refor-mas da indstria do gs ocorridas nos anos 1990, particularmente no estado de So Paulo, que foi o pioneiro na implantao de doutrinas regulatrias moder-nas, por ocasio do plano de desestatizao. Neste estado, a tarifa do gs natural



foi estabelecida por meio da equao a seguir, por ocasio da outorga de concesso para explorao dos servios de distribuio de gs canalizado s trs concessio-nrias existentes:

T = P + P + MG T D (1.1)

Onde:T a tarifa do gs; PG o custo do gs (commodity);PT o custo do transporte do gs;MD a margem de distribuio.

Diante do exposto, o preo do gs natural que vendido s concessionrias composto, fundamentalmente, por duas parcelas, uma referida como commodity, destinada a remunerar o produtor, e outra denominada tarifa de transporte, desti-nada ao servio de movimentao do gs entre as reas de produo e consumo.

1.4.1 Custo do gs (commodity)At dezembro de 2001, o preo do gs natural de origem nacional foi regu-

lamentado pela portaria interministerial MME/MF 003/2000 que estabelecia rea-justes trimestrais de acordo com o cmbio e o preo internacional de cesta de leos. Em janeiro de 2002, ocorreu a liberalizao dos preos dos combustveis e a Petrobras passou a decidir livremente sua poltica de preos para a commodity. J o preo do gs importado determinado por meio de acordo entre as partes e ex-presso contratualmente.

1.4.2 Custo do transporte do gsSegundo a ANP [10], existem basicamente dois tipos de servios de trans-

porte de gs natural por gasodutos: o servio de transporte fi rme (STF) e o servio de transporte interruptvel (STI). No servio fi rme, o usurio contrata uma reserva de capacidade no gasoduto e passa a ter o direito de movimentar um volume dirio de gs limitado por essa capacidade. O servio interruptvel depende da ociosida-de de capacidade no gasoduto.

Para ambos os servios exigida pela ANP [10] transparncia por ocasio da explicitao da natureza dos custos atribuveis s suas prestaes. Nesse sentido, recomendado que a tarifa de servio de transporte fi rme seja estruturada com base nos custos fi xos (capacidade de recepo, entrega e transporte que no de-pendem da distncia) e nos custos variveis inerentes ao transporte propriamente dito. J a tarifa do servio de transporte interruptvel deve ser estruturada em funo da probabilidade de interrupo e da qualidade relativa desse servio.

Para interessados em contratar servio de transporte interruptvel, o livre acesso previsto com base na capacidade no utilizada de transporte (Figura 1.5).


27Introduo

Capacidade noutilizadaCapacidade contratada

Capacidade no utilizadaVolume transportado

Capacidade mxima de transporte

Capacidadecontratada ociosa

Livre acesso (servio detransporte interruptvel)

Ponto derecepo

Ponto deentregaTransportador

Figura 1.5 Modelo brasileiro de regulao da produo e transporte do gs natural

1.4.3 Custo da margem de distribuioA margem das concessionrias de gs canalizado e os nveis tarifrios para

cada tipo de cliente so defi nidos pelos seus contratos de concesso.

No contexto atual, a tendncia, principalmente nos pases mais desenvolvi-dos, para que a estruturao tarifria das margens de distribuio se alinhe com os objetivos e princpios contidos na regulao econmica, isto , promover a com-petitividade das tarifas e a concorrncia, bem como manter sustentvel o negcio da distribuio na presena de futuros novos atores. Para atingir esse objetivo, essa estruturao tarifria utiliza-se de instrumentos previstos nas teorias de regu-lao econmica de monoplios, uma vez que as indstrias de infraestrutura de rede tais como transportes, gua e saneamento, energia etc. caracterizam-se, por sua prpria natureza, como monoplios naturais.

