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Brito, José Otavio. Princípios de Produção E Utilização de Carvão Vegetal de Madeira.
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SÉRIE DOCUMENTOS TÉCNICOS - novembro 2012 - Nº 14 - Roadmap tecnológico para
produção, uso limpo e eficiente do carvão ...
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ESTADO DA ARTE DA PRODUÇÃO DO CARVÃO VEGETAL NO ESTADO DE MATO GROSSO DO SUL - ROSANE A. FERREIRA BACHA, MARNEY PASCOLI CEREDA

  1. 1. 1 Estado da arte da produção do carvão vegetal no Estado de Mato Grosso do Sul Rosane A. Ferreira Bacha1 Marney Pascoli Cereda 2 RESUMO: O trabalho apresenta o cenário da produção de carvão vegetal e seus aspectos de sustentabilidade ambiental, política, social e econômica no Estado de Mato Grosso do Sul (MS) em junho de 2013. De maneira específica objetivou-se averiguar a origem da lenha, as fases do processo de pirolise do carvão vegetal, o aproveitamento de seus coprodutos como o líquido pirolenhoso e os gases condensáveis e não condensáveis. Destaca-se a viabilidade de respaldo mercadológico-sustentável quanto à sua função de agro combustível. Trata-se de pesquisa descritiva e exploratória da bibliografia e entrevista com alguns dos atores da cadeia produtiva, abrangendo os problemas da produção e o mercado do carvão vegetal como agro combustível. Em Mato Grosso do Sul prevalece a modalidade dos fornos rudimentares, também conhecidos como rabo quente, o que apresenta uma grande desvantagem, como: queima parcial da madeira enfornada para gerar a energia exigida ao processo; parco rendimento gravimétrico e eficiência energética; circulação de gases condensáveis nocivos à sustentabilidade do meio ambiente; extenso processo de carbonização, em média de 8 a 12 dias com ínfima produtividade; não aproveitamento dos componentes gasosos combustíveis (condensáveis e não condensáveis), concomitantemente o controle do processo é intrínseco a habilidade do operador. O que indicou premência em investimentos tecnológicos para o setor, no sentido de maximizar lucros, preservar o meio ambiente e a saúde dos trabalhadores. Palavras-Chave: Pirólise, Combustão, Energia, Sustentabilidade 1 Doutoranda em Ciências Ambientais e Sustentabilidade Agropecuária/UCDB 2 Professora Pesquisadora do Programa de Doutorado em Ciências Ambientais e Sustentabilidade Agropecuária, CeTeAgro/UCDB.
  2. 2. 2 ABSTRACT: The paper presents the scenario of charcoal production and the aspects of sustainability on the environmental, political, social and economic aspects in the Brazilian State of Mato Grosso do Sul (MS) in June 2013. Specifically the paper aimed to determine the origin of the wood used to produces charcoal, and the stages of pyrolysis, the utilization of its byproducts. The paper highlights the feasibility of support-sustainable market as to its agro fuel function. It is a descriptive and exploratory research of the literature and interviews with some of the actors in the production chain, including the problems of production and marketing of vegetable charcoal as fuel. In Mato Grosso do Sul yet prevailing the use of rudimentary ovens, which presents a major drawback, as partial burning of wood put into the furnace to generate the energy required to process; meager gravimetric yield and energy efficiency; production of harmful of gases and condensable particles to environment sustainability; long term carbonization process (8-12 days) with crappy productivity, not use of gaseous fuel components (condensable and non-condensable) and control of the process based on the ability of the operator. Because of its characteristics there is urgency to technological investments for the sector, in order to maximize profits, preserve the environment and health of workers. Key words: Pyrolysis, Combustion, Energy, Sustainability INTRODUÇÃO O presente trabalho pretende estabelecer o cenário da cadeia de produção do carvão vegetal, em seus aspectos de sustentabilidade ambiental; política; social e econômica, no Estado de Mato Grosso do Sul (MS) em junho de 2013. De maneira específica objetivou-se averiguar a origem da lenha, as fases do processo de pirolise do carvão vegetal, o aproveitamento de seus coprodutos como o líquido pirolenhoso e os gases condensáveis e não condensáveis. Destaca-se a viabilidade de respaldo mercadológico-sustentável quanto à sua função de agro combustível. As informações foram obtidas no ano e em junho de 2013. Trata-se de pesquisa descritiva e exploratória da bibliografia e entrevista com alguns dos atores da cadeia produtiva, abrangendo os problemas da produção e o mercado do carvão vegetal como agro combustível. Simultaneamente, efetuou-se uma entrevista com o presidente SindiCARV/MS,
  3. 3. 3 órgão representativo da categoria. As informações foram posteriormente sistematizadas de modo a permitir a análise e compreensão do cenário do carvão vegetal no Estado. A pressão mundial por uma produção ecologicamente irrepreensível e autossustentável tem aprofundado as pesquisas tecnológicas objetivando atender estes anseios, com efetividade, também, no viés econômico. O fato destaca a necessidade premente de fomento de novas tecnologias, sobretudo pelas excelentes condições que o carvão vegetal exibe como opção de energia, tanto para a siderurgia quanto para outros segmentos industriais. O Brasil é o maior produtor mundial de carvão vegetal e o setor siderúrgico seu principal consumidor, tendo em vista que mais de dois terços dessa produção são destinados às indústrias da siderurgia e metalurgia. Não obstante os exemplos mundiais de produção de carvão vegetal, que incluem modernos processos industriais, de elevados índices tecnológicos, no Brasil a produção segue sendo efetuada, em sua maioria, em fornos de alvenaria (MEIRA, 