SMEnergy

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A Metodologia da Pegada Energética

1

Introdução

2

Utilização de energia, Consumo de energia e Sistema energético

3

Gestão da Energia

4

Sistemas de gestão da energia

5

Classificação energética das empresas

6

Estudos de caso de PME que reduziram a sua pegada energética

7

Boas práticas para a redução da pegada energética das PME

8

Conclusão

O presente documento representa as tarefas do primeiro Resultado do projeto “Metodologia de gestão da pegada energética” do projeto SMEnergy, financiado pelo programa Erasmus+, com o objetivo de desenvolver uma metodologia para as Pequenas e Médias Empresas (PME) medirem a sua pegada energética e identificarem ações para a otimizar e melhorar a sua utilização de energia. O trabalho aqui apresentado está organizado de acordo com a candidatura. O projeto é conduzido por um consórcio de cinco parceiros de quatro países europeus: Grécia, Portugal, Bulgária e Chipre. Todos os parceiros possuem os conhecimentos técnicos necessários para atingir os objetivos do projeto e uma vasta experiência na participação e gestão de projetos nacionais e europeus.

O primeiro resultado do projeto SMEnergy tem como objetivo criar um quadro metodológico para a gestão da pegada energética, e a presente tarefa (tarefa 1) representa o capítulo de introdução dessa metodologia.

Este documento é uma investigação sobre: a utilização/consumo de energia; pegada energética; normas internacionais; gestão da energia e estudos de caso.

As PME constituem mais de 99% de todas as empresas e são responsáveis por, aproximadamente, 13% do consumo final de energia a nível mundial (Southernwood et al., 2021). Centrando-nos nas PME, embora o impacto ambiental de uma empresa individual seja baixo, o impacto global de todo um setor pode ser muito elevado, especialmente considerando o elevado número de empresas que nele operam. Estima-se que as PME sejam responsáveis por aproximadamente 64% da poluição industrial na Europa, com variações setoriais que oscilam entre os 60% e 70%. Estes números estão em consonância com a contribuição das PME para a produção e para o emprego, uma vez que estas empregam quase 70% da mão de obra europeia e produzem perto de 60% do volume de negócios global da indústria transformadora e dos serviços (Calogirou, Constantinos, Sørensen et al., 2010). As PME contribuem significativamente para os objetivos de melhoria da eficiência energética da União Europeia. Os conceitos-chave do projeto são brevemente definidos nas secções seguintes.

References

Southernwood, J. et al. (2021) ‘Energy Efficiency Solutions for Small and Medium-Sized
Enterprises’, p. 19. doi: 10.3390/proceedings2020065019.

Calogirou, Constantinos, Sørensen, S. Y. et al. (2010) SMEs and the environment in the European
Union, European Commission, DG Enterprise and Industry.

Toda a cadeia que vai desde a oferta de energia (extração e exploração dos recursos energéticos primários) até à procura de energia (unidades consumidoras de energia na indústria, transportes, edifícios e outros setores) faz parte do sistema energético de um país ou de uma região (Agência Europeia do Ambiente, 2015). A transformação da energia das formas primárias para formas que podem ser utilizadas pelos utilizadores finais para a realização de serviços energéticos, envolve obrigatoriamente um fenómeno designado por conversão de energia (Hazen, 2021). A conversão de energia representa uma passagem entre diferentes etapas de um sistema energético, que podem ser classificadas em (Grubler et al., 2012):

  • Energia primária: a forma de energia que se encontra na natureza e que ainda não foi submetida a qualquer processo de conversão, podendo ser de natureza não renovável (fóssil) ou renovável;
  • Energia secundária: a forma de energia constituída por portadores de energia (resultantes da conversão da energia primária), que são, por exemplo, a eletricidade, o calor e os combustíveis sólidos/líquidos/gasosos;
  • Energia final: a forma de energia que é distribuída aos utilizadores finais (por exemplo, indústria, transportes e edifícios);
  • Energia útil: a forma de energia que é constituída por serviços energéticos (resultantes da conversão de energia final), como a que é medida em serviços como a mobilidade automóvel, o conforto térmico, o calor dos processos de produção e a iluminação.

A primeira etapa da análise de um sistema energético passa pela análise do consumo de energia. Embora no contexto das PME a análise de interesse seja em termos de serviços energéticos, é necessário, em primeiro lugar, compreender os níveis de consumo de energia em todo o mundo, o que só pode ser feito através da análise do consumo de energia primária. Esta análise serve essencialmente para perceber que recursos estão a ser extraídos da natureza e o caráter não renovável/renovável da cadeia energética. Na Figura 1, está representada a evolução do consumo de energia primária entre1965 e 2020.

Figura 1- Consumo de energia no mundo no período de 1965 a 2020 (adaptado de (Rodrigue, 2020))

Como se pode observar, embora a quota de utilização de recursos energéticos renováveis tenha vindo a aumentar nos últimos anos, com destaque para meados dos anos 2000, a dependência energética global continua a assentar na utilização de combustíveis fósseis. A diminuição da dependência energética dos combustíveis fósseis (e, portanto, a descarbonização do sistema energético) pode ser conseguida através do aumento da utilização de recursos energéticos renováveis ou da implementação de medidas que permitam uma melhor conversão de energia entre cada etapa do sistema energético. Na Figura 2, apresentam-se os níveis de utilização de energia entre e em cada etapa do sistema energético mundial.

Figura 2 Níveis de utilização de energia em cada etapa do sistema energético mundial, da energia primária à energia útil (adaptado de (Grubler et al., 2012)

 

Como se pode observar na figura acima, existem perdas consideráveis de energia na parte inferior do diagrama (que representa os serviços energéticos, e, portanto, a energia útil). O principal instrumento para a descarbonização do consumo de energia nas PME (para além da integração de energias renováveis) passa pela diminuição destas perdas, o que requer a implementação de medidas que promovam uma pegada energética reduzida, o aumento da eficiência energética e a melhoria da gestão de energia.

2.1. Pegada energética

A Pegada Energética é definida pela Global Footprint Network como a soma de todas as áreas utilizadas para fornecer energia não-alimentar. Trata-se da área necessária para absorver as emissões de CO2 (Footprint, 2002) dependendo, por isso, da soma das emissões totais de CO2 em conjunto com as áreas destinadas à produção de energia hidroelétrica, as florestas para lenha e as áreas destinadas a culturas energéticas (Manufacturing Energy and Carbon Footprints (2018 MECS) | Department of Energy, sem data).

A pegada energética permite-nos compreender melhor a distribuição espacial da utilização de energia, bem como comparar o consumo de energia em diferentes setores empresariais. As áreas identificadas como de consumo significativo de energia ou com perdas de energia podem significar oportunidades de melhoria da pegada energética através da implementação de práticas adequadas de gestão da energia e de diretrizes de eficiência energética, da atualização dos sistemas energéticos ou da aplicação de novas soluções tecnológicas. Assim, a pegada energética oferece uma referência macro para a avaliação do consumo de energia, para a definição de prioridades e análise de oportunidades (Ewing et al., 2009).

Embora o cálculo da pegada energética não equivale sempre a medidas simples, esta é muito dependente da equivalência do dióxido de carbono (CO2,eq), que é a medida mais comum e simples. A cada fonte de energia primária está associado um fator de emissão, e associando cada um destes fatores aos níveis de consumo de energia de cada fonte, é possível determinar o total de emissões de CO2,eq (Penman et al., 2006). A promoção da eficiência energética e da gestão da energia reduz as emissões totais de GEE e, consequentemente, a pegada energética global. Na Figura 3, encontra-se representada a evolução das emissões de CO2,eq em várias regiões do mundo.

A elaboração das normas internacionais sobre utilização e consumo de energia parte do objetivo global de descarbonizar os sistemas energéticos, ou seja, de reduzir as emissões totais de CO2,eq. Cada política estabelece, então, as suas próprias estratégias para o conseguir, quer através de ações ao nível do aumento da conversão energética, quer recorrendo mais diretamente a fontes de energia primárias com um menor nível de emissões de CO2,eq associado.

2.2. Eficiência Energética

A eficiência energética pode ser definida pela utilização de menores quantidades de energia para realizar a mesma tarefa ou produzir o mesmo resultado. Os edifícios energeticamente eficientes consomem menos energia para aquecer, arrefecer e fazer funcionar aparelhos elétricos e eletrónicos, e as instalações fabris energeticamente eficientes consomem menos energia para produzir bens.

A eficiência energética é uma das formas mais fáceis e económicas de combater as alterações climáticas, reduzir a utilização de combustíveis fósseis, reduzir os custos da energia e melhorar a competitividade das empresas. Esta é também uma componente vital para alcançar emissões líquidas nulas de CO2 através da descarbonização (Department of Energy – Energy Efficiency, 2010).