A regulao econmica do mercado de gs canalizado do Estado de So Paulo, exercida pela Arsesp, alinha-se com essas diretrizes. O regime tarifrio estabelecido nos contratos de concesso regulado por meio de uma das metodologias preconi-zadas pelas teorias de regulao econmica, que a denominada de margem mxi-ma (MM), a qual d Concessionria do servio de distribuio a oportunidade de obter uma rentabilidade apropriada sobre seus investimentos, permitindo assim re-cuperar os custos razoveis da prestao do servio, tais como os custos operacio-nais, e os custos de capital e impostos necessrios para desenvolver suas atividades. Dessa forma, so estabelecidas tarifas-teto por cada tipo de servio. Estas, por sua vez, so revisadas a cada cinco anos, com o objetivo de melhor refl etir os custos de prestao do servio. Os contratos de concesso da Arsesp preveem o fi m do pero-do de exclusividade na comercializao de gs canalizado aos usurios no residen-ciais. (Para a Comgs, esse perodo abrangeu 12 anos, desde o incio da concesso e para a Gs Brasiliano Distribuidora S.A e Gs Natural So Paulo Sul S.A 12 anos



para cada sistema de distribuio construdo). Finalizado esse perodo, os usurios (que passam a ser denominados de usurios livres) tero a opo de adquirir os servios de comercializao de outros fornecedores, conforme a regulamentao a ser estabelecida pela Arsesp. Essa poltica se alinha com o conceito de unbundled services que vem sendo introduzido gradativamente em nvel internacional nas in-dstrias de rede. Est prevista tambm a criao futura do comercializador que as assemelha ao conceito de broker utilizado nos Estados Unidos.

Para elucidar uma metodologia de clculo da margem mxima, citaremos o caso da Comgs Companhia de Gs de So Paulo, empresa que regulada pela Arsesp. Na recente reviso tarifria realizada em 2009, foram determinados dois parmetros fundamentais:

O valor inicial de MM (P0), a ser aplicado pela distribuidora no primeiro ano do terceiro ciclo tarifrio (que se iniciou em 2009). Esse valor esti-pulado por meio da avaliao da receita requerida para cobrir os custos permitidos concessionria no ciclo tarifrio de cinco anos do ciclo em questo, levando em considerao o estabelecimento de tarifas apropria-das e estveis para os usurios, bem como a oportunidade para que a con-cessionria obtenha uma remunerao apropriada para os seus ativos.

O valor do fator de efi cincia (Fator X) levado em considerao na atua-lizao anual sucessiva do parmetro P0 na determinao do valor da MM, de cada ano do ciclo tarifrio. Esse fator tem como objetivo incorporar ao clculo da tarifa uma tendncia do aumento da efi cincia operacional da empresa ao logo do tempo. O seu clculo feito por meio de uma metodo-logia complexa que leva em conta, entre outros fatores, padres interna-cionais de efi cincia e comparaes com outras concessionrias no Brasil.

Matematicamente, a margem mxima MM (t) para o ano t expressa em reais por m3 e calculada conforme segue:

MM t = Pt + K t (1.2)

sendo:

Pt = Pt VP X ( ) 1 1+ (1.3)Onde:VP a variao do ndice de infl ao; X o fator de efi cincia (percentual);P t o valor da margem mxima (MM) inicial (P0), expresso em reais por m

3, inicial, sucessiva e atualizada anualmente pelo fator (VP X) at o ano t;P0 o valor inicial da margem mxima (MM) autorizada pela Arsesp e defi nido por ocasio de cada reviso em cada ciclo. No primeiro ano de cada ciclo, o valor de P 1 igual ao de P0; K t o termo de ajuste para garantir o cumprimento da margem mxima (MM) aplicada no ano t, expressa em reais por m3.


29Introduo

1.4.4 Classes tarifriasPara que fundamentos da regulao econmica possam se fazer valer, pre-

ciso aplicar o conceito da modicidade tarifria, por ocasio da sua estruturao. Dessa forma, surge a necessidade de se estabelecerem nveis tarifrios para cada tipo de cliente. Exemplifi caremos agora o caso das classes tarifrias estabelecidas pela Arsesp para a Comgs em 2009. De acordo com a Arsesp [11], para os segmen-tos re lacionados aos mercados do gs canalizado industrial, comercial, gerao de energia e outros a eles atrelados, so estabelecidas as classes apresentadas na Tabela 1.1.

