Décomposition thermique sous atmosphère inerte

O meio ambiente se tornou assunto de interesse mundial no início da década de 70, quando alguns países se reuniram em Estocolmo, em 1972, com a finalidade de identificar, mensurar e encontrar alternativas para criar as primeiras políticas governamentais para reduzir os impactos ambientais gerados pelas indústrias, serviços e sociedade. O resultado deste congresso foi a criação da primeira declaração mundial, chamada de Declaração de Estocolmo sobre o Ambiente Humano, com a finalidade destes países encontrarem soluções para minimizarem os impactos ambientais gerados em seus países.

Empresas estão aderindo à ideia da sustentabilidade, criando produtos de baixo impacto ambiental. Com isto, novas tecnologias vão sendo agregadas aos processos e aos produtos que vem sendo desenvolvidos, em busca de menores impactos ambientais,

não apenas com intuito de atender ao público consumidor, mas também com o intuito de mitigar o desgaste ambiental, sobretudo devido à crescente produção diante da limitação de recursos.

Porém, com o surgimento cada vez mais acelerado de novas tecnologias, diversos produtos se tornam rapidamente obsoletos e geram toneladas de lixo, por conseguinte, contribuem para muitos dos problemas ambientais existentes na atualidade. Devido ao aumento crescente de produtos descartados e aumento na produção de lixo, a preocupação com a reforma por meio da remanufatura, reforma, reciclagem ou o correto descarte desses materiais vem aumentando gradativamente ao longo dos últimos anos e décadas (VALANDRO, SILVA e SILVA, 2014).

A responsabilidade ambiental é cada vez mais importante dentro das indústrias e das empresas que comercializam seus produtos. Os fluxos reversos são direcionadores responsáveis e contribuintes para minimizar de maneira correta os impactos ambientais gerados pelos processos produtivos e comerciais das empresas.

De acordo com Cruvinel, Pinto e Granemann (2012), veículos com idade acima de 30 anos pode consumir 45% mais combustível e lubrificantes do que um caminhão de até 10 anos de idade. Isto ocorre devido as tecnologias mais modernas de motorização que são mais eficientes energeticamente, precisam de menos combustíveis para realizar mais torque e na composição estrutural do caminhão, onde são utilizados componentes mais leves e eficientes, capazes de construir caminhões menos pesados e mais seguros.

Além disto, por meio de processos conscientes para captação de produtos em fim de vida também se pode obter, dentro do ciclo produtivo, uma alternativa sustentável sem comprometer a qualidade dos produtos e garantir menor impacto ambiental evitando a extração da matéria-prima da natureza e o descarte precoce de produtos em fim de vida em aterros. (MAIA et al., 2013).

A partir das leituras, pesquisas realizadas e entrevistas, foram identificados dados e informações sobre o potencial gerador de poluição para cada uma das partes do VCP, que serão explicitados a seguir.

a) Emissão de Poluentes

O motor a diesel comparado a motores que utilizam outras fontes energéticas é o motor que apresenta maior tempo de vida útil, menor custo de manutenção e maior robustez. Fatores que tornam este motor ideal para serem utilizados por locomotivas, navios e caminhões.

Quanto ao ciclo de combustão, o motor a diesel possui um processo simples de funcionamento e é dividido em quatro estágios: Indução, Compressão, Ignição e Exaustão, sendo que nesta última os gases gerados na fase anterior são expelidos do interior do cilindro pelo movimento ascendente do pistão.

Os motores a diesel vem sendo aprimorados constantemente pelas indústrias multinacionais, que continuamente implementam melhorias em suas respectivas matrizes, o que se reflete em sua eficiência energética e ambiental. Com isto, também se dissemina as inovações tecnológicas em todos os países onde há unidades de negócios, estimulando, inclusive, a concorrência, a também avançar neste sentido.

Relatório preparado pela agência do governo dos Estados Unidos – 2014, Vehicle

Technologies Market Report, afirma que em 2013, o setor de transporte utilizou 27,1

quatrilhões de BTU de energia, o que representou 28% do total dos EUA. Quase toda a energia consumida neste setor é petróleo (92%), conforme Figura 13, a seguir.