A implementação de medidas de melhoria da eficiência energética passa pelo aumento da conversão de energia entre cada etapa de um sistema energético. Por exemplo, passa pela diminuição do rácio entre a utilização total de energia final e a utilização total de energia primária (rácio EF/EP), e do rácio entre a energia útil total e a utilização total de energia final (rácio EU/EF).

Em termos do rácio EF/EP, os valores típicos para as tecnologias de conversão existentes incluem (Domingues, 2021; Silva, 2021):

  • Transporte de gás natural – Perto de 99%;
  • Transporte de eletricidade – Perto de 95%;
  • Refinarias – 95%;
  • Turbina a gás – até 40%;
  • Ciclo combinado (turbina a gás e turbina a vapor) – até 60%;
  • Turbina hidráulica – até 90% (praticamente atingido);
  • Turbina eólica – até 59% (limite teórico);
  • Célula solar – até 43%;
  • Célula de combustível – até 80%;
  • Eletrólise da água – 50% – 70%;
  • Pequenos motores elétricos – 30% – 60%;
  • Motores elétricos médios – 50% – 90%;
  • Grandes motores elétricos – 70% – 99,99%.

 

Em termos do rácio EU/EF, os valores típicos para as tecnologias de conversão existentes incluem (Domingues, 2021; Silva, 2021):

  • Resistência elétrica – Perto de 100%
  • Motor elétrico – Perto de 90%
  • Caldeira – Perto de 85%;
  • Lâmpada fluorescente – Cerca de 50%;
  • Motor de combustão interna – Cerca de 30%;
  • Lâmpada incandescente – Cerca de 5%.

A promoção da eficiência energética pode ser efetuada através da análise de potenciais melhorias ao nível da utilização de eletricidade, de utilização de energia térmica e de consumo de combustíveis. Ao nível da utilização de eletricidade, as medidas de eficiência energética passam essencialmente por melhorias associadas aos motores elétricos, tais como (Fernandes e Costa, 2016):

  • Instalar dispositivos de velocidade variável (VSD’s);
  • Substituir motores convencionais por motores de alto rendimento;
  • Garantir a manutenção dos motores;
  • Evitar o sobredimensionamento dos

 

Relativamente à utilização de energia térmica e ao consumo de combustíveis, as medidas de melhoria passam essencialmente pelo aproveitamento do calor residual (Castro Oliveira et al., 2020):

  • Recirculação direta de ar quente como ar de combustão para as câmaras de combustão;
  • Instalação de permutadores de calor (pré-aquecedores de ar e economizadores);
  • Armazenamento de energia térmica (para fornecimentos e procuras dinâmicas).

Medidas mais complexas incluem a produção de energia a partir de calor residual (como a obtida pela instalação de ciclos termodinâmicos) (Jouhara et al., 2018) e o planeamento de sistemas de água que consideram a recirculação da água não só como um recurso de água potável, mas também como um meio de reaproveitamento de calor (o que resulta em poupanças de energia no pré-aquecimento da água em aplicações/equipamentos geradores de calor e ainda poupanças de energia no arrefecimento da água em aplicações/equipamentos geradores de frio com a respetiva transferência de calor para o ambiente envolvente) (Boix et al., 2012).

2.3. Normas Internacionais para a utilização e para o consumo de energia

A utilização e o consumo eficientes de energia em cada país são reforçados por várias políticas, que podem variar entre regulamentos, diretivas e recomendações. Na Tabela 1, encontram-se caracterizadas várias políticas internacionais que visam promover a eficiência energética e uma economia de baixo carbono.

Tabela 1 Políticas Internacionais de promoção da eficiência energética, fonte: U.S. Energy Information Administration, 2016

Política

Contextualização

 

 

 

 

Acordo de Paris

Trata-se de um acordo mundial definido para promover práticas que tenham em conta a necessidade de limitar o aquecimento global a 2ºC e (se possível) a 1,5ºC;

Para atingir os objetivos deste acordo, todos os países envolvidos devem apresentar planos nacionais de ação climática;

Embora tudo isto não seja suficiente em termos de estabelecimento de medidas específicas (como as relacionadas com a descarbonização dos sistemas energéticos), este acordo abre caminho a futuras ações.

 

Ref.:

(UNFCCC, 2016)

 

 

 

 

 

 

 

Diretiva relativa à eficiência energética 2012 (e alteração de 2018)

Estabelece uma lista de regras e obrigações que devem ser seguidas pelos Estados-Membros da UE para a realização dos objetivos de 2020 e 2030.

Em relação aos objetivos de consumo e poupança de energia para o ano de referência de 2030, está previsto promover:

–   Metas de eficiência energética de 39% e 36% para o consumo de energia primária e final (redução de 1023 Mtep de energia primária e 787 Mtep de energia final);

–   Novas poupanças anuais de 1,5% do consumo final de energia de 2024 a 2030 pelos países da UE;

–  Redução anual do consumo de energia de 1,7% pelo setor público;

Em relação à pobreza energética e aos consumidores, está previsto promover (com o objetivo de reforçar os requisitos em matéria de sensibilização):

–  A criação de balcões únicos;

–  O aconselhamento e assistência técnica e financeira;

–    A proteção dos consumidores através de mecanismos extrajudiciais de resolução de litígios.

 

Ref.:

(Comissão Europeia, 2015; Parlamento Europeu e Conselho da União Europeia, 2018)

Quadro relativo ao clima e à energia para 2030

O programa deverá estabelecer metas e objetivos políticos importantes para o período de 2021 a 2030, nomeadamente:

–  A redução em 40% das emissões de gases com efeito de estufa;

–  O aumento em 32% da quota de utilização de energias renováveis;

 

 

– A melhoria da eficiência energética em 32,5%.

 

Ref.:

(Comissão Europeia, 2020b)

 

 

 

 

 

 

 

Pacto Ecológico Europeu

Trata-se de um plano para o período de 2019 a 2024 que pretende promover os objetivos da estratégia a longo prazo para 2050 (emissões de gases com efeito de estufa quase nulas até 2050).

Relativamente à melhoria da eficiência energética e à promoção da transição para as energias limpas, está previsto o seguinte:

–  Desenvolver e promover sistemas e redes de energia interligados para apoio à integração de energias renováveis;

–     Promover a instalação de tecnologias inovadoras e de infraestruturas modernas;

–    Promover a melhoria da eficiência energética e o design ecológico dos produtos;

–  Promover a descarbonização do setor do gás;

–  Promover a integração intersetorial inteligente;

–  Aproveitar todo o potencial da energia eólica offshore da UE.

 

Ref.:

(Comissão Europeia, 2019)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Estratégia da UE para a integração do sistema energético

Trata-se de uma estratégia que foi elaborada tendo em conta a combinação dos objetivos do Pacto Ecológico Europeu e da estratégia de longo prazo para 2050. Está dividida em três pilares principais.

O 1º Pilar (Eficiência Energética e Nexos da Economia Circular) aborda:

–  Princípio da eficiência energética em primeiro lugar (dando prioridade às soluções de procura de energia em relação às de oferta de energia, no caso de estas serem mais rentáveis);

–   Recuperação de calor residual de instalações industriais como medida central da melhoria da eficiência energética nas fábricas e nas redes de aquecimento e arrefecimento urbano;

–    Recuperação de energia a partir de águas residuais (principalmente através da produção de biocombustíveis).

O 2º pilar (Eletrificação com base em energias renováveis) trata de:

–  Compensação da crescente procura de eletricidade através da promoção do uso de recursos energéticos renováveis enquanto energia primária;

–  Eletrificação de processos industriais;

–  Aplicação de tecnologias de armazenamento de energia.

O 3º pilar (Combustíveis alternativos com baixo teor de carbono) trata a:

–  Promoção da utilização de hidrogénio verde em setores mais difíceis de descarbonizar;

–  Promoção da captura e armazenamento de carbono (CAC) e da captura e utilização de carbono (CUC).

 

Ref.:

                     (Comissão Europeia, 2020a)                                                                                                                                                                

References

European Environment Agency (2015) Overview of the European energy system — EuropeanEnvironment Agency, Eea. Available at: https://www.eea.europa.eu/data-andmaps/indicators/overview-of-the-european-energy-system-3.

Grubler, A. et al. (2012) ‘Energy Primer’, Global Energy Assessment (GEA), pp. 99–150. doi: 10.1017/cbo9780511793677.007.