Tabela 1.1 Classes tarifrias para a rea de concesso da Comgs em 2009

Segmento de mercado

Classe tarifria x Volume m3/ms1

Classe tarifria

Volume m3/msClasse

tarifriaVolume m3/ms

Comercial 1 0 0 5 500,01 a 2.000,00 m3

2 0,01 a 50,00 m3 6 2.000,01 a 3.500,00 m3

3 50,01 a 150,00 m3 7 3.500,01 a 50.000,00 m3

4 150,01 a 500,00 m3 8 > 50.000,00 m3

Industrial 1 At 50.000,00 m3 4 500.000,01 a 1.000.000,00 m3

2 50.000,01 a 300.000,00 m3 5 1.000.000,01 a 2.000.000,00 m3

3 300.000,01 a 500.000,00 m3 6 > de 2.000.000,00 m3

Cogerao 1 At 5.000,00 m3 5 500.000,01 a 2.000.000,00 m3

2 5.000,01 a 50.000,00 m3 6 2.000.000,01 a 4.000.000,00 m3

3 50.000,01 a 100.000,00 m3 7 4.000.000,01 a 7.000.000,00 m3

4 100.000,01 a 500.000,00 m3 8 7.000.000,01 a 10.000.000,00 m3

9 > 10.000.000,00 m3

Termoeltricas nica

Alto fator de carga industrial2

As mesmas margens do segmento interruptvel

Refrigerao As mesmas do segmento de cogerao

Matria-prima As mesmas do segmento de cogerao

GNL As mesmas do segmento de cogerao

Interruptvel 1 At 50.000,00 m3 4 500.000,01 a 1.000.000,00 m3

2 50.000,01 a 300.000,00 m3 5 1.000.000,01 a 2.000.000,00 m3

3 300.000,01 a 500.000,00 m3 6 > 2.000.000,00 m3

Gs natural comprimido

1 At 50.000,00 m3 4 500.000,01 a 1.000.000,00 m3

2 50.000,01 a 300.000,00 m3 5 1.000.000,01 a 2.000.000,00 m3

3 300.000,01 a 500.000,00 m3 6 > 2.000.000,00 m3

NOTAS REFERENTES TABELA: (1) O m3 de gs natural defi nido por meio da condio base de Presso (101.325 Pa 1 atm) e Temperatura (293,15 K 20 C) e com um Poder Calorfi co Superior de referncia de 9.400 kcal/m3 (39.348,400 kJ/m3 ou 10,932 kWh/m3).(2) O fator de carga se defi ne como a relao entre o consumo mdio anual e o consumo mximo dirio. Os usurios cujo fator de carga (alto fator de carga) mais elevado tm uma menor sazonalidade no seu consumo em comparao com os que apresentam um fator de carga menor e, por essa razo, h um incentivo a esse segmento de mercado, pois o fator alto implica em uma melhor utilizao dos ativos da concessionria.



1.5 O gs natural e o meio ambiente1.5.1 Generalidades

A questo ambiental um aspecto fundamental a ser considerado dentro das polticas pblicas mundiais, e afeta de maneira signifi cativa os mercados in-dustrial e comercial. O af das sociedades modernas de atingir altos nveis de cres-cimento econmico, baseado na industrializao, demanda alto consumo de ener-gia, principalmente a no renovvel. O ser humano tem conseguido atingir um alto nvel de conforto material baseado na explorao excessiva dos recursos na-turais do planeta, fonte de matria-prima e energia. No entanto, tal processo tem resultado em mudanas no sistema ecolgico, provocadas pelas atividades econ-micas, cujos resduos e desperdcios voltam ao meio ambiente, o qual possui uma capacidade limitada de assimilao. Esse fato faz com que a natureza esteja sendo ameaada de sofrer alteraes com srios impactos no longo prazo. A comunida-de cientfi ca e as autoridades mundiais tm reagido a essas ameaas, discutido e assinado tratados e protocolos nos quais as naes se comprometem a participar das solues dos desafi os ambientais. O incremento do efeito estufa pelo consu-mo de combustvel fssil tem levado os pases a negociar compromissos de redu-o de emisso dos gases que o ocasionam. Essas negociaes se realizam sob a orientao da Conferncia das Naes Unidas sobre Mudanas Climticas, a qual tem conformado diferentes entidades ofi ciais como o Painel Intergovernamental sobre Mudanas do Clima (IPCC). Essas entidades se encarregam de encami-nhar, regulamentar e fi scalizar o cumprimento dos compromissos e a adoo de polticas visando reduo dos problemas ambientais advindos do incremento do efeito estufa.

