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Revista Controle & Instrumentação – Edição nº 282 – 2023



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GEE: as metas para evitar a catástrofe
 
 
Composição sobre foto do Prof. Dr. Cafer T. Yavuz, KAIST, cuja equipe de pesquisa desenvolveu um catalisador econômico e duradouro que recicla GEE em ingredientes que podem ser usados em combustível, Gás de Hidrogênio e outros produtos químicos, para reverter o Aquecimento Globa

 
 
Ondas de calor violentas, incêndios florestais mais intensos e mais comuns, chuvas mais fortes... este ano, temos visto um clima de extremos no mundo inteiro. Somada ao El Niño, os cientistas estão investigando até a poeira do Saara, para entender por que os últimos meses foram tão drásticos. Está certo, as temperaturas têm aumentado desde a Revolução Industrial e, ainda que contabilizemos a variabilidade natural, as evidências indicam que as atividades do ser humano, especialmente as emissões de gases do efeito de estufa, têm um papel central para tornar o planeta mais quente: de acordo com o Instituto Goddard de Estudos Espaciais (GISS), da NASA, a temperatura média global do planeta aumentou pelo menos 1,1° Celsius (1,9° Fahrenheit) desde 1880, com a maior parte do aquecimento acontecendo a partir de 1975, a uma taxa de aproximadamente 0,15°C a 0,20°C por década.
 
 
O IPCC – Painel Intergovernamental sobre Alterações Climáticas das Nações Unidas – mantém posição sobre o estado do planeta: o arquivilão é o dióxido de carbono (CO2 ), mas também chama a atenção para o metano. O esforço para alcançar zero emissões climáticas líquidas até 2050 continua a ganhar impulso; países e empresas se comprometeram com o objetivo de reduzir as suas emissões líquidas individuais de gases de efeito de estufa (GEE) para zero, até 2050. O ano aí não é apenas para medir os esforços, o tempo é essencial para esse desaceleramento de temperatura, porque o planeta está a caminho de adicionar 50% a mais de aquecimento e exceder o limite de 1,5 graus Celsius para um aquecimento perigoso já em 2030, com uma chance em dez de acontecer cinco anos antes, 2025!
 
 
O melhor então são cortes imediatos nas emissões de superpoluentes de curta duração e gases de efeito estufa. A Emenda de Kigali ao Protocolo de Montreal, que determina a eliminação progressiva de superpoluentes, como os HFC, por si só pode evitar até 0,5 graus Celsius de aquecimento, até ao ano 2100 – o que já está bem encaminhado e suportado com incentivos à melhoria da eficiência energética e de equipamentos de refrigeração. Mas a situação tende a piorar, se não reduzirmos drasticamente as emissões de GEE, em especial o CO2 .
 
O engenheiro Felipe Barcellos e Silva, membro da equipe do IEMA (Ins- tituto de Energia e Meio Ambiente) que atua em política energética, mobilidade urbana, qualidade do ar e modelagem de emissões atmosféricas, lembra que gases de efeito estufa (GEE) podem ser definidos como aqueles presentes na atmosfera terrestre, tanto naturais quanto antropogênicos, que têm a propriedade de absorver o calor que chega em nosso planeta por meio da radiação solar, causando o efeito estufa, que, em intensidades normais, é necessário para a existência e manutenção da vida. “O ruim é essa camada natural se tornar cada vez mais desproporcional, deixando o planeta cada vez mais quente”.
 
 
Carolina Palazzi Bastos, pesquisadora do Programa Brasileiro GHG Protocol, e do Centro de Estudos em Sustentabilidade da FGV, pontua que os gases GEE regulados pelo Protocolo de Quioto e considerados na elaboração de inventários corporativos pelo Programa Brasileiro GHG Protocol (PBGHG) são o Dióxido de carbono (CO2 ), Metano (CH4 ), Óxido nitroso (N2 O), Hexafluoreto de enxofre (SF6 ), Hidrofluorcarbonos (HFCs) e Perfluorcarbonos (PFCs).
 
Felipe ressalta que, para poder comparar, se trabalha com uma única métrica, transformando todas as emissões em CO2 equivalente (CO2e). “É para saber, por exemplo, o quanto uma tonelada de metano equivale em toneladas de CO2 em termos de efeito estufa. Como um cobertor com diversas camadas, que retém mais calor. Então, o gás metano, por exemplo, é dezenas de vezes mais potente que o CO2 ; o N2 O é centenas de vezes; os HFCs são milhares de vezes mais potentes, mas como o CO2 é o mais comum, reporta-se em CO2e”, explica Felipe, que destaca que os GEE são diferentes de gases poluentes. Gases poluentes são gases cujas substâncias fazem mal à saúde humana, e os principais são dióxido de enxofre (SO2), dióxido de nitrogênio (NO2), hidrocarbonetos (HC), monóxido de carbono (CO) e aldeído (RCHO). A confusão acontece porque, na maioria das vezes, as fontes de emissões de um e outro são as mesmas.
 