Rodrigue, J.-P. (2020) 4.1 – Transportation and Energy, The Geography of Transport Systems.
Available at: https://transportgeography.org/contents/chapter4/transportation-and-energy/.

Footprint, E. (2002) ‘What is Energy Footprint ?’ Available at:
https://www.gdrc.org/uem/footprints/energy-footprint.html.

Ewing, S. et al. (2009) ECOLOGICAL FOOTPRINT ATLAS 2009. Oakland.

Penman, J. et al. (2006) ‘2006 IPCC – Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories’,Directrices para los inventarios nacionales GEI, p. 12. Available at: http://www.ipcc-nggip.iges.or.jp/public/2006gl/index.html. 

Hausfather, Z. (2021) ‘Global CO2 emissions have been flat for a decade, new data reveals’, CarbonBrief, p. 22. Available at: https://www.carbonbrief.org/global-co2emissionshave-beenflat-for-a-decade-new-data-reveals.

Department of Energy – Energy Efficiency (2010). Available at: http://www.energy.gov/energyefficiency/index.htm.

Domingues, T. (2021) ‘Energy, Environment and Sustainability Lecture 02 – Thermodynamics’,
Instituto Superior Técnico.

Fernandes, M. C. de C. S. and Costa, I. C. (2016) Medidas transversais de eficiência energética
para a indústria.

Castro Oliveira, M. et al. (2020) ‘Review on Energy Efficiency Progresses, Technologies and Strategies in the Ceramic Sector Focusing on Waste Heat Recovery’, Energies, 13(22), p. 6096. doi:
10.3390/en13226096.

Jouhara, H. et al. (2018) ‘Waste heat recovery technologies and applications’, Thermal Science and
Engineering Progress, 6, pp. 268–289. doi: 10.1016/j.tsep.2018.04.017.

Boix, M. et al. (2012) ‘Minimizing water and energy consumptions in water and heat exchange
networks’, Applied Thermal Engineering, 36(1), pp. 442–455. doi:
10.1016/j.applthermaleng.2011.10.062.

Os planos e operações relativos à produção de energia e às unidades de consumo de energia, bem como à sua distribuição e armazenamento, incluem-se na “Gestão da Energia”. Os principais objetivos da gestão da energia para as PME são a proteção do clima através da otimização e redução do consumo de energia, a poupança de custos e a conservação dos recursos sem limitar o acesso à energia necessária. A gestão de energia está intimamente ligada à gestão ambiental, à gestão da produção, à logística e a outras funções empresariais.

A dimensão económica desta gestão é introduzida pela Diretriz VDI 4602: “A gestão da energia é a coordenação proactiva, organizada e sistemática da aquisição, conversão, distribuição e uso de energia para satisfazer os requisitos, tendo em conta os objetivos ambientais e económicos”. É um esforço sistemático de otimização da eficiência energética através de técnicas de engenharia e gestão com vista a alcançar determinados objetivos políticos, económicos e ambientais.

3.1. Processo de gestão da energia

A gestão da energia é o processo de monitorização e otimização do consumo energético de todos os processos empresariais (incluindo dispositivos relacionados, equipamentos utilizados nas instalações onde uma empresa/organização opera).

Existem determinados passos que uma empresa deve seguir para gerir o seu consumo e utilização de energia:

  1. Recolher e analisar, de forma contínua, dados relacionados com o consumo de
  2. Identificar otimizações possíveis nos horários dos equipamentos, pontos de regulação e taxas de fluxo para melhorar a eficiência energética.
  3. Calcular o retorno do investimento. A energia poupada pode ser medidas e calculada tal como a energia fornecida.
  4. Implementar soluções executivas de otimização de

Repetir o segundo passo para continuar a otimizar a eficiência energética

3.2. Estatísticas das PME sobre gestão da energia

As PME da UE, devido à sua fraca capacidade financeira e operacional, dispõem poucos recursos técnicos, humanos e financeiros. Consequentemente, deparam-se com muitas barreiras nos seus esforços para melhorar a eficiência energética, como reduzida consciencialização, baixo capital, dificuldade de acesso ao financiamento, dúvidas sobre o potencial de poupança real e a falta de recursos humanos técnicos. Existem políticas nacionais que tentam fornecer às PME recursos técnicos (por exemplo, metodologias, melhores práticas, inventários de tecnologias e subsídios). Alguns deles exigem ações obrigatórias (análise energética) para a requisição de subsídios.

A melhoria da eficiência energética é uma medida importante na mitigação das alterações climáticas, bem como uma componente crucial para garantir e melhorar a competitividade das empresas individuais. Os serviços energéticos são um meio promissor, e frequentemente mencionado, para um impacto significativo na melhoria da eficiência energética. Os serviços energéticos têm sido principalmente direcionados ao setor da construção, onde muitas vezes as medidas a aplicar são semelhantes em muitos edifícios do parque imobiliário, minimizando os custos de transação na fase de requisição de serviços energéticos. Menos atenção tem sido dada aos serviços energéticos no setor industrial e, menos ainda, às PME industriais.

Por si só, as PME não consomem grandes quantidades de energia. Mas, tendo em conta que representam cerca de 99% das empresas a nível mundial, a sua procura coletiva de energia conta uma história diferente. As estimativas da AIE (Agência Internacional de Energia) indicam que cerca de 13% da procura total de energia a nível mundial (ou seja, 74 exajoules) é consumida pelas PME. Cerca de 30% da procura de energia das PME poderia ser reduzida através de medidas de eficiência energética de baixo custo, tais como softwares de gestão de energia – isto permitiria poupar mais energia do que a consumida pelo Japão e a Coreia num ano. A eficiência energética pode também ajudar as próprias PME. Estas conseguiriam reduzir custos e isto permitiria que os recursos fossem investidos em atividades mais produtivas e rentáveis e tornassen a empresa mais competitiva, inovadora e resistente. De acordo com a AIE, “a eficiência energética pode proporcionar vários outros benefícios para o crescimento […], por exemplo, melhorando a produtividade e a qualidade dos produtos. A eficiência energética nas PME pode também contribuir para […] reduzir a dependência das importações de energia e a necessidade de investimentos em capacidade de produção adicional, e diminuir os impactos ambientais, como as emissões de GEE e a poluição atmosférica local”. Assim, é evidente que existem milhares de processos industriais, milhões de PME e inúmeras formas de conceber e implementar projetos de eficiência energética.

O Pacote de inverno da Comissão Europeia e a revisão de 2018 da diretiva de eficiência energética da UE elevaram o objetivo de melhoria da eficiência energética para, pelo menos, 32,5% até 2030. Como tal, as auditorias energéticas direcionadas para as PME poderiam desbloquear um importante potencial de poupança de energia na Europa. Mais, se as PME implementassem medidas de eficiência energética em todo o seu potencial, poderiam poupar mais de 20% nas suas faturas energéticas. E isso é algo que as PME na Europa não se podem dar ao luxo de NÃO fazer, especialmente com a crise económica que parece seguir-se à pandemia.

4.1. Introdução aos sistemas de gestão da energia

De acordo com a UNIDO (Organização das Nações Unidas para o Desenvolvimento Industrial – Charles Arthur, 2021), um sistema de gestão de energia (EnMS) é um conjunto de medidas de gestão da utilização energética direcionado aos consumidores de energia, incluindo organizações industriais, comerciais e do setor público. Este quadro apoia as empresas no processo de identificar oportunidades para adotar e melhorar as tecnologias de poupança de energia, incluindo aquelas que não requerem necessariamente um elevado investimento de capital. Na maioria dos casos, a implementação de um EnMS requer conhecimentos especializados e formação dos funcionários.

De acordo com a Organização Internacional de Normalização (ISO), um sistema de gestão de energia envolve o desenvolvimento e a implementação de uma política energética, a definição de objetivos para a utilização de energia e a conceção de planos de ação para os atingir e medir os progressos. Isto pode incluir a implementação de novas tecnologias energeticamente eficientes, a redução do desperdício de energia ou a melhoria dos processos para redução dos custos energéticos.

Existe uma Norma Internacional específica para a Gestão da Energia, nomeadamente a ISO 50001, que fornece às organizações um quadro reconhecido para o desenvolvimento de uma política energética. Tal como outras normas ISO de sistemas de gestão, a ISO 50001 segue a abordagem/ processo “Planear-Fazer-Verificar-Atuar” para uma melhoria contínua.