Figura 13 – Consumo de energia dos EUA por setor e fonte de energia, 2013

Fonte: Administração de Informações sobre Energia, (Monthly Energy Review), da EIA U.S. Energy Informations Administrations

O óleo diesel é um combustível líquido derivado de petróleo, composto por hidrocarbonetos com cadeias de 8 a 16 carbonos e, em menor proporção, nitrogênio, enxofre e oxigênio. É basicamente utilizado nos motores ciclo Diesel, de combustão interna e ignição por compressão, em veículos rodoviários, ferroviários e marítimos e em geradores de energia elétrica.

Sabe-se que os gases gerados pela queima de combustíveis fósseis dos veículos automotores podem acarretam doenças, a exemplo do monóxido de carbono que ao reagir com a hemoglobina do sangue, gera danos às pessoas anêmicas, às que possuem problemas cardíacos e àquelas que detém problemas pulmonares crônicos. Os hidrocarbonetos, que reagem com o dióxido de nitrogênio e podem causar danos respiratórios para a maioria das pessoas.

Na Europa, ainda segundo o relatório “Energy, transport and environment

indicator”, a emissão total de CO2 é de 926.442 mil toneladas, sendo o transporte rodoviário de cargas responsável por 874.506 mil toneladas, ou seja, 94% de toda a emissão, conforme Figura 14, abaixo.

Figura 14 – Emissões de gases com efeito de estufa pelo transporte

(por modo de transporte, 2011 (mil toneladas de CO2 equivalente) Fonte: Eurostat , relatório ‘Energy, transport and environment indicator’

Em relatório de 2011 (Emissões relativas de poluentes do transporte motorizado nos grandes centros urbanos brasileiros), o IPEA – Instituto de Pesquisa Aplicada, observou que o transporte de pessoas e de mercadorias sempre esteve associado à geração de alguma forma de poluição, seja atmosférica, sonora ou visual nos centros urbanos, independente do modal predominante.

Segundo o Boletim Ambiental do Programa Despoluir (CNT, 2011) apud in (CRUVINEL, PINTO, GRANEMANN, 2012) a frota de caminhões brasileira representa 44 % de todas as emissões de CO2 no transporte rodoviário, segundo cálculos realizados na pesquisa utilizando a proporção da frota de caminhões, obteve uma geração de CO2 em 2008 de 41 milhões de toneladas na nossa atmosfera.

No intuito de limitar a emissão de poluentes nos grandes centros urbanos aliado com políticas ambientais avançadas, já utilizadas no exterior, o governo brasileiro criou em 6 de maio de 1986, a Resolução n.18 que, implementou o Programa de Controle da Poluição do Ar por Veículos Automotores (PRONCOVE), com o escopo de definir os limites de emissões dos veículos automotores. Assim, os fabricantes de motores e de combustíveis, assim como as montadoras foram direcionados a melhorar os níveis de emissões gerados por seus motores a combustão.

É possível descrever as fases dos motores da seguinte maneira, conforme Figuras 15, 16 e 17, a seguir:

Figura 15 – Estratégias de implantação do PRONCOVE para VCP

Fonte: PRONCOVE

Figura 16 – Evolução dos limites de emissão para VCP

Fonte: IBAMA

Figura 17 – Emissão de veículos pesados com motores do ciclo diesel

Fonte: site CETESB (2016)

Enquanto o Brasil ainda se adapta às novas normas do Proconve – Programa de Controle da Poluição por Veículos Automotores, que se baseiam nas regras de restrição

à emissão de poluentes Euro 5 para veículos pesados movidos a diesel, os países europeus já entram numa era mais avançada, a Euro 6. A diferença é que o Euro 6 é mais rígido, impõe limites para que a poluição seja menor ainda, e conta com tecnologias mais complexas.

Outra questão importante é que a cada versão, se reduz a emissão dos gases tóxicos, como se pode ver na Figura 18, a seguir.

DIESEL Data CO HC HC+NOx NOx Particulado Euro I 1992 2.72 (3.16) - 0.97 (1.13) - 0.14 (0.18) Euro II 1996 1.0 - 0.7 - 0.08 Euro II 1996 1.0 - 0.9 - 0.10 Euro III 2000 0.64 - 0.56 0.50 0.05 Euro IV 2005 0.50 - 0.30 0.25 0.025 Euro V 2009 0.50 - 0.23 0.18 0.005 Euro VI 2014 0.50 - 0.17 0.08 0.005

Figura 18 – Padrão europeu de emissões

Fonte: adaptado pelo autor

No Brasil, "Cerca de 33% da frota é responsável por 80% da poluição", afirma Henry Joseph Junior, presidente da Comissão de Energia e Meio Ambiente da Anfavea, referindo-se à porcentagem de veículos com mais de 15 anos de uso. "E um carro com mais de 15 anos de rodagem, se não estiver bem regulado, polui ainda mais."

