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A inovação tecnológica é definida por Brasil (2006a) como a “concepção de novo produto ou processo de fabricação, bem como a agregação de novas funcionalidades ou características ao produto ou processo que implique em melhorias incrementais e ganho efetivo de qualidade ou produtividade, resultando em maior competitividade no mercado”. Assim, as inovações tecnológicas podem ser pontuais ou promover uma completa reconfiguração da indústria, podendo trazer consigo alguns desafios: adaptação de novas tecnologias, custos maiores, e

riscos técnicos e operacionais (CEBDS, 2017). Diante do exposto, a substituição de matérias- primas convencionais por aquelas ambientalmente mais amigáveis pode ser considerada como uma medida de inovação, uma vez que agrega nova característica ao produto, implicando em melhorias, como a redução da pegada de carbono do produto. Portanto, decidiu-se apresentar ambas ações de redução de GEE em conjunto: inovação tecnológica e substituição de matérias- primas.

A substituição de matérias-primas por aquelas ambientalmente mais amigáveis, promove a redução das emissões de GEE por meio de algumas de suas características, tais como: ser renovável, possuir maior poder calorífico, dispensar o tratamento térmico, ser reciclada, reduzir o consumo de insumos, possuir maior teor do elemento de interesse, ou não emitir GEE em reações químicas (CEBDS, 2017). Esta estratégia é utilizada por diversas empresas, por meio de ações como: substituição de solventes por soluções aquosas nas resinas de revestimento e tintas, reduzindo as emissões em até 50%; fabricação de bioquímicos e biocombustíveis; e produção de refrigerantes de baixo teor de carbono para múltiplos usos: veículos a motor e ar condicionado, refrigeração comercial e recuperação de calor residual (CDP, 2017c).

O reaproveitamento de subproduto (recurso e energia) de outras empresas é uma forma de substituição de matérias-primas, uma vez que ele pode ser considerado menos intenso em carbono, comparado com a opção convencional. A simbiose industrial promove esta troca de subprodutos entre empresas, tornando o sistema mais eficiente no consumo energético e de recursos. Algumas empresas utilizam esta estratégia, a exemplo da BASF e Kemira (CEFIC, 2017). Na BASF, a interligação dos fluxos de energia e infraestrutura entre plantas industriais reduziu as emissões em mais de 3,8 milhões de tCO2e. A Kemira utiliza subprodutos da

Covestro como matéria-prima na fabricação de coagulantes à base de alumínio, além de subprodutos de outras indústrias nos demais processos produtivos, representando 27% dos insumos de toda empresa.

O quadro 6 apresenta os benefícios ambientais e econômicos de ações de melhoria da eficiência no uso de recursos, por meio de diversos projetos.

Quadro 6 - Ações de inovação implementadas por indústrias químicas

Nº Descrição da ação Redução das emissões

(tCO2e /ano) Economia (US$/ano) Tempo de retorno 1

160 projetos que levam a uma redução da de- manda de matéria-prima, dentre outros: melho- ria do controle da coluna de destilação resul- tando no aumento da produção de destilação; melhoria do processo de coluna de extração agi- tada reduzindo perdas de agente de lavagem; re- ciclagem de matéria-prima gasosa, através de um compressor para gás não reagido de torre de lavagem; melhoria da reciclagem de matéria- prima não reagida de uma água residual através do ajuste do valor do pH.

200.000 53.760.0001 _{<1 ano}

2

170 projetos que reduzem o consumo de maté- rias-primas, dentre outros: otimização do catali- sador que melhora a seletividade, reduzindo o consumo de matéria-prima; implementação de controle preditivo que aumenta a estabilidade da planta e reduz o consumo de matéria-prima; e introdução de análises em linha em um processo de destilação, que reduz as perdas de solventes.

170.000 35.504.0001 _{<1 ano}

3

250 projetos que resultaram na redução do uso da matéria-prima, através da melhoria do pro- cesso de filtração que aumentou a recuperação do produto, e redução da quantidade de produto químico necessário para regenerar um catalisa- dor, por exemplo.

100.000 61.600.0001 _{<1 ano}

4 Implantação de nova tecnologia de eletrólise em

fábrica de cloro. 32.000 5.600.000

1 _{4-10 anos}

Fonte: Adaptado de CDP (2017c).

1: Valor original em euros, convertido a dólares americanos segundo cotação do Banco Central do Brasil em 30/06/15 (€1 = US$1,12), ponto médio do período considerado nos relatórios do CDP consultados (BCB, 2017).