4.2. Visão geral da ISO 50001

A ISO 50001 foi concebida para apoiar as organizações na melhoria do seu desempenho energético, através de otimização de ativos com grande consumo energético. A melhoria do desempenho energético pode proporcionar benefícios de curto-prazo a uma organização, maximizando a utilização de fontes energéticas e de ativos relacionados com a energia, reduzindo assim, quer os custos quer o consumo. A ISO 50001 pode ser utilizada por qualquer organização a nível mundial, independentemente da sua dimensão. Os seus benefícios são vários e incluem a redução do impacto ambiental global, a melhoria da reputação da organização, a redução de custos e o aumento da competitividade. Por último, uma organização obterá maiores garantias de conformidade interna e legal; será capaz de identificar as variáveis que afetam a utilização e o consumo de energia e compreenderá melhor a utilização e o consumo de energia.

A atual norma baseia-se no modelo de sistema de gestão de melhoria contínua, que também é utilizado noutras normas conhecidas, como a ISO 9001 para o Sistema de Gestão da Qualidade, ou a ISO 14001 para o Sistema de Gestão Ambiental. Isto facilita a integração da gestão da energia nos esforços das organizações, melhorando assim as suas práticas de gestão ambiental e a sua qualidade em geral.

De acordo com www.iso.org, a ISO 50001 oferece uma estrutura básica de requisitos para que as organizações consigam:

  • Desenvolver uma política para o uso mais eficiente da energia,
  • Fixar metas e objetivos para cumprir política definida,
  • Utilizar dados para melhor compreender e tomar decisões sobre a utilização de energia,
  • Medir os resultados,
  • Analisar o funcionamento da política, e
  • Melhorar de forma contínua a gestão da

O setor industrial é, entre qualquer outro setor económico de utilização final, o apresenta o consumo energético mais significativo. Isto deve-se à energia ser amplamente utilizada numa empresa industrial para o funcionamento de equipamentos de fabrico, produção de vapor, aquecimento e arrefecimento de processos, aplicações de cogeração, iluminação, aquecimento e ar condicionado em edifícios, etc. Além disso, as matérias-primas químicas de base contribuem também para o consumo global de energia do setor industrial. A produção de produtos químicos agrícolas tem como matéria- prima base o gás natural, enquanto que os produtos químicos orgânicos e os plásticos são fabricados utilizando líquidos de gás natural e produtos petrolíferos (U.S. Energy Information Administration, 2016).

O International Energy Outlook da U.S. Energy Information Administration (U.S. Energy Information Administration, 2016) sugere três tipos distintos para categorizar o setor industrial: a indústria intensiva em energia, a indústria não-intensiva em energia e a indústria não-transformadora, como mostra o Tabela 2.

Tabela 2 Grandes agrupamentos e indústrias representativas do setor industrial, Fonte: U.S. Energy Information Administration (May 2016)

Indústrias

Indústrias representativas

 

Indústria intensiva de energia

Comida

Indústrias alimentares, das bebidas e do tabaco

Pasta e papel

Fabrico de papel, impressão e atividades auxiliares conexas

Químicos Básicos

Produtos químicos inorgânicos, produtos químicos orgânicos (por exemplo, etileno-propileno), resinas e produtos químicos agrícolas; inclui matérias-primas químicas.

Refinação

Refinarias de petróleo e fabrico de produtos de cola, incluindo o carvão e o gás natural utilizados como matérias-primas

Ferro e aço

Fabrico de ferro e aço, incluindo fornos de coque

Metais não ferrosos

Principalmente alumínio e outros metais não ferrosos, como o cobre, o zinco e o estanho

Minerais não metálicos

Principalmente cimento e outros minerais não metálicos, como vidro, cal, gesso e produtos de argila

Indústria não intensiva em energia

Outros produtos químicos

Produtos farmacêuticos (medicinais e botânicos), tintas e revestimentos, adesivos, detergentes e outros produtos químicos diversos, incluindo matérias-primas químicas

 

Outros setores industriais

Todas as outras indústrias transformadoras, incluindo bens duradouros à base de metal (produtos metálicos transformados, máquinas, produtos informáticos e eletrónicos, equipamento de transporte e equipamento elétrico)

 

Indústria não transformadora

Agricultura,                        silvicultura                   e pesca

Agricultura, silvicultura e pesca

Extração mineira

Extração de carvão, petróleo e gás natural e extração de minerais metálicos e não metálicos

Construção civil

Construção de edifícios (residenciais e comerciais), construção

pesada e de engenharia civil, construção industrial e empreiteiros especializados.

A classificação das indústrias transformadoras em intensivas e não intensivas em energia é bastante útil para o âmbito do projeto. Isto permite identificar implicitamente os setores industriais a que deve ser dada prioridade na otimização da pegada energética.

Os setores industriais considerados intensivos em energia são: alimentação, pasta e papel, produtos químicos básicos, refinação, ferro e aço, metais não ferrosos (principalmente alumínio) e minerais não metálicos (principalmente cimento). Estes setores são responsáveis por cerca de metade da energia total consumida pelo setor industrial. É de salientar que os setores industriais acima apresentados estão em consonância com os identificados pelo Departamento de Políticas Económicas, Científicas e de Qualidade de Vida do Parlamento Europeu (Bruyn et al., 2020), que se centra nos setores industriais abrangidos pelo Sistema de Comércio de Licenças de Emissão da UE (ETS), como aqueles com a maior percentagem de emissões de CO2. O Parlamento Europeu considera as seguintes indústrias como intensivas em energia: setor do ferro e do aço, refinarias, cimento, petroquímica, fertilizantes, cal e gesso, papel e pasta de papel, alumínio, produtos químicos inorgânicos e vidro.

References
Bruyn, S. De et al. (2020) Energy-intensive industries: Challenges and opportunities in energy transition. Luxembourg.

A eficiência energética não é uma prioridade para as PME e as ferramentas de gestão de energia são pouco aplicadas (Bröckl et al., 2014). Os investimentos na melhoria da eficiência energética nas PME são bastante limitados. Isto deve-se principalmente aos baixos recursos económicos e de tempo, bem como à baixa consciencialização para os múltiplos benefícios daí decorrentes. Além disso, os decisores das PME consideram que as melhorias da eficiência energética são pouco prioritárias em comparação com outros investimentos e ao mesmo tempo há uma falta de técnicos com as competências e conhecimentos adequados para monitorizar a pegada energética. No período de pandemia da COVID-19, em particular, em que a maioria das PME luta para sobreviver, a adoção de medidas de eficiência energética não é acessível (Southernwood et al., 2021).

Nesta secção, são apresentados estudos de caso de implementação de medidas de redução da pegada energética por parte de PME. A pesquisa realizada pela UPRC identificou uma série de estudos de caso relevantes de diferentes empresas operantes em vários setores, tanto na Europa como no resto do mundo.

6.1 Setor da indústria química

SATECMA, uma empresa de produtos químicos com várias linhas de produção, tem visão ecológica há mais de duas décadas. Inicialmente, a sua estratégia era mais reativa e centrava-se principalmente na limitação de componentes tóxicos ou perigosos para o ambiente nos seus produtos. Mais tarde, decidiram adotar uma abordagem preventiva, incluindo aa fase inicial de conceção dos produtos. Recentemente, a empresa implementou uma série de medidas para melhorar a sua utilização de energia. Foram instalados sistemas de controlo climático mais eficientes, foram adotadas lâmpadas LED, assim como estratégias de aproveitamento da luz natural. Foi também implementada uma central de produção de energia solar fotovoltaica. Todas estas alterações permitiram que a empresa reduzisse o seu consumo de energia em 20%. Isto resultou não só em poupanças económicas significativas, mas também na melhoria da imagem da organização junto dos clientes, instituições públicas e fornecedores (Green Revolution – Medium-sized companies show the way. Lessons from two spanish companies in the chemical industry, sem data).

No processo de obtenção da certificação ISO 14001, uma empresa química do Reino Unido conseguiu reduzir o seu consumo de energia em mais de 30%. A identificação e a eliminação de fugas ajudaram também a melhorar a eficiência térmica das caldeiras, o que resultou numa redução considerável das faturas de gás e vapor (Calogirou, Constantinos, Sørensen et al., 2010).

A Wacker Chemie AG decidiu utilizar uma central de turbinas a gás e a vapor altamente eficiente num modo de produção combinada de calor e eletricidade. A energia térmica é distribuída sob a forma de vapor a diferentes níveis de pressão. O calor libertado pelas reações químicas, em várias fases do processo de produção, excede, por vezes, as necessidades de energia térmica da empresa. Este excedente de energia é utilizado para cobrir as necessidades de calor de outras empresas, resultando assim num menor consumo de energia primária. A empresa começou por identificar as fontes de calor e os dissipadores de calor relevantes nas instalações de Burghausen, na Alemanha. De seguida, integrou a produção de calor das centrais de incineração de gases residuais e de resíduos nas redes de vapor existentes. Ligou também as fontes de calor excedentes aos dissipadores de calor através de redes de aquecimento locais. Assim, a energia térmica produzida nas instalações da empresa cobre também as necessidades de energia térmica de uma piscina pública, de um campo de ténis coberto e de um ginásio. As alterações implementadas resultaram em poupanças de energia significativas. Uma poupança de 421 000 MWh nos processos de vapor e outra poupança de 44 000 MWh no aquecimento das instalações e no aquecimento de água (Energie – Atlas Bayern – Wärme Verbindet, 2011).