Hoje, a idade média dos automóveis com placas de São Paulo, por exemplo, é de 12,7 anos, média puxada para cima pelos caminhões em circulação na cidade, cuja média é de 17,1 anos. As informações da Figura 19, a seguir, demonstram que os

veículos com padrão de Euro 0 a II, são responsáveis pela maior e pior emissão de gases.

Figura 19 – Emissão do Diesel: Cenário pós 2012

Fonte: site IVECO

Para que se tenha um melhor termo de comparação, a figura a seguir demonstra que apenas um caminhão, sem as tecnologias evolutivas da versão Euro V, conforme Figura 20, a seguir, tem um potencial de poluição 8 vezes maior no que se refere à emissão de CO e à emissão de NOx, e 50 vezes maior no que se refere à emissão de material particulado.

Figura 20 – Comparativo de emissões entre as fases EURO

É comum a associação da poluição à circulação de veículos grandes e velhos, pois quanto maior a quantidade destes veículos no trânsito urbano, maior é a percepção de poluição nas cidades. Para o IPEA, isso ocorre porque em geral tais veículos emitem mais fumaça preta que os demais, que é o poluente mais visível no ambiente urbano. O problema nesse tipo de pensamento é a consideração de apenas um tipo de poluente, material particulado, e a desconsideração da capacidade e produtividade dos veículos nessa avaliação subjetiva.

Durante todo este trabalho, se observa que um assunto ‘Poluição’ se impõe, em conexão com todos os outros conceitos. O termo poluição deriva do latim poluere, que significa sujar. Grosso modo, poluição é a degradação das características físicas ou químicas do ecossistema, por meio da remoção ou adição de substâncias.

A poluição pode causar alterações das proporções ou das características de um dos elementos que formam o próprio meio ambiente. É o caso do aumento da concentração do dióxido de carbono ou gás carbônico, que naturalmente já estão presentes na atmosfera.

De acordo com a World Bank (1996) apontam que o custo da poluição seria algo equivalente a 0,4% do PIB dos países e os custos relacionados aos acidentes de trânsito seria responsáveis por aproximadamente 2% do PIB.

A poluição gerada pelos veículos automotores implica danos à saúde da sociedade que vive principalmente nos grandes centros econômicos ao redor do mundo, porém os prejuízos que a poluição gera para governos e sociedades como despesas com tratamento médico e internações não podem ser reconhecidos ou facilmente apontados como problemas originados pela poluição. (VASCONCELLOS, LIMA, 1998).

Principais gases nocivos gerados pelos caminhões:

CO2 – dióxido de carbono, não é considerado um gás poluente, mas é um dos principais causadores do efeito estufa, portanto, é um gás que diretamente está mudando as condições climáticas do planeta, podendo gerar grandes impactos na economia mundial decorrente do atual e futuro aquecimento global.

Como o CO2 e água (H2O) serem elementos resultantes da queima de

matriz energética ainda ser a base de combustível fóssil, portanto, a única maneira a curto prazo é a utilização de caminhões mais eficientes que são capazes de transportar mais carga utilizando e queimando menos combustível.

Caso seja possível reduzir o consumo nacional anual de óleo diesel em um bilhão de litros, a emissão de CO2 seria reduzida neste período em quase três milhões de toneladas de CO2 por ano (CRUVINEL, PINTO, GRANEMANN, 2012).

O CO – monóxido de carbono é um gás incolor, inodoro, inflamável e perigoso devido ao seu teor tóxico e um asfixiante químico, sendo que as fontes geradoras podem ser naturais, como atividades vulcânicas, porém a atividade humana também gera CO por meio da queima de carvão vegetal e mineral, e de combustíveis fósseis.