2005). Em Mato Grosso do Sul prevalece a modalidade dos fornos rudimentares, também conhecidos como rabo quente, o que apresenta uma grande desvantagem, como: queima parcial da madeira enfornada para gerar a energia exigida ao processo; parco rendimento gravimétrico e eficiência energética; circulação de gases condensáveis nocivos à sustentabilidade do meio ambiente; extenso processo de carbonização, em média de 8 a 12 dias com ínfima produtividade; não aproveitamento dos componentes gasosos combustíveis (condensáveis e não condensáveis), concomitantemente o controle do processo é intrínseco a habilidade do operador. O que indicou premência em investimentos tecnológicos para o setor, no sentido de maximizar lucros, preservar o meio ambiente e a saúde dos trabalhadores. REFERENCIAL TEÓRICO Por quase cinco séculos a lenha, biomassa primária, se manteve como a fonte de energia do Brasil. Em 1941 a madeira era responsável por 75% da energia consumida. A partir daí houve um declínio de sua participação na matriz energética, em termos quantitativos. Entretanto o consumo vem ampliando, registrando que há um mercado cativo para a utilização da biomassa como fonte de energia a partir de florestas artificiais. O Brasil detém hoje a mais efetiva tecnologia mundial para implementação, manuseio e exploração de florestas plantadas (REZENDE, 2010). A produção de ferro-gusa no Brasil tem como sustentáculos dois vértices termorredutores - o carvão mineral (coque) e o carvão vegetal. O Brasil possui uma das
  4. 4. 4 maiores reservas de carvão mineral do mundo e apenas 13 países dispõem de reservas maiores do que as suas. Entretanto, esses mesmos 13 países são também os maiores produtores mundiais do minério, enquanto que a produção brasileira encontra-se apenas na 26ª posição. Ou seja, o Brasil é o único país possuidor de grandes reservas que não se encontra entre os maiores produtores mundiais de carvão mineral. O recurso de carvão mineral nacional é expressivo também em termos energéticos. Como comparação, a energia dos recursos de petróleo corresponde a 2,02x109 tep, enquanto a energia dos recursos de carvão mineral é de 7,04x109 tep. Logo, a quantidade de energia armazenada nos recursos de carvão é 3,5 vezes maior que a energia dos recursos petrolíferos nacionais. O carvão mineral possui duas aplicações principais no Brasil: utilização como combustível para geração de energia elétrica, incluindo uso energético industrial, e utilização na siderurgia para produção de coque, ferro- gusa e aço. Na atual taxa de utilização, as reservas provadas são suficientes para prover carvão por mais de 500 anos. Verifica-se, contudo, que além de utilizar de forma modesta a reserva de carvão nacional disponível, o país ainda importa carvão para uso siderúrgico, principalmente da Austrália, Estados Unidos, Rússia, Canadá, Colômbia, Venezuela, Indonésia e África do Sul, visto que o carvão nacional produzido não possui as propriedades adequadas para este uso com as tecnologias atualmente em operação (CCGE, 2012) 3 . Conforme relata Assef (2013), as reservas de minério de ferro de Mato Grosso do Sul correspondem a 9,9% da reserva brasileira, equivalentes a 29,6 bilhões de toneladas. Além disso, o Estado possui 2,93 bilhões de toneladas com teor médio de 55% de ferro, enquanto Minas Gerais tem 79,7% das reservas ao teor médio de 51,4% e o Pará com 9,1% das reservas, com teor médio de 67%. Em 2012, o Mato Grosso do Sul apresentou uma produção equivalente a 6,38 milhões de toneladas de minério de ferro, o que representou 1,61% da produção nacional, isto é, 395 milhões de toneladas. Contudo, ao contrário do desempenho nacional em 2012, a produção de minério de ferro no Estado apresentou crescimento de 14,2% sobre o ano de 2011, enquanto, nacionalmente foi registrada queda de 1%. Ainda no ano passado, a produção de minério de ferro em Mato Grosso do Sul alcançou o equivalente a 6,4 milhões de toneladas, representando 1,6% da produção nacional. Em valores, a produção estadual atingiu a marca de R$ 964,6 milhões ou 1,4% do valor total da produção nacional. No ano de 2010, segundo a Pesquisa Industrial Anual do IBGE (Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística), Mato Grosso do Sul produziu 469,5 mil toneladas de ferro-gusa que, em valores, representaram R$ 319,9 milhões ou 6,4% do valor total da produção nacional. 3 Centro de Gestão e Estudos Estratégicos - Série Documentos Técnicos, nº 14
  5. 5. 5 A pressão pela produção ecologicamente correta e autossustentável tem dirigido a busca por tecnologias que atendam estes anseios com efetiva economia. O carvão vegetal é obtido a partir da pirólise (decomposição pelo calor) ou carbonização de madeira. O produto resultante é o carvão, o liquido piro lenhoso e gases não condensáveis. Rotineiramente o carvão é utilizado como combustível de aquecedores, lareira, churrasqueiras e fogões a lenha, além de abastecer alguns setores industriais como as siderúrgicas. Quimicamente o carvão é possui estrutura policíclica aromática, com alto grau de condensação. Possui uma estrutura porosa permitindo que a água e os compostos voláteis contidos na madeira sejam eliminados, deixando espaços vazios e, apresentando baixa densidade. Em sendo subproduto florestal e resultante da pirólise da madeira, pode também ser conhecida como carbonização ou destilação seca da madeira. Neste processo a madeira é aquecida em ambiente fechado, na ausência ou presença de quantidades controladas de oxigênio, a temperaturas acima de 300 ºC, evaporando água, líquidos orgânicos, e gases não condensáveis, tendo o carvão como resíduo (FONTES, 2005). O processo de coqueificação é a “destilação” por pirólise ou decomposição térmica do carvão mineral, em ausência de ar, que após a liberação da matéria volátil permite obter um