Briquet a Gem

Ensaio Sobre Briquetagem

1. Preâmbulo

As tecnologias atualmente em uso no mundo demandam enormes quantidades de energia. O tipo de energia mais intensamente utilizado é o calor, gerado, em grande parte, pela queima de combustíveis fósseis, que, além de poluentes, não são renováveis, e estão cada vez mais caros, com o preço do petróleo já superando os US$ 100/barril. A atual tecnologia para geração de calor com base na queima de combustíveis deve continuar por um tempo imprevisivelmente longo antes que outras fontes de energia, mais limpas e seguras, como, por exemplo, a solar, a eólica e a nuclear (ainda com algumas reservas) sejam economicamente viáveis. Enquanto não houver esse salto tecnológico, a queima de combustíveis para gerar energia será inevitável. Para mitigar esta situação, um grande esforço vem sendo feito para substituir as atuais fontes de energia, particularmente as fósseis, por outras, mais econômicas e ambientalmente corretas. Neste contexto, a queima de biomassa como fonte de energia para geração de calor, que sofreu forte declínio durante a maior parte do século XX, ressurge vigorosamente como excelente alternativa técnica e econômica. Por isto, a queima de biomassa como fonte de energia para geração de calor representa um enorme e crescente mercado em qualquer parte do mundo. No entanto, a queima pura e simples de biomassa triturada pode gerar sérios problemas operacionais, logísticos, econômicos e ambientais. Por suas características físicas e excelentes propriedades caloríficas, o BRIQUETE, produzido a partir de resíduos ligno-celulósicos, com tecnologia simples e investimentos baixos, constitui-se em excelente fonte de energia, podendo, em muitos casos, substituir os combustíveis atualmente em uso com vantagens operacionais, logísticas, econômicas e ambientais. A análise de casos mercadológicos de sucesso revela claramente que um projeto vencedor não pode prescindir de quatro condições essenciais: massa crítica, competitividade, dinâmica de mercado e gestão. Massa crítica significa que para o bem ou serviço a ser oferecido deve haver um substancial universo de interessados, existente ou potencial; competitividade significa que o bem ou serviço a ser oferecido tenha um valor percebido mais vantajoso do que o de seus concorrentes; dinâmica de mercado significa entender como interagem os diversos agentes que o formam, e montar uma estrutura capaz de oferecer excelência em: cobertura de mercado, atendimento e distribuição; e, gestão administrativa enxuta e eficaz. Este ensaio demonstra que, por sua simplicidade, um empreendimento voltado à produção de briquetes oferece o potencial para satisfazer plenamente a todos estes pré-requisitos. Os fatores críticos de sucesso para uma planta de briquetagem são: localização em uma região onde haja disponibilidade de matérias primas a baixo custo (de preferência resíduos de operações próprias) e otimização da logística.

2. Oportunidade

A oportunidade contemplada neste projeto é a instalação de uma planta para a produção de briquetes. Esta planta poderá ser instalada em qualquer território onde haja facilidade de obtenção de insumos, de preferência resíduos recicláveis e de baixo custo, provenientes de reflorestamentos, serrarias e/ou culturas agrícolas, de modo a permitir a exploração de sinergias operacionais e logísticas. Por suas características sócio-ambientais, este projeto tem amplo acesso a linhas de financiamento do Finame-BNDES.