Quanto aos óxidos de nitrogênio conhecidos como NOx – são compostos com átomos de nitrogênio e oxigênio. Dos gases existentes, apenas dois são poluentes – o dióxido de nitrogênio (NO2) e o óxido nítrico – NO (monóxido de nitrogênio), que são nocivos ao meio ambiente e a saúde humana, podendo gerar sequelas irreversíveis, e dependendo da exposição e frequência, podem gerar a morte por asfixia.

A principal origem dos gases NOx é a queima de combustíveis fósseis gerada pela combustão dos veículos automotores. A indústria automotiva, por meio de regulamentações estão reduzindo a quantidade de emissões destes gases com a inclusão de sistemas internos nos veículos denominados catalisadores, com a função de acelerar as reações químicas transformando os gases poluentes em gases menos prejudiciais, antes que sejam lançados na troposfera. Os catalisadores é o dispositivo antipoluente acoplado ao escapamento dos veículos automotores que após termino da combustão que não acontece por completo no motor. Estes gases emitidos pela queima de combustível fóssil são filtrados por uma estrutura em forma de colmeia que libera substancias químicas para reagir aos gases nocivos à saúde e meio ambiente CO, HC e NOX e os convertendo-os em vapor de água e outros gases não tóxicos, como gás carbônico (CO2) e Nitrogênio (N2).

Figura 21 – Emissão de NOx por categoria de veículo

Fonte: CONAMA (2009)

Na figura anterior, vê-se que os caminhões pesados e semipesados são responsáveis por 50% da emissão de NOx, em 2013.

Estes gases tem forte relação com a qualidade de vida da sociedade, principalmente nos grandes centros econômicos, pois quanto maior o contato das pessoas com a poluição, maior serão os custos da saúde pública do governo, em especial com o tratamento respiratório (CRUVINEL, PINTO, GRANEMANN, 2012).

Passados 23 anos de sua criação, os resultados alcançados pelo PROCONVE mostram que a estratégia para sua implantação foi acertada, e isto se deve às medidas cada vez mais restritivas do programa, tornando-o um dos mais bem sucedidos em termos de políticas para o setor ambiental. Desde o início das exigências para os veículos pesados, as reduções foram da ordem de 80%, com grandes benefícios para o ar das regiões metropolitanas, detentoras de grandes frotas de ônibus e caminhões.

Os destaques tecnológicos decorrentes do Programa se deram através da introdução nos veículos de catalisador, injeção eletrônica de combustível e melhorias nos combustíveis automotivos. A continuidade e o sucesso do Programa têm agora que se voltar para a identificação real dos ganhos para o ambiente, traçando uma correlação clara entre a definição de novas fases tecnológicas e de restrição das emissões, com o monitoramento da qualidade do ar nas grandes cidades brasileiras.

b) Eficiência energética

Segundo o Instituto Nacional de Eficiência Energética (INEE), cujo alvo é promover o aumento da eficiência na transformação e na utilização de todas as modalidades de energia em benefício da economia, do meio ambiente e da maior segurança quanto ao acesso à energia e bem estar da sociedade, qualquer atividade em uma sociedade moderna só é possível com o uso intensivo de uma ou mais formas de energia.

Dentre as diversas formas de energia interessam, em particular, aquelas que são colocadas à disposição dos consumidores como a eletricidade e os combustíveis.

Os equipamentos e sistemas transformam a energia, mas parte é perdida para o meio ambiente durante esse processo. Pode-se avaliar a eficiência de um automóvel dividindo a quantidade de energia que o veículo proporciona com o seu deslocamento pelo combustível utilizado. Assim, um veículo parado em um engarrafamento está usando mais energia do que a necessária por conta do tempo que fica parado no congestionamento.

Por definição ‘Eficiência’ significa fazer mais com menos, mantendo o conforto e a qualidade. Em termos de Energia, temos que ‘eficiência energética’ significa gerar a mesma quantidade de energia com menos recursos naturais ou realizar o mesmo trabalho, com menos energia.

Para Larsson (2009), nos próximos anos, o poder político e financeiro se deslocará esforços consideráveis na direção de indivíduos, empresas e nações que possam usar a energia de maneira mais eficiente. Afirma que esse desafio e apresenta um caminho pelo qual podemos alcançar o propósito de aumentar a eficiência energética nas diferentes áreas que precisam mudar, para a manutenção da sustentabilidade do planeta.