6.2. Setor da alimentação e bebidas

O produtor líder mundial do prato nacional da Escócia, o haggis, efetuou auditorias ambientais e energéticas em 2008, que ajudaram a empresa a identificar as principais medidas de poupança de custos a implementar. No que se refere às medidas de eficiência energética, foram introduzidos métodos de cozedura mais eficientes que resultaram em reduções da fatura de gás da ordem dos 15% entre 2006 e 2008. A empresa implementou ainda várias outras medidas, como a formação do pessoal, a instalação de tecnologias de aproveitamento do calor residual dos frigoríficos, o controlo ativo e programado do aquecimento, da refrigeração e da iluminação e a substituição dos sistemas de iluminação por outros mais eficientes do ponto de vista energético. A adoção destas medidas levou à redução do consumo de energia e das emissões de carbono associadas. Além disso, a empresa participa no Bright Green Placements (BEP), um programa de estágios em que um estudante da área de estudos ambientais trabalha durante oito semanas num problema específico de gestão ambiental, apoiando a empresa no alcance dos seus objetivos de gestão ambiental (Calogirou, Constantinos, Sørensen et al., 2010).

Uma fábrica de cerveja situada na cidade de Aying, na Alemanha, está a utilizar um sistema de produção combinada de calor e eletricidade (CHP- Combined heat and power) para cobrir as suas necessidades energéticas. A empresa decidiu remodelar o seu sistema CHP de forma a melhorar a eficiência. Algumas unidades industriais de aquecimento de água e de produção de cerveja, bem como dois outros circuitos de aquecimento foram ligados ao circuito de arrefecimento do sistema CHP. Foi também instalado um tanque de aproximadamente 30000 litros, para armazenar a energia térmica

disponível, mas que não consegue ser imediatamente “consumida” nos processos de produção. O sistema CHP instalado fornece uma potência elétrica de 200 kW e uma potência térmica de 230 kW. A maior parte da eletricidade produzida é utilizada diretamente na fábrica de cerveja. A eletricidade excedente é enviada para a rede elétrica pública, com retorno financeiro para a fábrica. Em comparação com a produção de calor através de uma caldeira a gás e com o fornecimento de eletricidade a partir da rede pública, o sistema CHP, resultou numa redução das emissões de CO2 em mais de 100 toneladas por ano. O consumo de eletricidade também foi reduzido em 20% (Energie – Atlas Bayern – Equitherm spart energie beim bierbrauen, 2018).

Outra cervejeira alemã, a Krones A, desenvolveu um processo inovador, denominado EquiTherm, a partir do qual as necessidades de energia primária são reduzidas. Utilizando um permutador de calor especificamente concebido para o efeito, o calor residual do processo de fabrico é recuperado. Ao mesmo tempo, com a redução da necessidade de água de arrefecimento, poupa energia utilizada na refrigeração e, consequentemente, eletricidade. O sistema desenvolvido extrai a energia do processo de fabrico de cerveja num determinado ponto e volta a alimentá-la noutro ponto. Como resultado, foram alcançadas poupanças de cerca de 30% em energia térmica e 20% em eletricidade (Energie – Atlas Bayern – Equitherm spart energie beim bierbrauen, 2013).

A padaria Rager, localizada na cidade de Ansbach, Alemanha, é outro exemplo de uma pequena empresa com menos de 10 funcionários que, motivada pela consciência ambiental e pelo aumento dos custos de energia, procurou soluções criativas para a poupança energética. A empresa otimizou os processos de cozedura e a utilização do forno, reduziu para o mínimo a utilização de frigoríficos, melhorou o isolamento das câmaras frigoríficas, recuperou o calor residual do sistema de refrigeração para o sistema de aquecimento de água, adotou a tecnologia de iluminação LED, reduziu a duração do programa da máquina de lavar louça de 2,5 para 1,5 minutos e começou a utilizar um veículo híbrido de transporte. As poupanças de energia conseguidas resultaram numa poupança anual aproximada 2500€ (Energie – Atlas Bayern – Bäckerei: Kleine Massnahmen, Grosse Wirkung, 2011).

No que toca a uma outra padaria na Alemanha, estimou-se que poderia conseguir uma redução anual de cerca de 6,5% na fatura total de energia (≈ 4000 DM) e diminuir o consumo de energia de farinha processada de 1,36 kWh/kg para 1,28 kWh/kg através da implementação de medidas simples de gestão energética. Entre estas contam-se a manutenção adequada dos fornos, a introdução de iluminação LED, a otimização da utilização de água quente, a melhoria do isolamento das tubagens e a recalibração dos termóstatos do processo (Kannan e Boie, 2003). Este estudo de caso demonstra os resultados que podem ser alcançados em pequenas empresas com a implementação de medidas de poupança de energia. É razoável supor que as alterações propostas poderão ter os seguintes benefícios: melhoria da qualidade e da fiabilidade dos produtos (que pode ser atribuída a melhores condições de aquecimento dos fornos e a uma melhor iluminação), aumento da produtividade (dada a maior rapidez no aquecimento dos fornos) e melhoria das condições de conforto e segurança no

local de trabalho (devido ao isolamento dos fornos e das condutas). Melhorias no nível de conforto leva a uma maior produtividade dos trabalhadores. E, além disso, a melhoria das condições de segurança no trabalho reduz o risco de acidentes (Cooremans, 2015).

A Cupcakes of Westdale Village, no Canadá, é uma outra empresa que procurou formas de aumentar a sua eficiência e reduzir os custos de funcionamento através de melhorias nos equipamentos de iluminação. A loja tirou partido de um programa de financiamento e atualizou os seus equipamentos de iluminação. A melhoria das condições de iluminação não só resultou numa poupança anual de quase $400 na fatura de eletricidade da loja, como também tornou os seus produtos mais atrativos (Lighting Upgrades Helped this Bakery Shine | Save on Energy | Case Study, sem data).

6.3. Indústria Metalúrgica

Num subsetor da laminação do aço na Índia, a adoção de novas tecnologias conduziu a poupanças significativas nos custos de energia. A procura de carvão diminuiu em quase 30 kg por tonelada de produto. Além disso, as novas tecnologias contribuíram para aumentar a produtividade global dos processos através da redução de perdas de metal por incrustação ou oxidação. Este caso indica a importância da adoção de tecnologias energeticamente eficientes e os benefícios, mesmo que não diretamente relacionados com energia, daí decorrentes (Crittenden, 2015).

A AMB Alloys Ltd produz e fornece ligas de ferro e está localizada na cidade industrial de Rustavi, na Geórgia. A empresa planeou um investimento intensivo de capital numa nova unidade de produção. No entanto, a empresa procurava um período de retorno relativamente curto por forma a avançar com o investimento numa nova fábrica. Nesse sentido, a AMB Alloys recorreu a um programa de apoio técnico e financeiro para análise das poupanças esperadas de custos e de energia, bem como dos aspetos e riscos técnico-económicos associados ao investimento. Dessa análise resultou a seguinte proposta: um investimento de 842.000 € poderia levar a uma redução das necessidades energéticas em cerca de 4,3 MWh por ano, o que equivaleria a uma poupança anual de

220.000 €. Assim, apenas com base na redução dos custos energéticos, o período de amortização do investimento não ultrapassaria os quatro anos, um período aceitável e que cumpriria os objetivos da empresa. A nova instalação resultaria também em menores emissões de CO2, especificamente, menos 1,7 toneladas por ano (UNECE, 2021).

6.4. Setor de construção

A Lagodekhautogza Ltd é uma empresa de construção da Geórgia especializada na construção de estradas e na produção de betão asfáltico e cimentício. Em 2020, a empresa precisou de aumentar a capacidade de produção de betão asfáltico. No entanto, a maquinaria de produção disponível era bastante antiga e não conseguia atingir o volume de produção necessário. A empresa procurava também encontrar uma forma de reduzir os custos de produção. Assim, através de um programa governamental de apoio técnico e financeiro, requereu uma avaliação técnica gratuita para o projeto e fez um investimento de 254 000€ para atualização da maquinaria. Os novos equipamentos, com maior capacidade de produção e maior eficiência energética, permitiram não só aumentar o volume de produção em 55%, como poupar anualmente cerca de 160 MWh de energia (equivalente a 10 000€) (UNECE, 2021).