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3. Escolha da Localização

A localização da planta é um importante fator crítico de sucesso, já que os custos com transporte são altos devido às densidades dos materiais envolvidos. A densidade média das matérias primas para a fabricação dos briquetes gira em torno de 250kg/m³, muito leve, o que inviabiliza seu transporte a longas distâncias; por sua vez, o produto final é pesado, com densidades variando de 1000kg/m³ a 1200kg/m³, e é, por isso mesmo, transporte-intensivo. Desta forma, a escolha do território para a instalação de uma planta de briquetagem deve levar em consideração, por um lado, a distância entre a fábrica e as fontes de matérias primas, e, por outro, a distância entre a fábrica e os centros consumidores. Como o transporte das matérias primas tem custos mais altos do que os da distribuição, a localização da planta deve privilegiar o acesso às matérias primas. A localização ideal deve ser no entorno de áreas geradoras de resíduos de madeira em geral (reflorestamentos, madeireiras, serrarias) e/ou de culturas agrícolas como cana, milho, arroz, entre outros. Sendo a demanda grande e generalizada, o produto final encontra consumidores de todos os tipos (industrial, comercial e doméstico) em qualquer território, o que não necessariamente acontece com as matérias primas.

4. Mercados Industrial

O calor, de forma direta ou por transferência, é largamente utilizado em inúmeros processos produtivos, e a queima de biomassa reciclável se inclui entre as alternativas mais econômicas e ambientalmente corretas para a geração de calor. Entre as indústrias que mais utilizam calor em seus processos produtivos estão: alimentícia, siderúrgica, metalúrgica, metal-mecânica, química, petroquímica, cerâmica, porcelana, olarias, vidro, têxtil, entre outras. Para o mercado industrial, briquetes em forma de pellets, acondicionados em sacos de 35kg, parecem ser o ideal. Todavia, no Brasil, consomem-se briquetes em forma de tarugo porque as instalações industriais não foram projetadas para usar pellets, o que já acontece na União Européia, que prefere este tipo de apresentação. Segundo artigo do Valor Econômico, de 06/04/05, abaixo, “Em três anos, o país não terá capacidade para atender o ritmo crescente da demanda por gás, da ordem de 23% ao ano...”. Já em 2007 faltava gás, e não era só no Brasil! Além do custo maior do gás em comparação com a biomassa, ainda há que se considerar a dificuldade de obtenção, a complexidade da distribuição e o fato de ser o gás um insumo finito. Ainda no âmbito industrial, o editorial do jornal O Estado de São Paulo, de 09/07/07, “O efeito Orloff, de novo”, discute, novamente, o risco de um novo e pior apagão energético, a exemplo do que já está ocorrendo na Argentina. Para evitá-lo, “o País precisará de investimentos de R$ 167,5 bilhões em geração e distribuição de eletricidade entre este ano e 2016”. No contexto da matriz energética brasileira, a queima de biomassa para a geração de energia deverá assumir grande importância, tanto do ponto de geração como de custo, conforme o artigo abaixo, “Biomassa pode evitar o aparecimento de novo apagão”, publicado em O Estado de São Paulo de 26 de janeiro de 2007.



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Comercial (Serviços) Conforme informações publicadas no link http://infoener.iee.usp.br/cenbio/biomassa.htm, da Universidade de São Paulo, a demanda por biomassa, lenha e carvão vegetal como combustíveis para fornos de padarias, pizzarias, churrascarias, hotéis, motéis, entre outros, representa um enorme mercado nos grandes centros urbanos. Por suas características (ver abaixo), o briquete substitui estes sucedâneos com muitas vantagens. Excerto do relatório da USP: “Os consumidores finais ocupam um lugar de destaque na comercialização do briquete. O uso de briquetes está associado à preservação ambiental, pois aproveitam resíduos e substituem a lenha e o carvão vegetal. Nos grandes centros, capitais e grandes cidades, o briquete tem seu papel destacado, competindo diretamente com a lenha e o carvão vegetal. Na cidade de São Paulo, por exemplo, existem 5.000 pizzarias e 8.000 padarias das quais aproximadamente 70% utilizam fornos à lenha. Atualmente, os fabricantes de briquetes não têm produto suficiente para atender este mercado em sua totalidade. Uma pizzaria ou padaria utiliza em média o equivalente a quatro toneladas de briquetes por mês. Para abastecer apenas a região metropolitana da cidade de São Paulo, necessita-se de 36.400 toneladas por mês de briquetes, o equivalente a 254.800 metros cúbicos de lenha por mês (uma tonelada de briquete é equivalente a sete m3 de lenha)”.