Por essa razo, a expanso da indstria deve ser direcionada ao uso de com-bustveis com menos contedo de carbono, sendo que os argumentos a favor da utilizao do gs natural aumentam a cada dia que passa. Esse combustvel visto como uma fonte de energia ambientalmente limpa, no que se refere s questes de emisso dos gases do efeito estufa e tambm outros aspectos ligados ao meio am-biente. Entre os combustveis fsseis, o gs natural o que apresenta menor con-tedo de carbono na sua composio qumica.

Entre outras medidas sugeridas e adotadas, o IPCC recomenda que a expan-so do sistema energtico seja feita visando alteraes no uso de combustveis, em direo queles menos poluentes como o gs natural. O incentivo aos investimen-tos nesse vetor energtico comea, ento, argumentando suas vantagens em rela-o aos outros derivados de petrleo, colocando-o como um energtico limpo com menores potencialidades de poluio.

Em 1997 foi elaborado o Protocolo de Kyoto, no qual os pases signatrios comprometeram-se a reduzir suas emisses em pelo menos 5,2% dos ndices de 1990, no perodo de 2008 a 2012, de acordo com o MCT [12]. Porm, em virtude


31Introduo

das difi culdades dos pases desenvolvidos em reduzir suas emisses de CO2, foi criada uma frmula alternativa: o Mecanismo de Desenvolvimento Limpo (MDL), no qual os pases desenvolvidos podem optar por fi nanciar aes dessa ordem nos pases em desenvolvimento, adquirindo, em troca, crditos de carbono, evitando que sua competitividade seja afetada pelos custos da adequao. Diante dessa oportunidade, foram criadas empresas que se concentram em identifi car inves-timentos em tecnologias limpas e que reduzam as emisses de gases de efeito estufa. Esses investimentos podem ser qualifi cados para obteno de Certifi cados de Reduo de Emisses (CRE) no contexto do MDL do Protocolo de Kyoto.

1.5.2 Poluio atmosfricaOs poluentes atmosfricos podem ser diretamente emitidos pelas fontes e

tambm ser formados na atmosfera por reaes qumicas entre estes e os consti-tuintes normais do ar. Os poluentes atmosfricos ocasionam:

odores e reduo de visibilidade; prejuzos sade, manifestados geralmente por problemas respiratrios

e de viso, alm de outros efeitos txicos, mutagnicos ou cancergenos; prejuzos ao meio ambiente manifestados em sujeira, corroso, reduo

de produtividade agrcola etc.

Os combustveis fsseis ao serem liberados e queimados produzem xidos, tais como carbono, nitrognio e enxofre, que so prejudiciais sade de todo ser vivo. Seus principais poluentes so:

1.5.2.1 Gases sulfurosos (SO)A presena desses gases no ar pode ser responsvel por uma srie de distr-

bios fi siolgicos dos seres vivos. A inalao de SO2, um dos mais frequentes conta-minantes atmosfricos, mesmo em concentraes muito baixas, provoca espasmos dos msculos lisos dos bronquolos pulmonares. O incremento progressivo dessas concentraes provoca o aumento da secreo mucosa nas vias respiratrias supe-riores e, posteriormente, infl amaes graves na mucosa. O SO2 se transforma em SO3, por ao cataltica de metais e mediante absoro da radiao solar, e reagin-do com a gua forma o cido sulfrico, de elevada ao corrosiva sobre metais de construo calcria.

1.5.2.2 xidos de nitrognio (NOX)Os xidos de nitrognio (NOX) so altamente txicos, provocando tambm

difi culdades respiratrias ao passar do limite de 0,5 ppm. Uma exposio drstica ao NO2 reduz a capacidade de oxigenao dos pulmes, provocando irritao das mucosas, enfi sema pulmonar etc. Sobre os vegetais, os NO agem como inibidores



de fotossntese e podem tambm provocar leses nas folhas. O NO2 pode exercer ao oxidante sobre tintas, descobrindo pinturas, tecidos, plsticos, borracha etc.