A Basf, por exemplo, documenta e monitora continuamente suas emissões atmosféricas, e tem a implementação de melhorias como parte integrante da sua gestão ambiental. A Basf monitora há décadas a emissão de gases de efeito estufa em suas operações, e publica sua pegada de carbono corporativa anualmente, desde 2008. Os gases de efeito estufa que monitora e reporta anualmente são dióxido de carbono (CO2), óxido nitroso (N2O), metano (CH4), hidrofluorocarbonos (HFC) e hexafluoreto de enxofre (SF6), sendo o dióxido de carbono, de longe, o maior componente dessas emissões, representando 98% do inventário global de 2022. “Além dos gases de efeito estufa, também medimos e analisamos outros poluentes atmosféricos, para evitar a emissão de substâncias potencialmente nocivas, sendo elas o monóxido de carbono (CO), óxidos de nitrogênio (Nox), compostos voláteis orgânicos não metano (NMVOC), óxidos de enxofre (Sox), material particulado, amônia (NH3) e outras substâncias inorgânicas. E as emissões destas substâncias também são disponibilizadas de forma pública em nosso relatório anual. Filtramos e monitoramos esses gases em conformidade com regulamentações ambientais rigorosas, e com padrões de qualidade do ar”, conta Aline Mazetti, consultora de sustentabilidade da Basf para América do Sul.
 
 
A indústria em geral emite muitos tipos de gases, mas o CO2 é o mais comum; e cada uma tem suas particularidades. Por exemplo, quase metade das emissões de GEE relacionadas à energia no Brasil vem do setor de transportes, tornando-o um ponto focal para pesquisa e intervenção política. A indústria de petróleo e gás, por exemplo, computa as emissões ao longo da cadeia, bem como a de mineração ou a de cimento. Para acompanhar esses processos, a EPE – Empresa de Pesquisa Energética – elabora o balanço energético oficial do país, e institutos como a IEMA fazem um acompanhamento permanente sobre os GEE. Destaque-se que só estão disponíveis os dados governamentais, e aqueles que as próprias empresas disponibilizam de forma proativa, já que reportar essas emissões não é obrigatório – ainda. E, segundo levantamentos, a indústria é responsável por “apenas” 5% dos GEE.
 
 
Engana-se, contudo, quem pensa que as empresas não vão dar atenção a isso. A qualidade do ar e as emissões de GEE fazem parte das ações de ESG/ASG (Environmental, Social, Governance/Ambiental, Social, Governança) de todas as indústrias, são contabilizadas nas metas das corporações e, portanto, também estão no radar dos bancos e financiadores, há algum tempo.

E como as empresas estão oficializando esse cuidado? Vários setores industriais internacionais mantêm programas que incluem os GEE e, no Brasil, um bom exemplo é o PBGHG – Programa Brasileiro GHG Protocol, criado em 2008, e responsável pela adaptação do método GHG Protocol internacional ao contexto brasileiro, e pelo desenvolvimento de ferramentas de cálculo para estimativas de emissões de GEE corporativas.

Carolina conta que o método do GHG Protocol é o método de elaboração de inventários corporativos mais utilizado no mundo. “Ele busca estimular a cultura corporativa de inventário de emissões de GEE no Brasil, proporcionando aos participantes acesso a instrumentos e padrões de qualidade internacional para contabilização das emissões de GEE e publicação dos inventários no Registro Público de Emissões (RPE). O PBGHG também atua na capacitação de organizações-membro, para elaboração de inventários organizacionais de GEE, oferecendo treinamentos sobre o método do GHG Protocol”, conta a pesquisadora, que pontua que, “apesar das dificuldades de monitorar as emissões `da porta para fora’, é importante que também haja esse monitoramento das emissões indiretas, e a ciência recomenda que as organizações sejam ambiciosas nesse sentido, porém, para fins de relato no PBGHG, não é obrigatório, apesar de mais de 80% de nossos membros contabilizar ao menos alguma categoria das suas emissões indiretas”.

É importante que as organizações contabilizem não apenas as emissões diretas de seu negócio, “da porta para dentro”, mas também as emissões indiretas de seus parceiros da cadeia de valor, pois, essas emissões de GEE acontecem indiretamente, devido ao negócio da organização e, para muitas empresas, são as maiores fontes de emissão de suas atividades. Esse controle permite que a organização repense os insumos de seus produtos, sua logística de distribuição, a eficiência energética de suas atividades, entre outras tantas oportunidades de melhoria de seu próprio negócio.

