Balanço de materiais na gestão ambiental da cadeia produtiva do carvão vegetal para produção de ferro gusa em Minas Gerais

Abstract

O “balanço de materiais” é uma metodologia para análise ambiental desenvolvida na ciência “Ecologia Industrial - EI”. A EI busca na equiparação de sistemas industriais a sistemas bióticos, o conceito de “metabolismo industrial” e visa a melhoria da performance ambiental dos processos produtivos. Na análise conceitual do balanço de materiais o objetivo principal deste trabalho foi avaliar a sua capacidade de prognóstico e diagnóstico dos problemas ambientais referentes aos fluxos mássicos existentes. Para a avaliação de performance ambiental foram utilizadas quatro metodologias observando o fluxo de carvão vegetal utilizado na produção de ferro gusa em Minas Gerais. As metodologias foram: avaliação da capacidade de suporte do setor de produção de eucalipto do estado para cumprimento do “Plano de Auto Suprimento – PAS” constante no Artigo 1o do Decreto No. 44117 (2005), análise dos impactos ambientais através da “Avaliação do Ciclo de Vida – ACV”, avaliação das externalidades existentes na cadeia produtiva através do conceito de falhas de mercado existente na Economia Ambiental e o indicador “Sablowski 2”. Ressaltando–se que o indicador Sablowski 2 foi desenvolvido neste trabalho e tem como objetivo facilitar a atuação dos gestores de produção sobre a redução da carga ambiental dos processos de produção, que são expressas pelas diferentes categorias de impacto. A cadeia de ferro gusa a base de carvão vegetal no estado de Minas Gerais não é capaz de cumprir o PAS com a sua própria oferta de carvão produzido com madeira de eucalipto. O valor de sua performance ambiental utilizando o indicador Sablowski 2 foi de 10,15%. O baixo valor é função da baixa eficiência em massa dos processos de carbonização e termo redução. Na ACV foram identificados como principais cargas ambientais da cadeia a contribuição para o efeito estufa e potencial de criação de ozônio fotoquímico. No caso do aquecimento global, em função do uso de florestas plantadas de eucalipto a sua influência é ambientalmente positiva. Ou seja, o processo baseado no uso de carvão produzido com floresta plantada contribui para a redução do impacto global. A outra carga tem efeito ambiental negativo e é gerada principalmente pela não recuperação de gases condensáveis durante o processo de carbonização e a não utilização do excesso de gases oriundos do processo de termo redução na geração de energia elétrica. Na análise das externalidades identificou-se como principal conseqüência das falhas de mercado existentes o uso de carvão vegetal não licenciado, que favorece a maior pressão sobre florestas nativas do próprio estado e de unidades federativas vizinhas. Com relação ao balanço de materiais concluiu-se que é uma ferramenta de grande eficiência na gestão ambiental de processos produtivos.

The material balance is a methodology for environmental evaluation developed in the “Industrial Ecology -IE” science. IE looks for the concept of “industrial metabolism” on a parallel approach between industrial systems and biotic systems. And seek the improvement of the environmental performance of the production processes. For the conceptual analysis of the material balance the main target of this work was evaluated is own capacity for prognosis and diagnosis about environmental loads from the material flows inside the process. For the evaluation of the material balance were used four methodologies to evaluate the environmental performance trough the application on the pig iron chain based on charcoal. The methodologies were: evaluation of the support capacity of the forestry plantation sector using “eucalipto” to satisfy the environmental legislation looking for the “Self Support Plan”, environmental impact assessment using “Life Cycle Assessment -LCA”, externalities analysis of the production chain using the concepts of “failure market” that exist on the environmental economy and the environmental indicator Sablowski 2. The indicator Sablowski 2 was development to help the production managers on the reduction of the environmental loads of the production processes that was express trough the environmental impact categories. The pig iron chain based on charcoal use from the Minas Gerais state didn’t has the capacity to satisfy the legislation looking for the “Self Support Plan” using is own charcoal production using eucalipto wood. The value of the environmental performance using Sablowski 2 as 10, 15 %. This value occurs because the process has a small efficiency to use the mass on the charcoal production process and thermal reduction process. Using the LCA it was shown like the main environmental loads the contribution for the “Global Warming Process – GWP” and the “Photochemical Ozone Creation Potential – POCP”. In the case of GWP, the use of forestry plantation has a positive influence looking for the environment. About the POCP, is influence was negative and is origin was the non recover of the gases from the charcoal production process and the non use of the gases from the thermal reduction process to generate electric energy. Trough the externalities analysis it was identify like the main consequences of the market failures of this chain the use of illegal charcoal. And this proceeds generated more loads on the native forests from Minas Gerais and another’s federative units. About the material balance it was conclude that tool it is so efficient to use in the environmental management of production process.