Doméstico O consumo de briquetes em churrasqueiras e lareiras domésticas ainda é muito incipiente. No entanto, no mercado de varejo, a procura por briquetes para uso doméstico é crescente, e os concumidores afirmam que os briquetes “duram” mais, são mais limpos do que o carvão e mais fáceis de manusear e guardar.

Exportação Apesar de não haver informações detalhadas, os briquetes, por seu forte apelo ambiental, custo competitivo e facilidade de aplicação, encontram grande receptividade em países da União Européia. Há informações de que alguns países europeus estariam muito interessados em comprar grandes quantidades de briquetes “pelletizados” com base em contratos de longo prazo.

5. Concorrência Sucedâneos

A grande demanda industrial por biomassa para geração de energia tem sido atendida com lenha, carvão vegetal e resíduos de madeira, provenientes de madeireiras, serrarias e laminadores. Em menor escala, também com partes de árvores impróprias para serraria (ex: bracatinga), galhos e cascas de árvores de reflorestamentos, restos de culturas agrícolas, entre outros. Estes materiais são lançados aos fornos sem nenhum processamento prévio ou, no máximo, são triturados. Conforme informações, a serragem está sendo comercializada por volta de R$ 30/ton, FOB, e os resíduos de qualidade superior podem chegar a R$ 70/ton. A densidade média dos resíduos em geral, secos, é de 200kg/m³, e a dos briquetes, 1200kg/m³. Portanto, os briquetes têm, na média, seis vezes mais massa do que os resíduos, o que lhes confere, no mínimo, seis vezes mais poder calorífico, além da grande praticidade de armazenamento, manuseio e controle de inventários. Desta forma, para competir contra os resíduos de qualidade superior, somente com base na massa, os briquetes poderiam ser vendidos a mais de R$ 400/ton.



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http://infoener.iee.usp.br/cenbio/biomassa.htm


Com base em números divulgados por várias fontes, a queima de óleo combustível ou gás natural custa por volta de cinco a seis vezes mais do que a queima de biomassa. Portanto, sendo mais econômico do que seus sucedâneos, os briquetes seriam ainda mais competitivos contra os combustíveis fósseis, e, novamente, sem as grandes inconveniências ambientais. Neste caso, há ainda uma importante vantagem: as indústrias já iniciaram um processo de adaptação de suas instalações para a queima de biomassa, em substituição aos combustíveis fósseis, o que facilita a introdução dos briquetes nos mais variados processos.

Similares Apesar da recente “descoberta” dos briquetes, sua participação na matriz energética do país é ainda insignificante. Portanto, novos investimentos para produção de briquetes não devem temer concorrência direta.

6. Matérias Primas

Virtualmente, qualquer material orgânico utilizado como biomassa pode alimentar um processo de briquetagem, entre os quais se destacam: resíduos de reflorestamentos (“galhadas”), de embalagens (caixas e pallets), serragem e outros resíduos das indústrias moveleiras e madeireiras, bagaço de cana-de-açúcar, sabugo de milho e sorgo, palha de cereais (arroz, soja, café), papel, papelão, raspas de couro, entre outros.

7. Aquisição de Matérias Primas A aquisição das matérias primas, quando não provenientes de fontes próprias, é, geralmente, feita através de coleta em fornecedores, que as vendem na base FOB. Para esta operação, seria importante ter uma estrutura de coleta nos pólos geradores, com caminhões coletores percorrendo a região e um pátio para servir de depósito temporário até que o nível de estoque atinja um ponto ótimo para ser economicamente transferido para a planta. Segundo informações, os resíduos nobres de pinus e eucalipto estão se escasseando, portanto, terá grande vantagem competitiva quem puder dispor de fontes próprias. Embora possa parecer surpreendente pelos investimentos necessários, há notícias de que reflorestamentos já estão sendo implantados para alimentar fábricas de briquetagem. Pelas características da indústria madeireira, no entanto, os troncos devem estar sendo comercializados com as grandes serrarias.