resíduo sólido, poroso e com grande quantidade de carbono. Durante o processo de transformação do carvão mineral em coque, a temperatura média da mistura enfornada permanece em torno de 1.300°C. A pirólise, carbonização ou ainda destilação seca da madeira é conduzida em atmosfera sem oxigênio ou com parcela de oxigênio controlada e a temperatura acima de 300 graus. Nestas condições gera o carvão vegetal e, concomitantemente, matéria volátil parcialmente condensável. O líquido piro lenhoso compõe-se de ácido piro lenhoso, uma solução aquosa de ácidos acético e fórmico, metanol e alcatrão solúvel. Pode-se identificar três fases no processo da Pirólise, divididas em Carbonização, onde se obtém o carvão vegetal, a Destilação, onde é produzido o licor pirolenhoso e, finalmente a Gaseificação onde se pode obter o gás combustível. Dentre os gases produzidos na pirólise os principais são: CO, CO2, H2, CH4, vapor d’água, hidrocarbonetos gasosos e vapores de alcatrão, de metanol, de ácido acético e do licor pirolenhoso. Esses produtos metabólicos, quando liberados na atmosfera, produzem líquidos extremamente prejudiciais à sustentabilidade do meio ambiente (FONTES, 2005). Em entrevista ao RURALCENTRO (2013) o Sr. Junior Ramires, Presidente da Associação dos Produtores e Consumidores de Florestas Plantadas (REFLORE/MS) informa
  6. 6. 6 que o Estado de Mato Grosso do Sul destaca-se nacionalmente no setor de silvicultura, sobretudo pela elevação de 23% na área plantada, registrado em 2012, quando o plantio de eucalipto saltou de 500 mil para 612 mil hectares. O mesmo evidenciou que a atividade florestal tem auxiliado a melhoria do meio ambiente, particularmente pelo fato de que todo o plantio de eucalipto estar sendo efetuado em áreas degradadas. Esta elevação configurou o investimento de R$ 600 milhões para o setor e ressaltou que muito ainda será feito em todas as cadeias produtivas que envolvem a silvicultura. “Toda a área plantada com eucalipto corresponde apenas 1,7% do território do nosso Estado, mas é preciso melhorar a infraestrutura, permitindo a efetivação no escoamento da produção”. O Presidente descartou a volta dos incentivos fiscais para o setor, enfatizando que o pleito do empresariado é por uma desoneração na carga tributária, pois a expectativa é que até 2020 será possível chegar a um milhão de hectares plantados, principalmente se a questão logística e a desoneração na carga tributária acompanharem a lógica mercadológica de desenvolvimento no Estado. Dos 612 mil hectares de área plantada, 68% estão ligadas às empresas que fazem parte da Reflore-MS: Amata Brasil, Santa Mônica Reflorestamentos, Tramasul, Ramires Reflorestamentos, Niobe, Eldorado Brasil, Fíbria, Corus Agroflorestal, Brasilwood, Cautex Florestal, Vetorial e Grupo Mutum. Mediante dados disponibilizados pela Associação Sul-Mato-Grossense de Produtores e Consumidores de Florestas Plantadas (REFLORE/MS, 2013) a extensão de florestas plantadas no Estado de Mato Grosso do Sul se encontra conforme, quadro 01, abaixo: 2011 2012* 2013** Eucalipto - 476 mil hectares Eucalipto - 580 mil hectares Eucalipto - 690 mil hectares Pinus - 12 mil hectares Pinus - 10 mil hectares Pinus - 8 mil hectares Total - 488 mil hectares Total - 590 mil hectares Total - 698 mil hectares *em apuração **projeção Quadro 01 A descoberta do carvão vegetal e seu uso como combustível data do primitivismo quando, nas cavernas, ao fazer uso da madeira queimada, com aparência negra que podia ser reduzida a fragmentos, o homem percebeu que esta não produzia chama nem fumaça e
  7. 7. 7 originava calor de maior intensidade que aquele produzido pela queima direta da madeira (COLOMBO et. al, 2006). Mas foi no início da década de 1980 que o carvão vegetal adquiriu importância estratégica, em virtude da crise mundial do petróleo que ocorreu no final da década de 1970 (BRITO, 1990). A produção do carvão vegetal no Brasil é realizada, na maioria das vezes, em fornos de alvenaria rudimentares. Nesse sistema, o controle da carbonização ocorre sem qualquer base de conhecimento, e sem recuperação dos voláteis, que acabam lançados no meio ambiente (ALMEIDA e REZENDE, 1982, citado por GUIMARÃES NETO, et al, 2007). No Estado de Mato Grosso do Sul, o processo de produção de carvão vegetal ainda permanece, em sua maioria, na modalidade dos fornos rudimentares, também conhecidos como “rabo quente”, o que representa grande desvantagem, em razão da queima parcial da madeira enfornada para gerar a energia exigida ao processo, parco rendimento gravimétrico e eficiência energética, circulação de gases condensáveis nocivos à sustentabilidade do meio ambiente, demorado processo de carbonização em média de 8 a 12 dias, com ínfima produtividade, não aproveitamento dos componentes gasosos combustíveis, tanto os condensáveis como não condensáveis, e finalmente, o controle do processo é intrínseco a habilidade do operador. A pressão mundial por uma produção ecologicamente irrepreensível e autossustentável tem aprofundado as pesquisas tecnológicas objetivando atender estes anseios, com efetividade, também, no viés econômico. A prática rudimentar da produção de carvão vegetal pode ser considerada prejudicial, com descarte de toneladas de componentes químicos na atmosfera, pois no processo de carbonização aproveitam-se apenas de 30 a 40% da madeira na forma de carvão vegetal (BRITO, 1990). O fato destaca a necessidade premente de fomento de novas tecnologias, sobretudo pelas condições que o carvão vegetal exibe como opção de energia, tanto para a siderurgia quanto para outros segmentos industriais. Nos últimos vinte anos, o carvão vegetal, tem merecido maior ênfase na literatura florestal mundial, por sua inserção na utilização doméstica, pela imagem social contestada mediante seu processo de produção, em sua maioria desumano, e pela expectativa de um combustível renovável. No Brasil, são raras as pesquisas no que tange a sua cadeia produtiva e, as existentes não discorrem sobre o conjunto e o movimento da cadeia no âmbito dos intra e interarranjos dos distintos agentes, envolvidos. O que se encontra são explanações focadas em fluxo, sem qualquer informação detalhada nas etapas do processo de produção. A área da