1.5.2.3 Monxido de carbono (CO)O monxido de carbono (CO) produzido quando a combusto do carbono

incompleta. O CO um gs altamente txico, quando inalado; sua molcula blo-queia irremediavelmente a hemoglobina, impedindo o transporte do oxignio pelo sangue, o que pode provocar danos fatais aos organismos vivos. As principais fon-tes de emisso de CO so: a combusto do carvo mineral e a dos derivados do petrleo.

1.5.2.4 Dixido de carbono (CO2)O dixido de carbono (CO2) o componente natural do ar e o principal gs do

efeito estufa. A queima dos combustveis fsseis tem incrementado o teor de CO2.

1.5.2.5 Material particuladoTrata-se do conjunto de poluentes constitudo por poeiras, fumaas e todo o

tipo de material slido e lquido que se mantm suspenso na atmosfera em funo do seu tamanho reduzido. As partculas fi nas podem atingir os alvolos pulmona-res, enquanto as grossas fi cam retidas na parte superior do sistema respiratrio.

1.5.2.6 Ao combinada dos poluentesA queima dos combustveis fsseis est associada a diferentes nveis de in-

tensidade de emisso dos poluentes mencionados. Inicialmente, os xidos de en-xofre (SOX) e de nitrognio (NOX), bem como os metais contidos nas poeiras e fumaa so absorvidos progressivamente pela gua, pelo solo e pela vegetao, por meio de precipitaes, sob forma seca, provocando danos s razes das plan-tas, modifi caes na atividade biolgica dos solos, efeitos nocivos fauna e fl ora, corroso das estruturas metlicas, das edifi caes e das obras de arte. Alm disso, essas pre cipitaes afetam a sade, provocando tosses, alergias e doenas de pele.

Numa segunda fase, o processo passa a ser fsico-qumico de concentrao reduzida, mas de efeitos mais duradouros e de alcance geogrfi co maior em virtude de dois aspectos:

Os NOX, em combinao com compostos orgnicos volteis (hidrocarbo-netos e solventes) e sob o efeito dos raios solares, formam os chamados xidos fotoqumicos entre os quais o oznio (80 a 90%) , que, alm de causarem nevoeiros to comuns nos dias de sol nas zonas urbanas (smog fotoqumico), afetam os seres vivos e atacam os materiais orgnicos (bor-racha, tinta). Esses smogs podem tambm ser transportados pelos ventos


33Introduo

at as reas rurais. A partir de uma concentrao de 200 gr/m3, esse oz-nio provoca a necrose dos tecidos vegetais e, no caso do homem, irrita-o das vias respiratrias, tosses, dores torcicas e frequncia maior de crises de asma.

A parte dos poluentes no precipitada num prazo de 24 horas , por sua vez, oxidada pelo oxignio do ar e, em contato com a umidade, transfor-mada em cidos (sulfrico e ntrico) que provocam, quando levados pela chuva at a superfcie, a acidifi cao dos solos e dos lagos, bem como o desaparecimento de vrias espcies animais e vegetais. Trata-se da deno-minada chuva cida.

A queima de leo e carvo para a produo de calor (ver Tabelas 1.2 e 1.3) considerada a maior fonte de emisso de SO2, NOX e CO2. De fato, os combust-veis fsseis so compostos de estruturas moleculares complexas com alto teor de carbono e um montante substancial de enxofre e nitrognio. Os leos pesados tm pouco hidrognio e alto teor de carbono, gerando fumaa e cinza. A queima de SO2 pela combusto de leo combustvel depende da quantidade queimada e do teor de enxofre contido. Geralmente, as indstrias utilizam o leo combustvel com alto teor de enxofre por causa de seu preo mais baixo. Nos combustveis lquidos, os teores de enxofre podem ser reduzidos por tratamento adequado.