Outra empresa produtora de asfalto “Mshenebeli 2019”, localizada no município de Khashuri, na Geórgia, implementou também medidas no sentido de melhorar a eficiência energética. Decidiram substituir o queimador de gás natural de 3000 kW de um forno rotativo por um gerador de calor de combustível sólido concebido na Universidade Técnica da Geórgia. O gerador de calor utiliza resíduos agrícolas – bagaço de uvas – como combustível (sólido). O gerador de calor instalado “consome” 600 kg de bagaço de uva/hora, o que equivale a 300 m3/hora de gás natural. O objetivo da empresa é poder substituir o queimador de gás natural (que consome 480 000 m3 de gás natural/ano) pelo gerador de calor alimentado a biomassa sólida. O bagaço de uva é um produto residual da produção de vinho e é gratuitamente disponibilizado pelas adegas. O seu único custo associado prende-se com o custo de transporte das adegas para o local de produção de asfalto. A despesa anual com o transporte do combustível de biomassa para o local de produção é de cerca de

$33 600, enquanto que despesa anual com o gás natural consumido no queimador de gás rondava os

$160 000. A instalação do gerador de calor resulta, assim, numa poupança anual de 126 400$. A implementação deste projeto foi bastante importante, especialmente durante a pandemia de COVID, marcada pelo aumento das tarifas dos transportadores de energia. Para além da poupança económica para a empresa, há que ter em conta vários outros aspetos, como a preservação de postos de trabalho e o aumento da competitividade no mercado dos materiais de construção (UNECE, 2021).

6.5. Outros setores de produção

A Elmwood é uma empresa do Reino Unido que tem uma política ambiental informal pautada pela aposta em inovações tecnológicas. Apesar do custo de capital inicial relativamente elevado, a introdução de novas tecnologias pode resultar em poupanças significativas, melhorando a eficiência

energética dos processos, assim como a eficiência na utilização de materiais. Um dos principais investimentos desta empresa foi uma fresadora CNC. O trabalho que anteriormente era realizado por várias máquinas, pode agora ser realizado, de forma mais automática e eficiente numa única máquina, conduzindo a poupanças de energia e de materiais. Outra ação de poupança energética implementada foi a introdução de um novo sistema de exaustão, que, ao contrário do anterior, fecha as saídas de ar quando as máquinas não estão em funcionamento. Esta intervenção está mais relacionada com o bem- estar dos trabalhadores do que com a poupança de energia, mas esta última é, de qualquer modo, um benefício adicional. Outras das intervenções realizadas representaram alterações bastante simples: utilização de lâmpadas de baixo consumo, consciencialização para a poupança de energia, ou seja, desligar as luzes quando se sai de uma divisão ou de um edifício, etc. (Calogirou, Constantinos, Sørensen et al., 2010).

Uma empresa na Dinamarca, produtora de gases líquidos, decidiu levar a cabo um projeto destinado a reduzir o consumo de energia. Para isso, implementou uma tecnologia que combina uma unidade de ozono e um filtro de areia, o que permite diminuir a temperatura da água necessária para o sistema de arrefecimento. Como resultado, a empresa conseguiu uma redução no consumo de energia de 153 MWh/ano, o que equivale a uma poupança anual de $12.000. Estas melhorias na eficiência energética conduziram ainda a benefícios adicionais. Verificou-se uma redução na quantidade de produtos químicos necessários para o processo, uma redução da necessidade de inibidores de corrosão e uma diminuição dos danos causados pela corrosão, o que resultou numa poupança anual adicional de $50 000, $12 000 e $20 000, respetivamente. A empresa também comunicou outros benefícios (não relacionados com a energia), tais como a redução do custo da mão-de-obra, redução do tempo de inatividade, redução dos impactos ambientais e um melhor ambiente de trabalho (Fawkes, Oung e Thorpe, 2016).

Firozabad, um cluster de PME do setor do vidro na Índia, implementou um sistema de recuperação de calor residual reaproveitando as elevadas temperaturas do forno e dos gases de escape que caracterizam a produção de vidro. Quase todas as unidades do cluster instalaram um recuperador de calor contrafluxo composto por 5 módulos de aço inoxidável, o que resultou numa poupança anual de energia de 25-30% para um período de retorno de 0,5 anos (Crittenden, 2015).

6.6. Setores da indústria não transformadora

A Druckerei Senser, uma empresa de impressão na Alemanha, reduziu o seu consumo de energia em 30%, ao instalar impressoras económicas. Desde janeiro de 2008, a Senser tem funcionado exclusivamente com eletricidade verde de origem hídrica. Além disso, instalou um novo sistema de energia solar que produz quase 25% da sua necessidade de eletricidade. O telhado de toda a área de

produção foi isolado antes da instalação do sistema de energia solar, a fim de minimizar as perdas de calor. A empresa adquiriu duas impressoras energeticamente eficientes. Além disso, a empresa decidiu também implementar um sistema para extrair o calor residual gerado pelas máquinas durante a impressão e utilizá-lo como fonte de aquecimento para as salas vizinhas. O calor é direcionado através de uma rede de tubos de sucção descentralizada. A implementação destas medidas resultou na redução de 20% das necessidades de energia para aquecimento (Energie – Atlas Bayern – Klimaneutrales Drucken, 2011).

No Sri Lanka realizou-se um estudo centrado na análise do potencial de poupança de energia de PME de setores industriais intensivos em energia. Os resultados do estudo mostraram que fatores de potência desajustados, más práticas como não desligar luzes ou ventoinhas e alterações desadequadas nos sistemas de iluminação, nos sistemas de ar comprimido, nas caldeiras e nas máquinas contribuíram significativamente para a ineficiência energética. O estudo avançou ainda que, se fossem tomadas medidas imediatas para as questões acima referidas, o potencial de poupança de energia para as empresas selecionadas seria de cerca de 20% a 30%. Além disso, isto representaria uma redução de custos de entre 10 a 15% (Dilhani, Dissanayake e Pallegedara, 2020).

A Reunion Island Coffee Roasters, uma empresa localizada em Oakville, no Canadá, procurou formas de tornar a sua produção e as suas instalações de expedição e distribuição mais eficientes do ponto de vista energético. No final de 2015, a empresa substitui a iluminação da fábrica para novas lâmpadas LED energeticamente mais eficientes. Com anterior iluminação, atingir a luminosidade total demorava quase meia hora. Com os novos LED conseguiu-se um ambiente com mais luminosidade, o que fez com que os 75 funcionários da empresa se sentissem mais seguros. Além disso, a empresa instalou seis sensores ativados por movimento que acendem as luzes nas diferentes secções da fábrica apenas quando as pessoas estão a trabalhar ou a passar pela área correspondente. Isto reduz o número de horas em que as luzes estão acesas, o que, por sua vez, leva a poupanças de energia. É de salientar que o custo de eletricidade associado à iluminação foi reduzido em quase 25%. A empresa instalou ainda cinco termóstatos inteligentes para gerir a temperatura das instalações de forma mais eficiente, ou seja, para reduzir o consumo do aquecimento quando ninguém está a utilizar o edifício. Aplicou também uma tonalidade refletora nas janelas das instalações para reduzir a necessidade de ar condicionado durante os meses mais quentes. A Reunion Island Coffee Roasters melhorou também o processo de torrefação do café. A empresa investiu numa máquina de torrefação mais eficiente em termos energéticos. Esta máquina funciona com menos 80% de energia do que máquinas maiores. Assim, a Reunion Island pôde testar, de forma mais eficiente, novos processos de torrefação, com menor desperdício de café e garantindo aos seus clientes produtos mais saborosos produtos e com maior qualidade (Coffee roaster serves up energy savings | Save on Energy | Case Study, sem data).

References

Bröckl, M. et al. (2014) Energy Efficiency in Small and Medium Sized Enterprises. Copenhagen.

Southernwood, J. et al. (2021) ‘Energy Efficiency Solutions for Small and Medium-Sized Enterprises’, p. 19. doi: 10.3390/proceedings2020065019.

Calogirou, Constantinos, Sørensen, S. Y. et al. (2010) SMEs and the environment in the European Union, European Commission, DG Enterprise and Industry.

Energie – Atlas Bayern – Bäckerei: Kleine Massnahmen, Grosse Wirkung (2011). Available at: https://www.energieatlas.bayern.de/energieatlas/praxisbeispiele/details,37.html.