  8. 8. 8 silvicultura, onde esta inclusa a produção de carvão vegetal é extensa, envolvendo diversas ramificações e produtos finais como os produtos florestais não madeireiros a madeira para diferentes finalidades. Um dos aspectos mencionados em estudos existentes registra como dificuldades inerentes à cadeia, a matéria-prima florestal nativa ou plantada, gerando uma diversidade enorme de produtos finais madeireiros, não madeireiros e os coprodutos, cada qual com sua peculiaridade, tornando o arranjo mais intrincado ao longo das cadeias, ampliando a resistência de identificação dos agentes atuantes, bem como suas inter-relações (REZENDE, 2010). O Brasil é o maior produtor mundial de carvão vegetal e o setor siderúrgico seu principal consumidor, tendo em vista que mais de dois terços dessa produção são destinados às indústrias da siderurgia e metalurgia. Não obstante os exemplos mundiais de produção de carvão vegetal, que incluem modernos processos industriais, de elevados índices tecnológicos, no Brasil a produção segue sendo efetuada, em sua maioria, em fornos de alvenaria (MEIRA, 2005). Esse sistema de produção de carvão vegetal é composto de fornos de alvenaria e argila, chamados de fornos meia-laranja ou “rabo quente”, dos tipos fornos de “superfície” quando o terreno é plano ou fornos de “encosta” quando em regiões de relevo acidentado. Esses fornos podem carbonizar volumes de madeira que variam de 6 a 20 estéreos4 . Almejando a otimização da carbonização foram criadas as retortas, equipamentos que aplicam a combustão externa dos gases captados na própria carbonização para a geração de calor, permitindo maior produtividade e qualidade, em um único equipamento (BRITO, 1990). Os fornos para produção de carvão vegetal da modalidade “rabo quente” são construídos somente com tijolos de barro cozido e argamassa (barro + areia + água). Seu custo unitário é baixo e o forno rudimentar é de fácil manejo, uma vez que um carvoeiro pode operar de sete a dez fornos simultaneamente, fazendo o trabalho de carga, carbonização, barrela, descarga e limpeza. A jornada de trabalho começa com o carregamento do forno de lenha e termina o descarregamento e depositado em área específica. A carbonização em fornos desta modalidade oferece riscos a saúde e segurança do trabalhador, principalmente as operações de carga e descarga, trabalho pesado, que amiúde transcorre em ambiente com temperatura elevada, podendo causar danosos efeitos ao organismo, como irritação ocular e nasal, dermatite, dores de cabeça, processo alérgico e outros (MINETTI, et al., 2007). 4 quantidade empilhada em metro cúbico (COLOMBO, 2006)
  9. 9. 9 Com a necessidade de agregar valor ao carvão vegetal para torná-lo competitivo com outras fontes de energia, particularmente com o coque, as empresas florestais são forçadas a buscar opções no sistema através de inovações tecnológicas a fim de obter maior produtividade e qualidade do carvão vegetal (GUIMARÃES NETO, et al, 2007). Assim, as expectativas para a agroindústria de carvão vegetal estão diretamente ligadas às do mercado mundial de aço, visto que o Brasil exporta cerca de 40% da sua produção de aço bruto. A literatura é farta sobre estudos direcionados aos valores que devem ser agregados ao carvão vegetal desde a origem da madeira (nativa ou reflorestamento) a ser pirolisada até a escolha de fornos a serem utilizados para maior efetividade de produção e qualidade de excelência no carvão. Zuchi (2001) analisa a evolução dos sistemas de produção do carvão vegetal, focando desde o sistema artesanal, com condições desumanas ao trabalhador, até o sistema denominado integrado, que é praticado pelas empresas de reflorestamento, que introduziram a mecanização do carregamento e descarregamento dos fornos e verificaram melhorias na produção e nas condições de trabalho, assim como a redução dos efeitos negativos ambientais. O autor também detectou que o setor de produção de carvão vegetal em 1988 foi responsável por 40.500 empregos diretos na produção de madeira nativa e 19.800 na de madeira originária de reflorestamento. Esse cenário demonstra que um número significativo de trabalhadores atua no sistema artesanal de produção, apesar das restrições legais de desmatamento. Guimarães Neto (2007) em análise sobre avaliação econômica e financeira de projetos de fornos dos tipos Container Industrial e “retangular” com capacidade para 40 estéreos, concluiu que os principais resultados foram a viabilidade econômica deste tipo de forno, o controle do processo por meio da temperatura dos gases da carbonização e o estabelecimento de um perfil térmico médio do forno. Todavia salientou que apesar das pesquisas existentes, ainda havia escassez de conhecimento por parte dos investidores sobre as viabilidades financeira e econômica para ambos os tipos de fornos. Na comparação de análise de instalações e processos quanto aos aspectos técnicos e econômicos, dois sistemas produtivos de carvão vegetal são possíveis, o sistema de carbonização tradicional e de carbonização em fornos cilíndricos verticais. Colombo et al., (2006), na ânsia de encontrar uma modelagem sustentável, conseguiu detectar que o emprego de fornos cilíndricos verticais, permite obter derivados úteis na carbonização além do carvão, valendo-se para isso dos gases, dos vapores não condensáveis e os condensáveis da destilação,
