Avaliação da eficiência energética em uma indústria de painéis compensado

Orientador: Ivan TomaselliTese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Agrárias, Centro de Ciências Florestais e da MadeiraÁrea de concentração: Tecnologia e utilização de produtos florestaisResumo: Este trabalho trata do perfil e do uso de energia em uma indústria de painéis compensado no Brasil. O seu objetivo geral é corroborar para a melhoria da competitividade da indústria de compensado nacional. Especificamente visou conhecer o perfil do consumo energético na indústria, avaliar possibilidade de ganhos de eficiência no componente energético do processo produtivo e disponibilizar modelos matemáticos de consumo energético aplicado às indústrias de painéis compensado. O trabalho foi desenvolvido em uma indústria onde se realizou o levantamento da estrutura industrial e a quantificação dos energéticos consumidos. Esta quantificação considerou as formas de energia térmica, energia elétrica, a energia química e a energia humana Foi obtido o consumo de energia global da indústria, por fase de conversão primária e secundária e por setores da indústria. Os resultados da análise do perfil energético indicam que existe boa relação entre o consumo de energia e a produção tisica de compensado na indústria analisada. No entanto, o aproveitamento do resíduo industrial não se dá de forma otimizada. O consumo global de energia foi de 2201Mcal/m3 de compensado. Para o consumo global da fábrica de compensado integrada à laminadora, o maior consumo é representado por energia térmica com 1848Mcal/m3 (84%), seguido por energia elétrica (8,3%) e energia química (7,7%). A energia humana representou menos de 1 %. Considerando-se a localização do consumo de energia global, a maior parte ocorre na fábrica de compensado (82%). Dentro dessa unidade o maior consumo é representado pelo setor de secagem. Em relação a energia elétrica o consumo principal está concentrado na fábrica de compensado (86%) e dentro dessa unidade no setor de secagem. A energia térmica é consumida numa proporção de 27% na laminadora e 73% na fábrica de compensado, sendo o principal setor de consumo a secagem de lâminas (79%), seguindo da laminação (18%) e o menor consumo na prensagem de chapas (2%). Para a energia química o óleo diesel (cerca de 590/0) se consome nas unidades industriais (laminação e fábrica), sendo o restante consumido na distribuição dos produtos. Especificamente para energia humana os setores de laminação, preparação e montagem das chapas, pela ordem, são os principais pontos de consumo. Devido a otimização do uso de energia, os ganhos de eficiência no componente energético possibilitam a redução do consumo global de energia (30%). O consumo de energia otimizado foi de 1545Mcal/m3. O balanço de energia baseado no seu consumo otimizado indicou a independência da indústria de compensado quanto à demanda de energia térmica. Os melhores modelos de estatísticos para prognose do consumo otimizado de energia em função da produção de compensado apresentam em forma ou tendência de reta. Foi observado que a medida que aumenta a produção de compensado, diminui o consumo de energia por unidade de volume, representando ganho de energia na produção industrial.Abstract: This work deals with the energy profile and its utilization in an plywood industry in Brazil. The main objective is to contribute to the improvement of the competitiveness of the national plywood industry. Specifically, aimed to know the energetic consumption profile in the industry, to evaluate the possibilities of efficiency gains in the energetic components of the productive process and to determinate mathematics models of energy consumption applied to plywood industries. The research was conducted in an industry where the industrial structure was observed and energy consumption was quantified. These quantification considered the different energy forms: thermal, electrical, chemical and human. The total energy consumed in the industry was obtained, in the primary and secondary conversion steps and, for the industry sectors. The results related to the energetic profile showed a good relationship between the energy consumption and the physical plywood production in the studied industry, however, the industrial wastes management is not well conducted. The total energy consumption were 2201 Mcal/m3 of plywood. For the total consumption of the plywood mill integrated to the veneer plant, the greatest consume is represented for thermal energy with 1848 Mcal/m3 (84%), followed for electrical energy (8,3%) and chemical energy (7,7%). The human energy represented less than 1 %. Related to the total energy consumption localization, the greatest part occurred in the plywood plant (82%). Inside this unity, in the drying sector. The thermal energy is consumed in a proportion of 27% in veneer production and 73% in the plywood plant, where the veneer drying sector consumes 79%, followed by the veneer rotary cut process (18%) and the lower consumption occurs in the panels pressing section (2%). For chemical energy, diesel oil (59%) is consumed in the industrial plant and the remaining for goods distribution. Specifically for the human energy, the veneers cutting process, preparation and assembling, are the main consumption points, in this order. The efficiency gains in the energetic component in reason of the energy optimization utilization reduces the total energy consumption in 30%. The optimal energy consumption was 1545 Mcal/m3. The energy balance based in the optimal consumption showed independence of the plywood industry to the thermal energy. The best mathematics models to estimate the optimal energy consumption in function of the plywood production showed a linear tendency. Observations showed that with increasing the plywood production, occurs a decrease in the energy per volume unity; this fact representing gain in the industrial production