8. Manuseio das Matérias Primas O manuseio das matérias primas é bastante simples: a planta de briquetagem deve ter um bom espaço, que pode ser uma grande área descoberta para recepção, estocagem e manuseio das várias matérias primas. Em momento oportuno, estas matérias primas são submetidas a um processo de moagem e secagem, e seguem para um depósito, de onde serão transferidas para o processo de industrialização. (ver, abaixo, fluxograma resumido do processo).



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9. Logística e Distribuição Tendo em vista que a densidade média das matérias primas é de aproximadamente 250kg/m³ ou menos, a logística para a coleta

desses insumos é intensa. Supondo que uma carreta possa transportar 40m³/viagem e a planta possa fabricar 5000ton/mês de briquetes, equivalentes ao ingresso de 5000ton/mês de insumos, temos: 40m³/viagem x 250kg/m³ = 10ton; 5000ton/mês divididas por 10ton/viagem = 500 viagens/mês.

Já a logística de expedição é bem mais simples. Supondo que uma carreta possa transportar 25ton/viagem, temos: 5000ton/mês divididas por 25ton/viagem = 200 viagens/mês.

A cadeia de distribuição opera, essencialmente, através de dois canais: grandes distribuidores e clientes diretos. Para ambos, os embarques são realizados, tipicamente, em carretas com 25ton.

10. Equipamentos de Briquetagem e Características dos Briquetes Prensa Briquetadeira de Pistão

Neste tipo de equipamento, a compactação acontece por meio de golpes de um pistão, acionado por dois volantes. Do silo de armazenagem (aéreo ou subterrâneo), os resíduos são transferidos para um dosador e, em seguida, briquetados, geralmente em forma de tarugos cilíndricos.

Briquetadeira por Extrusão Neste processo, a matéria prima é conduzida para a parte central do equipamento, chamada matriz, onde sofre intenso atrito e forte pressão, o que eleva a temperatura para mais de 250 ºC, fluidificando-a. Posteriormente, o material é submetido a altas pressões, tornando-se mais compacto. No final do processo, o material é naturalmente resfriado, solidificando-se e produzindo um briquete com elevada resistência mecânica. A lignina solidificada na superfície do briquete o torna também resistente à umidade natural.

Características Pistão Extrusora

Densidade (Kg/m3) 1.000 a 1.300 1.200 a 1.400

Consumo (kWh/t) 20 a 60 50 a 65

Produção (Kg/h) 200 a 1.500 800 a 1.250

PCI (Kcal/Kg - 20,1MJ/Kg) 4.800 - 20,1 4.900 - 20,5

Voláteis (base seca) 81% 85%

Cinzas (base seca) 1,2% < 1%



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11. Principais Vantagens do Briquete vs Lenha

Briquetes LenhaDimensões e queima Regulares Irregulares Regulamentação IBAMA Sem obrigatoriedade de reposição Reposição obrigatória Cinzas geradas ~2% 10% a 30% Umidade 10% a 14% 30% a 40% Poder calorífico 4500Kcal/Kg a 5000Kcal/Kg 2000Kcal/Kg a 2500Kcal/KgEspaço armazenagem Pequeno (~1/6 da lenha) Grande (~6 x briquete) Poluição Índice médio Índice alto Disponibilidade Crescente Decrescente/controlada Reciclagem Sim Não

12. Riscos

Os riscos de um empreendimento para a produção de briquetes são baixos, desde que as matérias primas possam ser adquiridas a custos baixos. Desta forma, a implantação deste tipo de negócio para quem tem fontes próprias de matérias primas não oferece riscos relevantes.