  10. 10. 10 resultando na chamada “destilação seca”. Esse processo, além de necessário ao meio ambiente, representa um estímulo à qualificação profissional e maior reflexão do setor. E possível concluir por um lado, que o sistema de produção tradicional do carvão vegetal, pode ser considerado arcaico em varias vertentes, tais como do ponto de vista social, pois os trabalhadores são sujeitos, em sua maioria, ao trabalho sem registro em carteira, sem direito aos benefícios legais, além das condições insalubres. Outro problema é a baixa devolutiva econômica no modelo produtivo, em virtude das altas perdas resultantes da baixa eficiência no processo. Destaca-se ainda a insustentabilidade ambiental, em razão do total descuido com a preservação ambiental. Por outro prisma é preciso considerar que contribui para a manutenção do desenvolvimento social, mediante a valorização da mão de obra, do econômico, através do efetivo emprego da matéria prima adicionando valor financeiro ao processo e finalmente do ambiental, caso seja operado sem maculação do meio ambiente, mediante efetiva utilização de produtos e subprodutos de florestas plantadas, durante todo o processo produtivo, concorrendo para o reconhecimento evolutivo do setor. Expressas as viabilidades técnica e econômica, concluiu-se que a implementação do sistema de carbonização em fornos cilíndricos verticais se mostrou agregadora de valor para o setor carvoeiro e, com lastros para toda a sociedade brasileira. Na proposição de pesquisa de avaliar a instrumentação térmica de fornos retangulares destinados à produção de carvão vegetal, denominados RAC220, com capacidade individual para produzir 30 toneladas de carvão por ciclo de carbonização (CARVALHO et al, 2012), comprovaram que a instrumentação térmica deve ser utilizada para aprimorar e corrigir o ciclo de carbonização, a fim de aumentar a produtividade e diminuir os custos. A pesquisa permitiu visualizar que os perfis térmicos auxiliaram os carbonizadores na identificação de irregularidades no processo e a corrigi-las em tempo real de produção. Salienta-se que o desenvolvimento de tecnologias para controlar termicamente fornos industriais é essencial no que tange a ampliação da produtividade, da qualidade do processo e dos produtos finais, além de se vislumbrar lucros alviçareiros. Peculiarmente, em fornos de produção de carvão vegetal, os cálculos sobre o grau de umidade da madeira, o período de tempo necessário à secagem da mesma, o intervalo tempo entre a abertura e o fechamento das chaminés, como também do passo a passo do processo produtivo, o tempo de pirólise e resfriamento do carvão e, finalmente a padronização da carbonização, devem ser prioritários. No entanto essas fases do processo são de árdua execução prática, dependendo
  11. 11. 11 exclusivamente da experiência prática dos carbonizadores, valendo-se hodierno como indicador importante na construção da planilha de salários. Estima-se que no Brasil, aproximadamente, 1/3 da produção de gusa e aço e que 50% da produção de ferroligas utilizam o carvão vegetal como termorredutor. De acordo com o Anuário 2009 da Associação Mineira de Silvicultura (AMS), o consumo de carvão vegetal no país cresceu 42% entre 1997 e 2008, passando de 23,6 milhões de metros de carvão (mdc) 5 para 33,4 milhões, sendo que aproximadamente 40% desse total, foi produzido a partir de madeira de florestas plantadas. Nesse cenário, compreende-se que a cadeia produtiva do carvão deve ser analisada sob o olhar de um novo paradigma de negócios em que há forte pressão sobre as empresas e órgãos governamentais por conta da globalização, da inovação em tecnologias, da acirrada concorrência, da exuberante e escancarada demanda por responsabilidade social e sustentabilidade ambiental. Diante de tamanha emergência há que atuar técnica e cientificamente, visando o crescimento da oferta com mínimos impactos ambientais com estabelecimento de normas sociais no diferencial de fabricação desse valoroso produto. A rigor, é condição elementar informar-se do complexo inerente à produção e a extensão de absorção de insumo florestal para se alicerçar as bases no que se refere a uma administração sustentada da ocupação com o carvão vegetal e, somente após a posse desses conhecimentos elaborar planos e diretrizes que objetivem o desenvolvimento sustentado para o nicho do carvão vegetal (REZENDE, 2010). Além de todas as incógnitas já citadas, a preocupação com a origem da madeira que através da pirolise está se transformando em carvão vegetal, é uma realidade urgente. Paradoxalmente ao número elevado de fabricação do produto final em âmbitos estadual e nacional, a Associação Brasileira de Produtores de Florestas Plantadas (ABRAF) em seu 7º Anuário Estatístico/2012, registrou que o setor de florestas plantadas no Brasil em 2011 cresceu em Valor Bruto da Produção Florestal em contraponto a 2010, totalizando 53,91 bilhões de reais. O nível de emprego dos vários segmentos da cadeia produtiva primária também cresceu e atingiu 4,73 milhões entre empregos diretos, indiretos e os decorridos ao efeito-renda, mesmo diante das medidas de contenção do consumo interno, visando manter a inflação dentro das metas pretendidas, colocadas pelo governo. Não obstante, a extensão de área plantada em 2011 delineou, pela primeira vez na última década, uma inquietante 5 Unidade de medida para o carvão vegetal que equivale à quantidade de carvão que cabe em um metro cúbico