A inovação tecnológica no setor químico não só representa a redução das emissões de GEE nos seus processos produtivos, mas também promove essas reduções em outros setores por meio de produtos inovadores. O CEFIC (2017) destaca a evolução do uso de GTE e compósitos no setor de transportes. O GTE é uma tecnologia tradicionalmente cara que utiliza calor residual para gerar eletricidade. Ele recentemente teve seu custo de produção reduzido em até 70% pela Evonik, propiciando o aumento de sua aplicação no setor. A adoção de compósitos em veículos, por sua vez, gera uma redução de peso entre 15% a 25% para compósitos reforçados com fibra de vidro, e entre 25-40% para compósitos reforçados com fibra de carbono, evitando a emissão de cerca de 8 milhões de tCO2 por ano em veículos, considerando apenas a União Europeia. O

quadro 7 apresenta alguns produtos fornecidos pela indústria química para diversas aplicações nos setores de construção civil, transportes, indústria, energia e agricultura; cujo uso entre 2007 e 2013 evitou a emissão de mais de 565 milhões de tCO2e.

Quadro 7 - Produtos inovadores fornecidos pelas indústrias químicas para diversos setores

Setor Produtos inovadores

Construção Civil

 Isolamento térmico, tubulação, barreiras de ar e materiais de vedação que melho- ram o desempenho energético dos edifícios;

 Materiais de isolamento duráveis e de alto desempenho para paredes, telhados e tubos, bem como selantes de alto desempenho e materiais para janelas;

 Produtos utilizados na iluminação LED;  Revestimento com novas tecnologias de cura.

Transportes

 Biocombustíveis avançados, combustíveis sintéticos renováveis, eletricidade re- novável, geradores termoelétricos (GTE) e materiais compósitos;

 Sistemas de bateria de lítio recarregáveis, ferramentas elétricas e tecnologias mó- veis que evitam o uso de combustíveis fósseis;

 Borrachas sintéticas e sílica que melhoram o desempenho dos pneus, diminuindo o consumo de combustível dos veículos;

 Revestimento marítimos que reduzem o consumo de combustível;  Aditivos de combustível que melhoram o desempenho do motor;

 Revestimento automotivo que reflete a luz infravermelha, reduzindo a tempera- tura interna em até 4ºC.

Indústria

 Enzima que requer dez vezes menos peróxido de hidrogênio no uso, reduzindo as emissões em mais de 80%;

 Revestimento antirreflexo que aumenta a produção de energia de painéis solares;  Catalisadores secundários que convertem óxido nitroso em nitrogênio, reduzindo

em 80% as emissões de N2O das plantas do ácido nítrico e caprolactama;

Energia

 Pastas de metalização fotovoltaica que aumentam a potência de painéis solares;  Lingotes de silício, gás semicondutor e materiais de vedação para painéis solares;  Óleos de engrenagens, resinas e materiais de revestimento para turbinas eólicas;  Produto que encapsula os principais componentes do gerador nas turbinas eólicas,

protegendo-os do calor extremo provocado pela geração de eletricidade;  Sistemas de epóxi e outros materiais para a produção de pás de rotor eólico;  Materiais de junção para a construção das bases de turbinas eólicas;

 Condutores de alta temperatura com base em óxido de cobre de ítrio e bário, que transmite eletricidade a baixas temperaturas, com perdas mínimas de energia.

Agricultura

 Inibidor de nitrificação garantindo que o amônio contido em fertilizantes seja me- tabolizado mais lentamente pelas bactérias no solo, reduzindo as emissões de óxido nitroso através diminuição da frequência de fertilização;

Fonte: Adaptado de CDP (2017c), CEFIC (2017) e ICCA (2017a).

Tratam-se de novos produtos que requerem investimentos para sua concepção e produção, contudo, eles promovem retorno financeiro para as empresas, além do ambiental. Em 2016, investimentos equivalentes a até 90% da verba de inovação das indústrias químicas foram destinados para concepção de produtos inovadores, que por sua vez representaram de 13% a 59% do faturamento das vendas, alcançando até US$ 2,5 bilhões de receita anual (CDP, 2017c). Investimentos no desenvolvimento de produtos inovadores e eficiência energética realizados pela Johnson Matthey, por exemplo, aumentaram suas receitas de vendas em 167%, frente a um aumento de apenas 29% nas emissões e 33% no consumo energético em cerca de 10 anos (CDP, 2017c).

se que mais de 3.000 boas ideias devam ser testadas em laboratório para produzir um sucesso comercial (Stevens e Burley, 1997). Ele afirma ainda que o desenvolvimento de políticas públicas que promovam incentivos financeiros para as empresas é um meio de superar esse obstáculo, uma vez que permite a sobrevivência das soluções mais promissoras a este processo de seleção. Além do mais, este financiamento consistente ao longo do tempo proporciona progressos constantes, melhora a confiabilidade do produto desenvolvido, assim como mantém a equipe detentora do conhecimento (IEA, 2013a). Outros caminhos para o desenvolvimento de novos produtos incluem a parceria das empresas com instituições públicas de pesquisa (universidades), assim como organizações não governamentais.