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FLUXOGRAMA RESUMIDO DO PROCESSO DE BRIQUETAGEM



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Artigo do Jornal Valor Econômico Janaina Vilella | Valor Econômico 06/04/2005 10:03 Repsol teme crise na oferta de gás a partir de 2008 RIO - O risco de colapso no abastecimento de gás natural está tornando o Brasil vulnerável a um novo déficit de energia elétrica, a partir de 2008. O alerta foi dado ontem pelo diretor de comercialização de gás da Repsol, Marco Aurélio Tavares, durante o Seminário " Petróleo e Gás no Brasil: a hora de crescer " , promovido pelo Valor e pela Fundação Getúlio Vargas (FGV). Segundo Tavares, o país não terá capacidade instalada suficiente para atender ao ritmo crescente da demanda por gás, da ordem de 23% ao ano, nos próximos três anos, caso o impasse em torno da aprovação da Lei de Hidrocarbonetos (petróleo e gás) continue, na Bolívia, e obras consideradas fundamentais, como a integração dos gasodutos entre aquele país, o Brasil e a Argentina, não sejam concluídas, em breve. Se, por exemplo, todas as termelétricas do país entrassem em operação, mas as obras na Bolívia ainda não tivessem sido concluídas, o déficit potencial de gás natural seria de 30 milhões de m³ /dia, em 2008, projeta o executivo. Segundo ele, o Brasil teria que ter uma oferta do produto de 88 milhões de m³ /dia para atender à demanda futura por GNV e também dos mercados industrial, residencial e comercial. Sem o desenvolvimento desses projetos de integração de gasodutos, Tavares estima que a produção ficará em 58 milhões de m³/ dia. " Esse déficit de 30 milhões de m³ de gás pode ser resolvido se tomarmos imediatamente algumas decisões. Se isso não acontecer, teremos um problema " , disse ele. Na avaliação de Tavares, para garantir o suprimento de gás, o país precisará perseguir uma " agenda mínima " de investimentos de US$ 8,2 bilhões nos três países, nos três próximos anos. Essa agenda inclui a expansão da capacidade do gasoduto Bolívia-Brasil (Gasbol) em mais 15 milhões de m³ / dia, a construção do gasoduto da Bolívia para a Argentina e a instalação do gasoduto que ligará Uruguaiana a Porto Alegre para levar o gás boliviano para o Rio Grande do Sul através da Argentina, além dos investimentos em exploração e produção de gás natural na Bacia de Santos. " As decisões (sobre novos investimentos) deveriam ter sido tomadas ontem. Estamos falando de 105 milhões de m³ / dia de integração possível entre os países da região do Cone Sul e 3 mil megawatts de energia elétrica, que poderiam arrumar essa equação " , alertou Tavares.



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Segundo ele, é preciso que a produção da Bacia de Santos chegue a 10 milhões de m³/dia , já em 2008, e o Brasil importe da Argentina (por meio do gasoduto de Uruguaiana) outros 7 milhões de m³/ dia para garantir o abastecimento total do país. A aprovação da Lei de Hidrocarbonetos pela Câmara dos Deputados da Bolívia, que prevê um aumento nos tributos sobre a exploração de gás de 18% para 50%, inviabilizaria investimentos, como a expansão do Gasbol, o que se reflete diretamente na distribuição de gás no Brasil, avaliou Tavares. O executivo ressaltou ainda que os governos brasileiro e argentino devem ter uma atuação mais representativa junto ao governo da Bolívia, na tentativa de resolver esse impasse. " Ao que sabemos, o governo brasileiro já está trabalhando, mas não está resolvendo muito. Se continuar esta morosidade, já se passou um ano, o atraso pode ser fatal numa eventual crise energética lá na frente " , pressagiou. A Repsol e seus sócios e parceiros têm projetos de investimento de US$ 3 bilhões (US$ 1,5 bilhão só da Repsol) nos três próximos anos na Bolívia. Artigo do Jornal O Estado de São Paulo 26 de Janeiro de 2007