  12. 12. 12 paralisação quantificada em 6,5 milhões de hectares, que pode ser entendida pelos impedimentos à aquisição de terras por empresas nacionais com maioria de fundo estrangeiro e, simultaneamente quanto à procura pelos órgãos estaduais de licenciamento ambiental e aos morosos prazos para a devolutiva dos processos respectivos. Corroborando essas perspectivas o Ministério de Minas e Energia (MME) pontua o licenciamento ambiental de empreendimentos hidrelétricos no Brasil sendo percebido como imenso obstáculo, resultando em atrasos no desenvolvimento dos empreendimentos, condição essa resultante da parcial falta de sinergia entre os marcos regulatórios dos setores ambiental e elétrico. No âmbito ambiental, as regras do licenciamento mantêm-se essencialmente inalteradas desde suas origens e os órgãos ambientais ainda não alcançaram um substancial aumento de aptidão institucional. Contudo, mesmo sob esses extremos, o setor de florestas plantadas em 2011 conseguiu ainda assim ampliar seus indicadores de faturamento e geração de empregos, revelando suas expressivas contribuições para a economia e o progresso do país (MME, 2008) O estado de Mato Grosso do Sul (MS) detém é o maior produtor de carvão vegetal do país, com produção de 359,3 mil toneladas, seguido do Maranhão, Minas Gerais e Piauí com, respectivamente 339,7 mil/t, 156,5 mil/t e 137,7 mil/t. No estado o carvão vegetal é utilizado em setores multivariados, como na indústria química, farmacêutica, construção civil, majorando na produção do ferro gusa. Neste nicho de mercado o estado do Mato Grosso do Sul é o 5º maior produtor de ferro gusa do país com cerca de 1 milhão de tonelada/ano. Sua indústria já produz o suficiente para guarnecer inicialmente uma aciaria6 (PAINEL FLORESTAL, 2013). O Estado já possuiu 300 empresas atuando no mercado do carvão, gerando 25.000 empregos diretos e indiretos, na produção mensal de 400 mil MDC, sendo que 200 mil MDC/mês eram enviados para outros estados, principalmente Minas Gerais (sendo alíquota de 12% de ICMS). A partir do mês de julho/2011 a produção do MS declinou para 200 mil MDC/mês no estado, e desse total 50 mil MDC/mês são enviados para outros estados. Movimentou R$ 750 milhões de reais, representando 5% do PIB de Mato Grosso do Sul, perfazendo uma arrecadação de R$ 60 milhões em ICMS por ano (SindCARV/MS, 2013). A Secretaria de Fazenda do Estado de Mato Grosso do Sul (SEFAZ, 2013) divulgou no Diário Oficial do Estado (DOE, 2013), em 11/04/2013, uma portaria quanto ao valor real pesquisado do carvão vegetal. De acordo com a portaria, o carvão vegetal de uso doméstico 6 Equipamento usado para transformar o ferro gusa em aço.
  13. 13. 13 está cotado na operação interna em R$ 1,40 o quilo e o metro cúbico do produto tem preço fixado em R$ 350,00. Já na operação interestadual o quilo é avaliado em R$ 0,93 e o metro cúbico comercializado a R$ 232,50. No caso do carvão vegetal para uso industrial o quilo é vendido por R$ 0,47. O metro cúbico é negociado a R$ 125, e a tonelada a 475,00. METODOLOGIA Este trabalho baseou-se em pesquisa bibliográfica descritiva e exploratória, que respaldou o diagnóstico do processo de produção e, o mercado do carvão vegetal como agro combustível. Simultaneamente, efetuou-se entrevista com o presidente do Sindicato das Indústrias e dos Produtores de Carvão Vegetal de Mato Grosso do Sul (SindiCARV), órgão representativo da categoria e, como forma de enriquecer a análise da literatura utilizada. As informações foram posteriormente sistematizadas de modo a permitir a análise e compreensão do cenário real do mercado do carvão vegetal no Estado. RESULTADOS E DISCUSSÃO Em entrevista com o Presidente do SindiCARV/MS, Sr. Marcos Brito, este declarou que a burocracia tem feito com que mais de um milhão de metros cúbicos de madeira apodreçam nas propriedades rurais do Estado, por falta de licença dos produtores para transformarem um material que já está no chão em carvão vegetal, tão necessário na produção de ferro-gusa. Os produtores reclamam da falta de estrutura do Instituto do Meio Ambiente de Mato Grosso do Sul (IMASUL) na concessão das licenças ambientais para o funcionamento das siderúrgicas. O setor apresentou um recuo de 46,66% nos últimos dois anos. Em 2011, o setor arrecadava R$ 750 milhões, e hodierno arrecada R$ 400 milhões. O volume de carvão vegetal disponível no mercado sul-mato-grossense é suficiente para abastecer as suas siderúrgicas por no máximo 120 dias, colocando em risco a produção de ferro-gusa pela falta da matéria-prima. Há seis altos-fornos no Estado, entretanto três estão parados e, com o estoque lenhoso existente não se conseguirá atender a demanda no segundo semestre. Enfatizou a ociosidade dos trabalhadores podendo se transformar em desemprego e, finalizou evidenciando que, se a produção cessar, o Estado perderá em torno de 10 mil empregos diretos e quase 15 mil indiretos, gerados pelo setor. Soma-se a isso o valor agregado do carvão vegetal que rende mais R$ 400 milhões. Contrapondo-se a esse cenário o secretário da Secretaria de Estado de Meio Ambiente, do Planejamento da Ciência e Tecnologia (SEMAC), Sr. Carlos Alberto Menezes, garantiu
  14. 14. 14 não haver quaisquer indícios de redução da produção siderúrgica por falta de carvão, afirmando que o rigor na emissão de licenças deve ser mantido, por tratar-se de uma questão ambiental significativa, e revelou que o setor em questão foi o primeiro a ser informatizado para dar celeridade aos processos de pedidos de licença ambiental. Concluiu que a cada ano o Estado tem trabalhado para ampliar a velocidade nas concessões, e que os prazos para verificação e fiscalização de análises diminuem anualmente. Na prática, tanto as indústrias quanto os produtores de carvão vegetal valem-se dos restos de árvores e madeira de propriedades rurais, que, por sua vez, são obrigadas por lei a darem destinos econômico e ambiental à resultante do desmatamento para o aumento do volume de pastagens e lavouras. “O material lenhoso é algo que já está no chão, em processo de deterioração, e o que se precisa é tão somente dar-lhe um destino e/ou um aproveitamento. O carvão vegetal é usado preponderantemente