Com relação ao consumo de combustível por veículos, com o desgaste pelo uso, a eficiência energética se torna baixa. O aumento da frota de veículos em fim de vida que estão circulando no mundo, além de gerar um passivo relacionado aos altos índices de poluição gerados, falta de recursos de segurança, contribuem para a baixa eficiência

energética de seus motores realizados apontam para um aumento crescente de veículos em fim de vida. (Andersen et al.,2000 apud STOYANOV, 2012).

Para o Ministério do Meio Ambiente – MMA eficiência energética é definida como “a relação entre a quantidade de energia empregada em uma atividade e aquela disponibilizada para sua realização. A promoção da eficiência energética abrange a otimização tecnológica e racionalização do uso dos recursos energéticos, desde suas fontes primárias até seu aproveitamento, mantidas as condições de conforto, de segurança e de produtividade dos usuários, contribuindo, adicionalmente, para a melhoria da qualidade do transporte e para a mitigação dos impactos ambientais”.

De acordo com a Agência Internacional de Energia (IEA), a eficiência energética é definida como “o nível de energia consumida para se realizar determinado serviço”. Para ser mais eficiente, precisa utilizar menos energia para realizar o mesmo trabalho.

Em estudos desta Agência, as emissões globais de CO2 relacionadas à energia

aumentaram 1,4% em 2017, um aumento de 460 milhões de toneladas (Mt), e alcançaram uma alta histórica de 32,5 Gt. O crescimento do ano passado veio depois de três anos de emissões planas e contrasta com a redução acentuada necessária para cumprir as metas do Acordo de Paris sobre mudança climática.

O aumento das emissões de carbono foi resultado do robusto crescimento econômico global de 3,7%menores preços de combustíveis fósseis e um relativo afrouxamento dos esforços para melhor eficiência energética. Estes três fatores contribuíram para elevar a demanda global de energia em 2,1, em 2017, conforme Figura 22, a seguir.

Figura 22 – Emissões globais de CO2 relacionadas com a energia, 2000-2017

Fonte: Global Energy & CO2 Status Report 2017- IEA

A tendência de crescimento das emissões, no entanto, não foi universal. Enquanto a maioria das principais economias viu um aumento nas emissões, alguns outros experimentaram declínios, como os Estados Unidos, o Reino Unido, o México e Japão. O maior declínio veio dos Estados Unidos, onde as emissões caíram 0,5%, ou 25 Mt, para 4.810 Mt de CO2, marcando o terceiro ano consecutivo de declínio.

O relatório ‘Sondagem’ 2015, da Confederação Nacional do Transporte – CNT, acima referenciado, permitiu também conhecer melhor quais são as perspectivas dos empresários do setor de transporte rodoviário de cargas, no Brasil, quanto ao tema eficiência energética. Foram avaliados o uso e o conhecimento de novas tecnologias por parte das empresas entrevistadas, bem como a existência de políticas empresariais e expectativas de investimentos no setor.

Com relação às políticas empresariais para o meio ambiente, verificou-se que apesar de a maioria das empresas possuir sistemas de monitoramento de velocidade média e de informações geo-referenciadas (GPS) em seus veículos, poucas são as que possuem acompanhamento do uso de combustível em tempo real. Isso indica que elas podem buscar a eficiência pela operação humana, capacitando funcionários, além de monitorar seus veículos, contudo, o investimento em eficiência por meio de acessórios e componentes próprios para a redução de consumo de combustível é menos usual.

A eficiência energética do transporte está fortemente ligada à utilização completa da capacidade dos veículos e muitos são os fatores que interferem na eficiência energética do transporte rodoviário de cargas. Variáveis operacionais como velocidade média, distância percorrida, presença de monitoramento da frota, circulação de veículos sem carga, tipo de vias utilizadas e funcionamento do veículo sem movimentação influenciam diretamente no consumo de combustível e, nos custos operacionais.

O estudo mostra que 79,2% das operações das empresas entrevistadas ocorrem, predominantemente, em vias rurais e 20,8%, em vias urbanas.

A caracterização das vias utilizadas para o transporte é variável relevante para a compreensão das operações e formatação de um programa de eficiência energética para o setor.

A evolução tecnológica na fabricação de veículos a diesel, aliada ao avanço na legislação ambiental, tem contribuído com do setor de transporte. Com o avanço da