Biomassa pode evitar o aparecimento de novo apagão

Apenas com o bagaço da cana dá para retirar 20% da energia usada no País

A geração distribuída de energia e a utilização de biomassa nesta geração são instrumentos importantes para evitar uma crise de abastecimento no médio prazo no Brasil. A afirmação foi feita por Luiz Otávio Koblitz, fundador e presidente da Koblitz, empresa que elabora projetos de geração de energia alternativa. Segundo ele, a implementação de usinas descentralizadas e/ou de biomassa levam muito menos tempo que uma hidrelétrica, podendo ser utilizadas no equilíbrio do planejamento energético brasileiro, podendo representar até 40% das novas necessidades de energia que devem surgir no País nos próximos anos, reduzindo a possibilidade de outro "apagão". Koblitz afirmou que a geração distribuída pode representar de 30% a 40% das novas necessidades energéticas que devem surgir no Brasil com o crescimento econômico, mas ela sozinha não resolverá esta nova demanda. "A geração distribuída traz muitas vantagens, entre elas a economia gerada pela ausência da necessidade de construção de grandes linhas de distribuição. As perdas de energia com distribuição neste campo são pequenas porque a geração está descentralizada. O número de empregos gerados também é maior", disse. Neste processo, o uso de biomassa é estratégico, segundo ele. "A biomassa está ligada ao verde, à agricultura, e nesse ponto o Brasil é privilegiado. Hoje, o



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Brasil pode obter grandes quantidades de energia com biomassa sem plantar absolutamente nada.", disse. Koblitz informou que existem hoje 10 mil MW (megawatts) médios para ser retirado apenas das usinas de açúcar e álcool sem plantar nova cana. "Para se ter uma média, o consumo do Brasil em 2006 foi perto de 50 mil MW médios. Veja, 10 mil MW médios representam 20% da energia consumida no país hoje.", afirmou. Nas contas do executivo, apenas na cana brasileira, com o processamento do bagaço, estão 20% de toda energia necessária para o País. "Como precisamos de cerca de 5% a 6% de energia a mais por ano dentro das expectativas atuais de crescimento econômico, esta cana já plantada conseguiria manter o crescimento brasileiro por 4 anos. Isto sem falar na biomassa existente nas madeireiras, aquelas respeitáveis que trabalham com madeira renovável ou com plano de manejo florestal, e também casca de arroz em menor escala. Há uma grande quantidade de biomassa a ser aproveitada hoje sem nenhum plantio novo". Vantagens Entre as vantagens da utilização de biomassa, a principal destacada é a ambiental, já que a matéria-prima é renovável, vem da cana, do arroz, da madeira. Outra vantagem, tratando-se da cana, é que esta cultura está bem distribuída no País, principalmente em locais de grande consumo energético, como São Paulo, sul de Minas Gerais, norte do Paraná e litoral do Nordeste, o que torna desnecessário a construção de grandes linhas de distribuição. Os equipamentos utilizados para transformar biomassa em energia são fabricados no Brasil. Não há importação e ainda há os ganhos que podem ser gerados pela exportação dos créditos de carbono, por essa ser uma energia limpa, afirmou Koblitz. Outra vantagem é a rapidez em que estas usinas ficam prontas. "Uma vez definidos, estes projetos ficam prontos no máximo em dois anos, que é um tempo relativamente curto comparado com o período de construção de uma grande hidrelétrica", disse. Koblitz lembrou que também existem as Pequenas Centrais Hidrelétricas (PCHs), que são hidrelétricas com capacidade para gerar até 30 MW. Atualmente, as usinas de açúcar e álcool já geram para consumo próprio cerca de 3% da energia consumida no País, em torno de 1.500 MW médios. Também geram excedentes para vender em torno de 1.000 MW. Outras fontes descentralizadas geram em torno de 1.000 MW, o que totaliza 3.500 MW. Segundo Koblitz, enquanto o preço da energia elétrica girar em torno de US$ 70 por MW no médio prazo, podendo atingir picos de US$ 80, o preço da energia de biomassa como média deve ficar em torno de US$ 60, abaixo do preço da gerada pelas hidrelétricas.



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