Energie – Atlas Bayern – Equitherm spart energie beim bierbrauen (2013). Available at:
https://www.energieatlas.bayern.de/energieatlas/praxisbeispiele/details,257.html.

Energie – Atlas Bayern – Equitherm spart energie beim bierbrauen (2018). Available at: https://www.energieatlas.bayern.de/energieatlas/praxisbeispiele/details,257.html.

Kannan, R. and Boie, W. (2003) ‘Energy management practices in SME – Case study of a bakery in Germany’, Energy Conversion and Management, 44(6), pp. 945–959. doi: 10.1016/S0196-8904(02)00079-1.

Cooremans, C. (2015) ‘Competitiveness benefits of energy efficiency : a conceptual framework’, Proceedings of the Eceee summer study, pp. 123–131.

Crittenden, P. (2015) Promoting Energy Efficiency in Small and Medium Sized Enterprises (SMEs) and Waste Heat Recovery Measures in India, 6th workshop for Energy Management and ActionNetwork (EMAK).

UNECE (2021) Guidelines and Best Practices for Micro-, Small and Medium Enterprises in Delivering Energy-Efficient Products and in Providing Renewable Energy Equipment in the Post-COVID-19 Recovery Phase, UNECE. doi: 10.18356/9789210052559.

Fawkes, S., Oung, K. and Thorpe, D. (2016) Best Practices and Case Studies for Industrial Energy Efficiency Improvement, Copenhagen Centre on Energy Efficiency. Copenhagen.

Crittenden, P. (2015) Promoting Energy Efficiency in Small and Medium Sized Enterprises (SMEs) and Waste Heat Recovery Measures in India, 6th workshop for Energy Management and Action Network (EMAK).

Dilhani, N., Dissanayake, J. and Pallegedara, A. (2020) ‘Energy saving potential in SMEs: selected case studies from the industrial sector in Sri Lanka’, Interdisciplinary Environmental Review, 20(3/4), p. 310. doi: 10.1504/IER.2020.112595.

Estima-se que uma PME possa reduzir a sua fatura de energia em 18-25%, adotando medidas de melhoria da eficiência energética, com um período médio de retorno inferior a 1,5 anos. Estima-se também que 40% destas poupanças não requerem qualquer investimento de capital (Departamento de Energia e Alterações Climáticas do Reino Unido, 2015). Nesta secção, são apresentadas algumas boas práticas e orientações para a redução da pegada energética das PME. As medidas propostas podem ser simples e económicas (ou mesmo gratuitas) ou mais complexas e dispendiosas e podem referir-se a diferentes secções ou aspetos do funcionamento da empresa.

7.1. Medidas relacionadas com os processos operacionais e a manutenção para redução da pegada energética

Existem várias medidas simples relacionadas com as atividades operacionais e de manutenção que podem ser implementadas nas PME para melhorar a sua eficiência energética (Fawkes et al., 2016; Fernandes et al., 2016):

  • As atividades de manutenção devem ser executadas por pessoal técnico experiente e O tempo necessário para a conclusão dos trabalhos de manutenção de acordo com as normas de qualidade deve ser assegurado, É também da maior importância que se cumpra um calendário de manutenção. No caso de atividades de substituição, as peças sobressalentes a utilizar devem ser as mais modernas e eficientes.
  • No caso de falhas recorrentes nas instalações, deve ser assegurada a identificação das causas de Para o efeito, devem ser realizadas experiências e testes para os quais todos devem contribuir. É muito importante garantir que qualquer causa de raiz seja eficazmente resolvida sem causar falhas noutro local da instalação.
  • Durante a instalação de novos equipamentos ou máquinas, é necessário garantir que todas as peças e componentes relevantes são corretamente instalados, seguindo as orientações do(s) manual(ais) fornecido(s) pelo fabricante. Além disso, a instalação efetiva deve ser cuidadosamente revista antes da entrega, a fim de garantir que está de acordo com o projeto.
  • No que respeita à dimensão do equipamento, deve assegurar-se que as especificações satisfazem os requisitos operacionais e correspondem à procura efetiva, sem excesso de capacidade.
  • No que respeita ao funcionamento do equipamento, deve verificar-se se a máquina em causa pode ser desligada facilmente e em segurança quando não está a ser utilizada. As regras de segurança das instalações e dos equipamentos devem ser rigorosamente Devem existir válvulas de

    segurança e dispositivos de proteção adequados que garantam a segurança da instalação e da máquinas. A capacidade de reiniciar o funcionamento da instalação num curto espaço de tempo é também muito importante para que seja possível alcançar uma maior eficiência energética.

  • Existindo várias máquinas disponíveis, deve optar-se por utilizar as que apresentem a maior eficiência. É evidente, portanto, que os diretores de produção, supervisores e/ou pessoal devem estar conscientes e ter conhecimento das condições de funcionamento mínimas, normais e máximas de todos os equipamentos disponíveis.
  • Os processos de produção devem ser concebidos de forma a minimizar o tempo de inatividade das máquinas. Além disso, deve ser feito um esforço para parar o funcionamento das máquinas o mais cedo possível e pô-las a funcionar o mais tarde possível. Os processos de produção devem ser cuidadosamente monitorizados e revistos com o objetivo de identificar potenciais melhorias da eficiência.
  • Deve garantir-se que todos os isolamentos térmicos e elétricos estão em boas condições, minimizando as perdas de calor e eliminando as fugas de corrente.


As empresas podem conseguir poupanças significativas de energia nos edifícios que ocupam. A importância da monitorização na gestão energética dos edifícios já foi abordada. Outras medidas a aplicar prendem-se com o isolamento térmico dos edifícios. Medidas como a aplicação de isolamento térmico adequado conduzem a reduções de perdas de calor, contribuindo assim para poupanças consideráveis de energia (e de custos operacionais). Esta solução pode ser bastante dispendiosa e trabalhosa. No entanto, existem várias outras medidas simples e de baixo custo que podem melhorar a eficiência energética dos edifícios existentes (Fawkes et al., 2016; IPCC, 2006):

  • As janelas são uma fonte comum de perdas de calor nos edifícios. Por esse motivo, os seus caixilhos devem ser regularmente verificados e mantidos em bom estado, de modo a garantir que podem ser fechados hermeticamente e que são à prova de correntes de As janelas de vidro simples devem ser substituídas por janelas de vidro duplo ou, se possível, de vidro triplo. Manter os espaços sombreados pode também evitar o sobreaquecimento dos edifícios.
  • Tal como as janelas, as portas também podem ser testadas para garantir que são à prova de correntes de ar e que podem ser fechadas A substituição das portas existentes por outras mais espessas e a implementação de mecanismos de fecho automático pode também ajudar a controlar a temperatura dos espaços interiores, reduzindo o consumo de energia.
  • As paredes e os telhados devem ser inspecionados regularmente para detetar falhas ou buracos que devem ser reparados/fechados com materiais de enchimento adequados. Além disso, podem ser efetuadas auditorias específicas para explorar o potencial de redução das perdas térmicas através da aplicação de isolamento térmico adequado.

7.2 Medidas relacionadas com o aquecimento e a arrefecimento para redução da pegada energética

A melhoria e/ou alteração dos sistemas de AVAC pode contribuir significativamente para uma maior eficiência energética em edifícios de escritórios, unidades de produção e outras instalações de PME. Os sistemas AVAC devem ser corretamente regulados, não só para garantir condições de conforto e saúde adequadas ao pessoal da organização, mas também para minimizar o seu consumo de energia. Os principais parâmetros que devem ser monitorizados e controlados são: humidade, temperatura e qualidade do ar. Algumas medidas simples e práticas que garantem o funcionamento eficiente e em boas condições dos sistemas AVAC incluem (Fawkes et al., 2016; UK Department of Energy & Climate Change, 2015):

  • Sistemas de controlo adequados que regulem a temperatura ambiente. Recomenda-se que a temperatura do escritório, por exemplo, durante os meses de inverno seja regulada para os 19°C. Como é obvio, pode ser regulada para menos de 19°C nos corredores, armazéns e zonas de maior atividade física. No verão, recomenda-se que a temperatura do ar não seja inferior a 24°C. No que diz respeito às temperaturas de arrefecimento, existe uma regra empírica segundo a qual uma diminuição de 1°C resultará num aumento do consumo de energia na ordem dos 3%.
  • Os sistemas de arrefecimento libertam calor para o ambiente. É evidente, portanto, que para o funcionamento eficiente de sistemas de arrefecimento, estes estar num ambiente desobstruído. Assim, o posicionamento destas unidades em relação a mobiliário, equipamentos e/ou maquinaria é muito importante. Restrições de espaço e/ou fraco discernimento no posicionamento de unidades de arrefecimento junto a exaustores de ar quente ou em sítios com impedimentos na circulação do ar, reduzem inevitavelmente a eficiência global do sistema. A organização do espaço das instalações deve permitir que os sistemas de arrefecimento tenham acesso desobstruído para não retardar o alcançar da temperatura desejada.