O inventário de emissões de GEE serve como um diagnóstico da situação de uma organização em um dado período, com relação às emissões de seu negócio. É um importante instrumento para a gestão das emissões organizacionais, serve como subsídio para a tomada de decisões. É a partir desse diagnóstico que uma organização consegue identificar quais são as principais fontes de emissão de GEE da sua atividade e da sua cadeia de valor, para então poder avaliar quais as melhores medidas a serem tomadas. Sem saber quais são suas principais emissões, a organização não consegue agir de maneira efetiva e direta, no que é realmente importante na gestão climática de seu negócio.

“Nestes relatórios, divulgamos todas as emissões que ocorrem ao longo da nossa cadeia de valor – desde a extração de matérias-primas, até a produção e descarte. Trabalhamos continuamente para reduzir as emissões de gases de efeito estufa, tanto em nossas operações próprias, quanto em conjunto com os nossos parceiros. Desde 1990, conseguimos reduzir as emissões globais de gases de efeito de estufa provenientes das operações da Basf em 54,1%, com relação a 2022, o que representa uma redução de emissões específicas (por tonelada métrica de produto vendido) de 74,8%. As mudanças climáticas são o maior desafio do nosso tempo. Como uma indústria química de base, buscamos unir Sustentabilidade e Inovação, que nos permite criar química para um futuro sustentável de baixo carbono, o que é reforçado com nosso comprometimento com o Acordo de Paris. Estamos convencidos de que só será possível alcançar de forma sustentável os objetivos climáticos no longo prazo por meio da inovação baseada na química. Para que isso aconteça, focamos na eletrificação dos processos de produção e investimos em novas tecnologias. Em nossa jornada em direção à neutralidade climática, estabelecemos metas ambiciosas e estamos tomando diversas ações para alcançar emissões líquidas zero de CO2 (net zero), até 2050. Além disso, queremos reduzir nossas emissões em todo o mundo em 25%, até 2030, em comparação com 2018”, relata Aline Mazetti.
 
Daniel Gouveia, da área de SSMA – Segurança, Saúde e Meio Ambiente – do Grupo Solvay na América Latina, com foco em gases de efeito estufa e mercado de carbono, conta que a Solvay, no mundo, tem desafios para reduzir diversos gases de efeito estufa, que são características de processos químicos, tais como o gás carbônico, metano, óxido nitroso e gases refrigerantes. Porém, a molécula de CO2 representa mais do que 80% das emissões. No Brasil, nas plantas industriais de Paulínia e Santo André (SP), que formam a unidade COATIS da Solvay (também conhecida como Rhodia), o CO2 é o mais representativo (em torno de 90% das emissões totais).
 
E quanto cada um estava afetando o meio ambiente não é algo trivial de ser estimado. De acordo com IPCC – Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas –, da ONU, atualmente o gás carbônico (CO2 ) representa em torno de 76% de todos os gases de efeito estufa, mas seu potencial de aquecimento global (o que seria uma maneira de medir o quanto um gás é capaz de reter calor) é menor, se comparado aos demais gases.
 
 
“Para se ter uma ideia, o óxido nitroso (N2 O), gás de efeito estufa abatido pela unidade industrial pioneira da Rhodia em Paulínia, tem impacto 273 vezes maior que o CO2 . Mas a Solvay tem como meta voluntária, dentro de seu Programa Solvay One Planet, reduzir em 30% suas emissões de gases de efeito estufa (Escopos 1 e 2) até 2030, tendo como base 2018. Além disso, se comprometeu em atingir a neutralidade de carbono, até 2040. Para escopo 3, que inclui uma ampla gama de emissões indiretas, que ocorrem ao longo da cadeia de fornecimento e do ciclo de vida dos produtos, o objetivo é reduzir em 24% as emissões, até 2030”, detalha o especialista da Solvay/ Rhodia.
 
