Aço
Eficiência energética na indústria do aço
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A indústria do aço é um dos setores mais intensivos no consumo energético a nível industrial, com uma demanda térmica e elétrica significativa derivada de processos de fusão, lingotamento contínuo, laminação, tratamento térmico e serviços auxiliares como ar comprimido, bombeamento e ventilação. Em plantas integradas, a energia térmica — principalmente na forma de gás combustível, vapor e ar pré-aquecido — pode representar até 70% do consumo energético total, enquanto nas siderúrgicas elétricas a energia elétrica associada aos fornos de arco pode superar 50%.
Um dos focos de melhoria energética mais relevantes está na otimização de fornos de reaquecimento, tratamento térmico e caldeiras auxiliares. Melhorar a eficiência da combustão por meio de ajustes na relação ar-combustível, automação de purgas e recuperação de calor dos gases de exaustão permite reduzir consideravelmente o consumo de combustíveis fósseis. A instalação de recuperadores de calor ou regeneradores em fornos de alta temperatura possibilita pré-aquecer o ar de combustão ou alimentar circuitos de água quente industrial, otimizando o uso da energia térmica disponível.
A gestão de vapor, embora de menor magnitude em comparação com outras indústrias, mantém importância nos serviços auxiliares, sistemas de aquecimento de fluidos, lavagem e limpeza de equipamentos. Neste ponto, assegurar o correto isolamento das tubulações, purgadores em bom estado e maximizar a recuperação de condensados permite reduzir perdas e melhorar a eficiência global dos sistemas térmicos.
Em plantas integradas ou que contam com fornos de coque ou altos-fornos, a cogeração a partir de gases residuais — como gás de alto-forno, gás de coque e gás de siderurgia — é uma estratégia comum para gerar energia elétrica e vapor de processo. Estes gases, que anteriormente eram desperdiçados ou queimados sem aproveitamento, hoje são valorizados por meio de caldeiras de recuperação e turbinas a vapor, diminuindo a compra de eletricidade e reduzindo as emissões de CO₂ da planta.
Paralelamente, os consumos elétricos na indústria siderúrgica são relevantes, especialmente em siderúrgicas elétricas, sistemas de bombeamento, ventilação forçada, captação de poeiras, laminadores e circuitos de refrigeração. Os sistemas de ar comprimido, de uso intensivo para acionamentos pneumáticos, limpeza e controle de válvulas, costumam apresentar perdas importantes por vazamentos — entre 20% e 30% em plantas sem gestão adequada — e sobredimensionamentos que geram consumos desnecessários. Uma gestão eficiente inclui detecção e reparo de vazamentos, ajuste de pressões, controle sequencial de compressores e a incorporação de variadores de frequência (VFD) para modular sua operação conforme a demanda real.
Além disso, os sistemas de bombeamento e ventilação em circuitos de água de refrigeração, sistemas de despoeiramento e transporte de gases costumam estar sobredimensionados ou operam em velocidade fixa. A instalação de VFD, junto com sensores de pressão e temperatura, permite modular vazões conforme as necessidades de cada momento operacional, alcançando economias elétricas que podem atingir entre 20% e 40% nessas aplicações.
Um aspecto crítico nas plantas siderúrgicas são as torres de resfriamento, que dissipam o calor gerado em fornos, laminadores e sistemas de despoeiramento. O acúmulo de sujeira, incrustações nos enchimentos, distribuição deficiente da água e ventiladores sem balanceamento ou com velocidade fixa reduzem sua capacidade de dissipação térmica. Isso eleva a temperatura de retorno ao sistema e obriga os equipamentos de bombeamento e resfriamento a trabalhar em condições menos eficientes. A manutenção preventiva, a regulação de vazões e velocidades, e a incorporação de VFD nos motores dos ventiladores permitem otimizar seu desempenho, reduzir consumos e estender a vida útil dos equipamentos associados.
Em conjunto, a combinação dessas ações permite às plantas siderúrgicas reduzir seu consumo energético global, melhorar sua competitividade e reduzir sua pegada ambiental, em um contexto no qual as regulações sobre emissões e a pressão dos mercados internacionais exigem processos cada vez mais eficientes e sustentáveis.
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