na produção de ferro-gusa e aço, cumprindo as funções de combustível para gerar o calor necessário à operação do alto-forno da siderúrgica, e como agente químico para retirar o oxigênio durante o processo. O presidente do SindiCARV também revelou que na época da entrevista havia cerca de 466 processos com pedidos de licença ambiental que aguardam respostas do IMASUL. As solicitações dizem respeito às Autorização Ambiental para Carvoejamento (AAC), Licença de Operação (LO) e Licença de Instalação e Operação (LIO). O ferro-gusa é a matéria-prima do aço, sua produção depende do desmatamento e apenas uma pequena parte da madeira utilizada provém de áreas de reflorestamento, o restante é proveniente de mata primária. A proposta do setor é se tornar autossustentável até 2018, ou seja, manter a capacidade de produção vegetal apenas com madeira oriunda de floresta plantada”. CONSIDERAÇÕES FINAIS Em Mato Grosso do Sul prevalece a modalidade dos fornos rudimentares, também conhecidos como rabo quente, o que apresenta uma grande desvantagem, como queima parcial da madeira enfornada para gerar a energia exigida ao processo, parco rendimento gravimétrico e eficiência energética, circulação de gases condensáveis nocivos à sustentabilidade do meio ambiente; extenso processo de carbonização, em média de 8 a 12 dias com ínfima produtividade; não aproveitamento dos componentes gasosos combustíveis (condensáveis e não condensáveis). Concomitantemente o controle do processo é intrínseco a habilidade do operador. Esses fatos tornam prementes os investimentos tecnológicos para o setor, no sentido de maximizar lucros, preservar o meio ambiente e a saúde dos trabalhadores.
  15. 15. 15 Quanto à capacidade de produção, mediante a estrutura pesquisada, o setor caminha a passos largos, pois têm toda a sua produção consumida pelo próprio Estado, eximindo-o da necessidade de importação e, em contrapartida sacrificando-lhe a possibilidade de exportação, o que impele a novos relacionamentos mercadológicos, muito bem-vindos a um Estado em franca expansão. As informações até o momento obtidas confirmam que a produção de carvão vegetal no Mato Grosso do Sul esta intimamente relacionada às áreas de mineração e de produção de energia a partir de matérias primas renováveis. Entretanto o sistema de produção artesanal precisa ser melhorado para garantir melhor nível de vida e garantias aos produtores. Para que a cadeia se estabilize em níveis de sustentabilidade é necessário garantir a origem da madeira como de florestas plantadas ou uma forma de estabelecer a origem da madeira nativa quando empregada, como forma de tornar transparente o atendimento a legislação sobre preservação ambiental. Finalmente e aos poucos será necessário organizar e especializar a mão de obra envolvida na fabricação de carvão vegetal e introduzir tecnologias mais eficientes, que incluam o aproveitamento e valorização dos coprodutos, como forma de reduzir o impacto no meio ambiente e tonar a produtividade maior. Concluiu-se que o assunto é extremamente extenso e profundo, não permitindo que o trabalho em tela de cabo ao mesmo e, inspirando pesquisas futuras. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS ABRAF. 7º Anuário Estatístico da Associação Brasileira de Produtores de Florestas Plantadas - 2012 ano base 2011 / Brasília: 2012. Andrade, Azarias Machado de; Passos, Paulo Roberto de Assis; Marques, Luiz Guilherme da Costa; Oliveira, Luciano Basto; Vidaurre, Graziela Baptista; Rocha, José das Dores de Sá. Pirólise de resíduos do coco-da-baía (Cocos nucifera Linn) e análise do carvão vegetal. Revista Árvore - vol.28 - no.5 – Viçosa, Sept./Oct. 2004. Assef, Edemir Haim. A Força da Indústria Extrativa de Corumbá e Ladario. Revista da Federação das Indústrias de Mato Grosso do Sul. Ano 6. Nº 56. Pag. 34, abril/2013
  16. 16. 16 Brito, José Otavio. Princípios de Produção E Utilização de Carvão Vegetal de Madeira. Documentos Florestais - Piracicaba (9): 1 –19, Mai. 1990 Carvalho, Solidônio Rodrigues de; Borges, Valério Luiz; Mulina, Oliveira, Bruno Henrique; Oliveira, Rogério Lima Mota de; Júnior, Edson Alves Figueira; Filho, José Silvio Pessoa. Instrumentação Térmica Aplicada ao Processo de Produção de Carvão Vegetal em Fornos de Alvenaria - Revista Árvore - vol.36 - no.4 – Viçosa, July/Aug. 2012. CIFLORESTAS. Disponibilizado em http://www.ciflorestas.com.br (acessado em 15/05/2013) Colombo, Sueli de Fátima de Oliveira; Pimenta, Alexandre Santos; Hatakeyama, Kazuo. Produção de carvão vegetal em fornos cilíndricos verticais: um modelo sustentável. XIII SIMPEP - Bauru, SP, Brasil, 6 a 8 de Novembro de 2006 Dias, Elizabeth Costa; Assunção, Ada Ávila; Guerra, Cláudio Bueno; Prais, Hugo Alejandro Cano. Processo de trabalho e saúde dos trabalhadores na produção artesanal de carvão vegetal em Minas Gerais, Brasil. Caderno de Saúde Pública - vol.18 - no.1 - Rio de Janeiro - Jan./Feb. 2002. Fontes, Alessandro Albino; Silva, Márcio Lopes da; Lima, João Eustáquio de. Integração Espacial no Mercado Mineiro de Carvão Vegetal. Revista Árvore, Viçosa-MG, v.29, n.6, (p.937-946), 2005. Guimarães Neto, Rosalvo Maciel; Pimenta, Alexandre Santos; Silva, Marcio Lopes da; Soares, Naisy Silva; Vital, Benedito Rocha; Silva, José de Castro. Avaliação econômica e financeira de projetos de fornos dos tipos container industrial e retangular de 40 estéreos. Revista Árvore - vol.31 - no.4 – Viçosa, July/Aug. 2007. Jornal O Estado, – D1. Atraso na emissão de licenças afeta setor siderúrgico no Estado. Segunda -feira, 11 de março de 2013.Campo Grande/MS. Khalaf, Péricles Inácio; Souza, Ivan Gonçalves de; Carasek, Eduardo; Debacher, Nito Angelo. Produção de gás de síntese por plasma térmico via pirólise de metano e dióxido de carbono. Química Nova - vol.34 - no.9 - São Paulo, Sept. 2011.