No Brasil, desde 2006, a Rhodia reduziu em aproximadamente 95% suas emissões de escopo 1 e 2, ou seja, emissões relacionadas às suas atividades industriais, tais como aquelas devido ao consumo de gás natural e eletricidade. Essa redução foi atingida por meio de implementação, no conjunto industrial da empresa em Paulínia/SP, de unidades de abatimento do N2 O (projetos denominados internamente Angela e Paganini), compra de energia elétrica renovável, produzida na unidade de Cogeração de Energia Elétrica de Brotas/SP, além de iniciativas de melhoria contínua de processos industriais, visando a aumentar a eficiência das linhas de produção, com redução do consumo de vapor e energia. “A meta agora é implementar projetos que nos permitam atingir as reduções das emissões de escopos 1 e 2 em 30%, até 2030, alinhadas com a meta do grupo”, afirma Daniel, que ressalta que, em comparação com as emissões de escopos 1 e 2 em 2005, as Unidades de Paulínia e Santo André já reduziram 95% de suas emissões; no mundo, as emissões de escopos 1 e 2 do grupo Solvay foram reduzidas em aproximadamente 19%, em 2022, quando comparadas aos índices base de 2018 e, no Brasil, a redução para o mesmo período é maior que 10%.

Além disso, enquanto as alternativas de transição energética estão sendo desenvolvidas e implementadas, recentemente a Rhodia, no Brasil, lançou o primeiro portfólio de produtos carbono neutro, com o intuito de oferecer aos clientes a neutralidade das emissões do “berço ao portão” (“cradle-to-gate”) do produto adquirido. Os dois primeiros produtos desse portfólio são o ácido adípico Rhodiacid, utilizado em diversos segmentos, em especial na área de poliuretanos para calçados, e o Amni Carbon Neutral, fio têxtil de poliamida, empregado na indústria de vestuário/moda.
 
 
Atualmente, no Brasil e no mundo, as principais ações e projetos que têm por intenção acelerar a transição energética se concentram basicamente em: utilização de combustíveis e eletricidade renováveis, em substituição às fontes fósseis (biomassa; solar; eólica, biometano, etc), e projetos de eficiência energética (eletrificação; otimização; melhoria contínua em consumos específicos). Enfrentar as alterações climáticas envolve mitigação e adaptação, requer mudanças nos sistemas elétricos, transportes, edifícios, indústria e uso do solo; adaptação requer planejamento para resiliência, gestão de desastres, compreensão do clima, etc. Nos últimos anos, o machine learning, inteligência artificial e outras tecnologias disruptivas entraram no radar dos responsáveis pelos impactos ambientais nas indústrias e fora delas. Pode também ajudar a prevenir vazamentos de metano, de gasodutos de gás natural e estações de compressão, usando dados de sensores e/ou satélites para sugerir manutenção ou detectar vazamentos existentes e dimensionar estratégias. Machine learning também pode ajudar a reduzir as emissões em transporte de carga de combustíveis sólidos, identificar e gerenciar locais de armazenamento de CO2 , e otimizar parâmetros para reduzir as emissões de CO2 . Há muitas oportunidades para as novas tecnologias.

Segundo Daniel, a Solvay utiliza IA, Machine Learning, Digital Twin e outras tecnologias disruptivas de maneira indireta nessa área, pois, elas são incorporadas nas operações e acompanhamento de indicadores nos processos produtivos das fábricas, permitindo um controle mais eficiente dos processos e, como consequência, reduzindo o consumo específico de insumos e combustíveis, o que impacta na redução das emissões de gases de efeito estufa.

No centro da transição para emissões líquidas zero de CO2 está o uso de novas tecnologias, que permitam a substituição de combustíveis fósseis, como o gás natural, por fontes renováveis de energia, por exemplo. E a produção química é tipicamente uma grande consumidora de energia e geradora de gases de efeito estufa, como subprodutos da sua produção.

Aline conta que a Basf está aumentando a eficácia de suas fábricas e a eficiência de seus processos produtivos, através do uso de tecnologias digitais e dados. Com dispositivos móveis, acessa informações relevantes para o trabalho diário, e a forte integração dos processos de produção e de negócios permite tomar decisões melhores e mais rápidas, que agregam valor. Um exemplo de projeto que associa tecnologia, digitalização e sustentabilidade na Basf é o “Power Plant 4.0”, desenvolvido para otimizar o consumo de vapor e eletricidade e, consequentemente, as emissões de carbono decorrentes destes processos na planta de produção integrada (Verbund), em Ludwigshafen, na Alemanha.