A poluio do ar est fortemente relacionada com a chuva cida e os nveis de poluio do CO/Oznio. A reduo dos altos nveis de poluio do oznio em reas urbanas requer a reduo dos hidrocarbonetos reagentes e muitas vezes das emisses de xidos de nitrognio. Alm de contribuir para a formao do oznio, o monxido de carbono (CO), por si prprio, nocivo para a sade. J a chuva cida est relacionada ao dixido de enxofre (SO2) e s emisses de xidos de nitrog-nio (NOX). Todos estes poluentes so lanados na atmosfera pela combusto de algum combustvel fssil em alguma fonte estacionria, tais como os queimadores industriais.

1.5.3 As vantagens do gs naturalO gs natural, dentre os combustveis fsseis, gera a menor taxa de emis-

so de CO2, contribuindo severamente para a reduo do efeito estufa e podendo oferecer uma contribuio imediata soluo desse problema. At meados dos anos 1980, no havia no Brasil legislaes ambientais mais rigorosas que obrigas-sem a indstria a levar em conta os custos ambientais do seu consumo energtico e, como consequncia, no houve grandes incentivos penetrao do gs natural na matriz energtica do segmento industrial. Em 1986, o Conselho Nacional do Meio Ambiente (Ibama) [13] publicou a Resoluo 001/86, que traz uma defi nio de impacto ambiental e enumera as atividades passveis de enquadramento como impactantes.



Considerando-se o ponto de vista ambiental, o gs natural muito melhor do que os outros combustveis fsseis por ser, basicamente, composto de metano, uma molcula feita de um tomo de carbono e quatro tomos de hidrognio. Quan-do o metano completamente queimado, os principais produtos da combusto so dixido de carbono e vapor-dgua. Em comparao, o leo e os compostos de carvo possuem estruturas moleculares muito mais complexas. Elas incluem altas taxas de carbono, bem como diversos compostos de enxofre e nitrognio. No produzem uma queima to limpa. A combusto do carvo e de leos combustveis industriais tambm produz partculas de cinza, que no queimam completamente, mas que so carregadas para a atmosfera. Como o gs natural tem uma queima limpa, seu uso pode ser encarado como uma efetiva contribuio ao controle da poluio ambiental.

Como o gs natural o combustvel fssil de queima mais limpa, ele pode ajudar na manuteno da qualidade do ar e da gua, especialmente quando usado em substituio a outras fontes de energia mais poluentes. Conforme podemos observar nas Tabelas 1.2 e 1.3, a combusto do gs natural resulta em, praticamen-te, nenhuma emisso de dixido de enxofre (SO2) ou outras partculas afi ns, e em menores emisses de monxido de carbono (CO), xidos de enxofre (NOX), hi-drocarbonetos reativos, xidos de nitrognio (NOX) e dixido de carbono (CO2) do que outros combustveis fsseis. Por essa e outras razes, e dando-se relevo questo ambiental, o gs natural considerado o combustvel do sculo XXI.

A capacidade do gs natural para reduzir emisses indesejveis to grande que, segundo o Instituto de Energia de So Paulo [14], a cidade de Cubato, no li-toral paulista, s est conseguindo se tornar habitvel porque 90% das numerosas indstrias ali instaladas fi zeram a converso para o gs natural, abandonando o uso de leos pesados de refi naria.

Tabela 1.2 Comparativo entre as emisses do NOX, CO e CO2, por aplicao do combustvel fssil em libras/Bilho BTU

AplicaoProcesso/

equipamentoCarvo mineral leo combustvel Gs natural

NOX CO CO2 NOX CO CO2 NOX CO CO2

Industrial

Cimento 455 70 219.200 535 80 203.100 1.050 80 56.100

Curtume, alimentos e bebidas, papel

e celulose 280 155 94.200 165 15 73.800 65 15 56.100

Termoeltrica

Carvo pulverizado 740 10 94.200

Leito fl uidizado 220 94.200

Caldeiras 94.200 205 15 73.800 250 20 56.100

Ciclo combinado 94.200 175 30 56.100

Ciclo simples 94.200 175 30 56.100

FONTE: OCDE apud Sinclair [15].