  17. 17. 17 Martins, Ayrton F.; Diniz, Juraci; Stahl, João A.; Cardoso, André de L.. Caracterização dos produtos líquidos e do carvão da pirólise de serragem de eucalipto. Química Nova - vol.30 - no.4 - São Paulo, July/Aug. 2007. Meira, Ana Maria de; Brito, José Otávio; Rodriguez; Luiz Carlos Estraviz. Estudo de Aspectos Técnicos, Econômicos e Sociais da Produção de Carvão Vegetal no Município de Pedra Bela, São Paulo, Brasil. Revista Árvore, Viçosa-MG, v.29, n.5, p.809-817, 2005. Ministério de Minas e Energia. Relatório Técnico nº 40995-BR. Licenciamento Ambiental de Empreendimentos Hidrelétricos no Brasil: Uma Contribuição para o Debate. Banco Mundial. Março/2008. Oliveira, Mara L. de; Cabral, Lucianna L.; Leite, Marcia C. A. M.; Marques, Mônica R. C.. Pirólise de resíduos poliméricos gerados por atividades offshore. Polímeros - vol.19 - no.4 - São Carlos, 2009. PAINELFLORESTAL. Disponibilizsdo em http://www.painelflorestal.com.br/noticias/ biomassa/qual-e-o-maior-produtor-de-carvao-vegetal-do-pais. (acessado em 15/05/2013). REFLORE - Associação Sul-Mato-Grossense de Produtores e Consumidores de Florestas Plantadas. Disponível em http://www.reflore.com.br/dados/florestas-plantadas-ms (acessado em 15/05/2013). Rezende, João Batista & Santos, Antonio Carlos dos. A cadeia produtiva do carvão vegetal em Minas Gerais: pontos críticos e potencialidades. (Boletim Técnico, 95), Viçosa/MG. U R EPAMIG ZM, 2010. Riegel, Izabel; Moura, Angela B. D.; Morisso, Fernando Dal Pont; Mello, Fabiano de Souza. Análise termogravimétrica da pirólise da acácia-negra (Acacia mearnsii de Wild.) cultivada no Rio Grande do Sul, Brasil. Revista Árvore - vol.32 - no.3 - Viçosa May/June 2008. RURALCENTRO. Disponível em http://ruralcentro.uol.com.br/noticias/area-com-florestas- plantadas-no-ms-cresce. (entrevista divulgada em 05/04/2013) Secretaria do Estado de Fazenda (SEFAZ) - Diário Oficial do Estado (DOE). Portaria nº 2.351, que altera o valor real pesquisado do Carvão Vegetal. Publicado em 11/04/2012.
  18. 18. 18 SÉRIE DOCUMENTOS TÉCNICOS - novembro 2012 - Nº 14 - Roadmap tecnológico para produção, uso limpo e eficiente do carvão mineral nacional: 2012 a 2035. Brasília: Centro de Gestão e Estudos Estratégicos, (Organização Social supervisionada pelo Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação - MCTI. Silva, Marcela Gomes da; Numazawa, Sueo; Araujo, Maristela Machado; Nagaishi, Thais Yuri Rodrigues; Galvão, Gilvana Rodrigues. Carvão de resíduos de indústria madeireira de três espécies florestais exploradas no município de Paragominas, PA. Acta Amaz. - vol.37 - no.1 - Manaus 2007. SindCARV - Sindicato das Indústrias e dos Produtores de Carvão Vegetal de Mato Grosso do Sul. Disponível em http://www.sindicarv.com.br/numeros/numeros-de-ms (acessado em 03/03/2013). Souza, Rafael Machado de; Andrade, Fabiana Michelsen de; Moura, Angela Beatrice Dewes; Teixeira, Paulo José Zimermann. Sintomas respiratórios em trabalhadores de carvoarias nos municípios de Lindolfo Collor, Ivoti e Presidente Lucena, RS. Jornal Brasileiro de pneumologia - vol.36 - no.2 - São Paulo, Mar./Apr. 2010. WIKIPÉDIA. Disponível em http://pt.wikipedia.org/wiki/Coque. (acessado em 09/07/2013).

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