A sede da Basf em Ludwigshafen é o maior complexo químico do mundo, e apesar de utilizar instalações e métodos de alta eficiência, são necessárias grandes quantidades de energia sob a forma de vapor e eletricidade para seu funcionamento. Para atender essa necessidade, a Basf possui três usinas de energia próprias no local. O objetivo do projeto “Power Plant 4.0” é melhorar a eficiência e a sustentabilidade, utilizando novos métodos e ferramentas digitais. As prioridades incluem a otimização da compra de eletricidade da rede e a venda de excedentes temporários à rede. Contudo, o comércio de eletricidade é um negócio altamente complexo. Em uma rede de fábricas altamente flexível, o planejamento energético costumava ser baseado em previsões mensais de necessidades para cada uma das mais de 200 instalações no local. As previsões eram coletadas manualmente e, com a Indústria 4.0, a previsão, automatizada, agora é baseada em um algoritmo que leva em consideração estatísticas de necessidades anteriores, dados meteorológicos e preços de energia. Para otimizar os resultados, foi lançada uma ferramenta de análise, baseada em big data, que identifica correlações entre itens em enormes bases de dados e apoia decisões de compra ou venda de eletricidade com base nisso. Como resultado, a confiabilidade das previsões de necessidades de energia aumentou significativamente. Antes, era comum ter desvios de 20% a 30%, e agora a precisão da previsão utilizando o algoritmo é superior a 95%.
 
A mudança para energia renovável será o principal motor da redução de emissões até 2025. Em 2021, as energias renováveis representavam 16% da demanda mundial de energia do Grupo BASF. Até 2030, a empresa projeta que 100% de sua demanda global de energia de 2021 será obtida a partir de fontes renováveis. Para cobrir sua demanda por energia renovável, a BASF está seguindo uma estratégia de fabricar e comprar. Isso inclui investir em ativos próprios de energia renovável e comprar energia verde de terceiros. E, na América do Sul, a BASF atua com foco em eficiência energética e redução de emissões, mesmo antes da estratégia global de redução da companhia.
 
 
“Como membro fundador do Pacto Global das Nações Unidas, concentramos nosso compromisso socioambiental global em apoiar a ONU para alcançar os Objetivos de Desenvolvimento Sustentável (ODS). Nossas metas de redução de gases de efeito estufa estão diretamente relacionadas com o ODS 13 – Tomar medidas urgentes para combater as mudanças climáticas. Estamos trabalhando para reduzir significativamente nossas emissões nos próximos anos, por meio de mudanças estruturais, investimento em tecnologia e projetos de eficiência, e alinhar ainda mais o nosso portfólio de produtos, para oferecer aos nossos clientes soluções que contribuam para a economia de baixo carbono. Contamos com produtos inovadores, que contribuem para a proteção climática, como materiais de isolamento para edifícios, baterias estacionárias de alta capacidade e longa duração, tecnologias que reduzem a emissão de veículos, soluções para a agricultura que reduzem as emissões de nitrogênio, entre outros”, afirma Aline.

Cada organização desenvolve seus programas e uma maneira de coletar os dados, e fazer sua gestão de informações, para alimentar seus inventários, que suportam suas estratégias ambientais. Hoje, existem softwares e plataformas que auxiliam as organizações nessa gestão de dados, mas a boa e velha planilha também é bastante utilizada pelas organizações. A ferramenta de cálculo do PBGHG, por exemplo, é uma planilha disponibilizada gratuitamente, para que qualquer organização possa fazer o cálculo de suas emissões de GEE, independentemente de ser ou não membro do PBGHG.

“Para se tornar membro do PBGHG, as organizações devem fazer uma adesão anual ao Programa para publicarem seu inventário de emissões de GEE corporativas do ano anterior na plataforma do RPE, que é totalmente aberta ao público. A publicação do inventário no PBGHG é voluntária e auto declaratória, porém, os membros do PBGHG, ano a ano, relatam um aumento da demanda de diversos stakeholders, para que esse controle seja feito e tornado público”, conta Carolina.

A obrigatoriedade evitaria – ou diminuiria – o greenwashing, mas revelaria danos corporativos, por isso, a precisão dos voluntários relatórios é essencial para os mercados e as políticas climáticas. O mais importante é que a medição das emissões de GEE seja confiável e esteja na base de qualquer política significativa para restringi-las. Tornar transparente a heterogeneidade nas emissões corporativas pode facilitar o benchmarking entre empresas, e ser uma força que impulsione a redução nas emissões.

Um levantamento de pesquisadores da universidade de Chicago, do National Bureau of Economic Research (Cambridge), do Centre for Economic Policy Research (London) e da Universidade de Mannheim (Alemanha) mostrou que os danos causados pelas emissões médias de carbono corporativo são grandes, mas variam muito entre empresas. Numa amostra global, eles equivalem a cerca de 44% dos lucros operacionais das empresas, e a 3,1% das suas receitas. Os maiores danos ocorrem nas indústrias de uso intensivo de energia – eles ficam bem acima da média global. O levantamento sugere que a divulgação obrigatória ajudaria os mercados financeiros a disciplinarem melhor as emissões de GEE. E daria às empresas incentivos para pensar estrategicamente sobre suas emissões de GEE.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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