35Introduo

Tabela 1.3 Comparativo geral dos poluentes por combustvel fssil, por aplicao em libras/bilho BTUPoluente Gs Natural leo Combustvel Carvo

CO2 117.000 164.000 208.000

CO 40 33 208

NOX 92 448 457

SO 1 1,122 2.591

Particulados 7 84 2.744

Mercrio 0,000 0,007 0.016

FONTE: EIA apud Speight [16].

1.6 Referncias bibliogrfi cas[1] CEG. Histria do Gs Canalizado. Disponvel em: Acesso em: 20 abr. 2001.

[2] COMPANHIA DE GS DE SO PAULO Comgs. Histria do Gs Natural. Disponvel em: . Acesso em: 15 abr. 2001.

[3] MINISTRIO DA CINCIA E TECNOLOGIA. Tecnologia Industrial Bsica: trajet-ria, desafi os e tendncias no Brasil. Braslia: MCT, CNI, SENAI, IEL, 2005. Disponvel em: . Acesso em: 20 jun. 2008.

[4] ASSOCIAO BRASILEIRA DE NORMAS TCNICAS ABNT. Diretivas ABNT Parte 2: Regras para a estrutura e redao de documentos tcnicos ABNT. Rio de Janeiro, 2007. 68 p.

[5] BRASIL. Constituio da Repblica Federativa do Brasil de 5 de Dezembro de 1988. Dirio Ofi cial da Unio. Braslia, 5 out. 1988.

[6] BRASIL. Lei n. 9.478/97. Dirio Ofi cial da Unio. Braslia, 7 ago. 1997.

[7] SO PAULO. Lei n. 9.361. Cria o Programa Estadual de Desestatizao sobre a Rees tru-tu rao Societria e Patrimonial do Setor Energtico e d outras providncias. Dirio Ofi -cial do Estado de So Paulo. So Paulo, 6 jul. 1996.

[8] SO PAULO. Lei Complementar n. 833, de 17 de outubro de 1997. Cria a Comisso de Servios Pblicos de Energia CSPE. Dirio Ofi cial do Estado de So Paulo. So Paulo, 18 out. 1997.

[9] KRAUSE, Gilson G.; PINTO Jr., Hlder Q. Estrutura e Regulao do Mercado do Gs Natural: Experincia Internacional. Regulao Sries ANP. Rio de Janeiro, 2001.

[10] AGNCIA NACIONAL DO PETRLEO, GS NATURAL E BIOCOMBUSTVEIS ANP. Gs Natural Preos e Tarifas Gs Natural: Preos e Tarifas. Rio de Janeiro, 2005. Dis-ponvel em: . Acesso em: 19 ago. 2009.

[11] AGNCIA REGULADORA DE SANEAMENTO E ENERGIA DO ESTADO DE SO PAULO Arsesp. Delibe rao ARSESP n. 063, de 29-05-2009 Dispe sobre os resultados da reviso tari fria e das Tabelas de Tarifas aplicveis pela Companhia de Gs de So Paulo Comgs. So Paulo, 2009.

[12] BRASIL. Ministrio da Cincia e Tecnologia. O Mecanismo de Desenvolvimento Limpo e as Oportunidades Brasileiras. Braslia, 2000. Disponvel em: . Acesso em: 25 jul. 2005.

[13] IBAMA. Conselho Nacional do Meio Ambiente. Resoluo Conama n. 001, de 23 de janeiro de 1986 Estabelece as defi nies, as responsabilidades, os critrios bsicos e as diretrizes gerais para uso e implementao da Avaliao de Impacto Ambiental como um dos instrumentos da Poltica Nacional do Meio Ambiente. Braslia, 1986.



[14] REVISTA ENGENHARIA (2000). A malha logstica do gs natural. Engenho Editora Tcnica Ltda. So Paulo, n. 538, 2000.

[15] SINCLAIR, Mafl et et al. Gs natural: Roupagem Moderna A questo Ambiental. Con-gresso Brasileiro de Energia. Rio de Janeiro, 1999.

[16] SPEIGHT, James G. Synthetic Fuels Handbook. Macgraw-Hill p. 43. Disponvel em: . Acesso em: 24 ago. 2009.


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