7.3. Medidas relacionadas com a iluminação para redução da pegada energética

Também nos sistemas de iluminação podem ser aplicadas tecnologias, técnicas e medidas simples para redução da energia consumida. As medidas mais comuns e eficientes são apresentadas e discutidas de seguida (Fawkes et al., 2016; The Business Case for Power Management | ENERGY STAR, n.d.; UK Department of Energy & Climate Change, 2015):

  • Existem sensores e dispositivos automáticos que conseguem detetar movimento numa sala/espaço de um edifício ou instalação. Esses dispositivos podem ser acionados para que se acendam as luzes da sala/espaço apenas quando esta estiver ocupada.
  • Há normas e padrões que especificam o nível de iluminação de uma sala/espaço em função da atividade que nela se desenvolve. Para poupar energia, deve evitar-se iluminação excessiva.
  • Todas as lâmpadas incandescentes devem ser substituídas por lâmpadas LED mais eficientes na poupança energética.
  • É frequente verificar-se que os espaços das empresas não exploram todo o potencial da iluminação natural. Conceber os espaços de forma a aproveitar ao máximo a luz natural proveniente das janelas e/ou claraboias tem um custo quase nulo, atenuando ao mesmo tempo o consumo de eletricidade para iluminação artificial. Por isso, os objetos que obstruam as janelas, por exemplo, os armários de arquivo, devem ser reposicionados e a disposição do espaço deve ser pensada para maximizar a utilização da luz natural (por exemplo, as mesas de trabalho devem ser colocadas perto de janelas).

7.4. Química ótima da água como medida de redução da pegada energética

A melhoria da qualidade da água nas PME industriais é muito importante. A água no estado líquido ou no estado gasoso, é normalmente utilizada para transportar e transferir calor dentro de uma fábrica, equipamento, dispositivos térmicos, etc. A água não é pura; contém vários elementos, tais como sais minerais, matéria orgânica dissolvida e organismos microbiológicos. Embora estes estejam presentes em quantidades ínfimas, afetam negativamente as propriedades da água e a eficiência operacional dos equipamentos e dispositivos térmicos de uma unidade de produção. É imperativo, portanto, controlar e monitorizar a qualidade da água. A inclusão de testes regulares à água nos planos de manutenção das PME poderia garantir uma melhor qualidade da água de alimentação das caldeiras e uma redução do consumo de energia e das faturas de tratamento de água (Fawkes et al., 2016).

7.5. Medidas relacionadas com o design de processos e o fornecimento de energia para a redução da pegada energética

Já foram apresentadas várias medidas/ações simples e acessíveis para conseguir poupanças de energia. No entanto, melhorias mais significativas em termos de eficiência energética podem ser alcançadas através de alterações profundas no design de processo e/ou fornecimento de energia. Em comparação com as medidas mais simples, estas alterações estão sempre associadas a custos (de investimento) elevados e a um risco empresarial/financeiro elevado. Essas alterações podem incluir a implementação de centrais de produção combinada de calor e eletricidade, a reformulação das linhas de produção e/ou dos procedimentos, a aplicação de técnicas sofisticadas de previsão, simulação e controlo e a ligação da instalação à rede local de aquecimento ou arrefecimento para canalização de a energia ou calor residual (Zhang et al., 2021).

Fontes renováveis e armazenamento de energia

As PME têm um elevado potencial para a instalação de painéis solares fotovoltaicos. Estima-se que, quer para o setor da indústria transformadora como para o setor dos serviços, uma vez que grande parte dos processos são eletrificados, as necessidades energéticas podem ser respondidas sistemas solares fotovoltaicos nos períodos de elevada produção solar. O aquecimento solar da água também poderia ser adotado como alternativa ao aquecimento ou pré-aquecimento. Isto permite que a água seja aquecida bem acima dos 80˚C. Além disso, valerá a pena considerar o armazenamento de baterias no local, uma vez que os preços das baterias estão a baixar. As baterias permitem não só um maior aproveitamento dos sistemas solares fotovoltaicos ao longo do dia, como representam também uma reserva em caso de falhas da rede. Para o setor dos alimentos e bebidas, em particular, a energia também pode ser armazenada termicamente na água, em materiais de mudança de fase ou na massa a granel de produtos alimentares em refrigeração (Food and Beverage | Energy.Gov.Au, n.d.; Royo et al., 2019).

Produção combinada de calor e eletricidade (CHP)

As tecnologias convencionais de produção de energia (termoeléctrica) apresentam eficiências relativamente baixas de combustível-energia, porque quantidades consideráveis de calor se perdem para o ambiente através da chaminé. Esta é a razão pela qual os motores convencionais (térmicos) comuns apresentam taxas de eficiência energética que normalmente não excedem 38% – 40%. As taxas de eficiência energética dos motores alternativos situam-se entre 28% e 38%. As taxas de eficiência energética das pequenas turbinas a gás (potência nominal até 5 MW) variam entre 20% e 25%, enquanto os valores de eficiência correspondentes para as turbinas a gás de maior dimensão (potência nominal entre 5 MW e 500 MW) se situam entre 25% e 35%. As centrais modernas de turbinas a gás com uma potência nominal superior a 500 MW podem atingir taxas de eficiência próximas dos 50%. A tecnologia CHP capta e utiliza a energia térmica (calor) que é libertada (perdida) para o ambiente. Esta energia pode depois ser utilizada para produzir vapor, que por sua vez pode acionar uma turbina para gerar eletricidade. Em menor escala, podem ser utilizados sistemas CHP, turbinas industriais a gás ou motores alternativos alimentados a gás ou petróleo. Para além da produção de eletricidade, o calor captado pode ser utilizado noutros processos térmicos, como a produção de vapor ou o aquecimento de água. Normalmente, a eficiência global das centrais de CHP é muito superior à das centrais elétricas convencionais, na ordem dos 75% – 85% (Fawkes et al., 2016).

Recuperação de calor

Estima-se que o calor residual represente cerca de 20% – 50% do consumo global de energia industrial. Isto porque, numa PME industrial, o calor residual pode ser gerado de várias formas por exemplo, enquanto gás de escape, água de arrefecimento ou perdas de calor de superfícies de equipamentos e componentes aquecidos. Todos os processos industriais que impliquem processos térmicos podem reduzir as suas necessidades de calor utilizando parte destas perdas, designadas por calor residual, recorrendo a permutadores de calor. O calor recuperado é normalmente utilizado para pré-aquecer as câmaras de calor, reduzindo a necessidade global de energia deste processo. O calor recuperado pode também ser utilizado por uma instalação industrial vizinha. Atualmente, existem várias tecnologias de recuperação de calor disponíveis que podem ser implementadas em instalações industriais. Para que isto seja possível, devem existir fontes de calor residual facilmente acessíveis e necessidades de calor industrial ou comercial, bem como tecnologias de recuperação adequadas. As PME que pretendam implementar tecnologias de recuperação de calor residual devem realizar auditorias especiais por técnicos e/ou consultores adequados, a fim de avaliar os requisitos da sua instalação industrial e a viabilidade técnico-económica desta solução (Fawkes et al., 2016; Jouhara et al., 2018).

Calor residual para energia

As temperaturas envolvidas nos processos de produção de certos setores industriais podem ser superiores a 1.000°C. Exemplos desses setores industriais são as indústrias do aço e do cimento. Nestes casos, o calor residual atinge os 750°C. Noutros processos, como nas centrais de produção combinada de calor e eletricidade e nas caldeiras, o calor residual está disponível a temperaturas consideravelmente mais baixas, entre 160°C e 180°C. O calor residual gerado pode ser convertido em energia, seguindo a abordagem comummente conhecida como tecnologia Waste Heat to Power (WHP). Podem ser aplicadas diferentes tecnologias WHP, dependendo da temperatura do calor residual disponível. O calor residual de altas temperaturas, por exemplo, é adequado para a preparação de vapor, que pode ser utilizado para a produção de eletricidade através de uma turbina a vapor. Embora, o calor residual de temperaturas relativamente mais baixas também possa ser utilizado para gerar eletricidade com uma tecnologia muito semelhante à das turbinas a vapor, neste último caso, porém, os fluidos de trabalho a utilizar devem ter um ponto de ebulição muito inferior ao da água. As PME industriais que geram calor residual a alta temperatura devem procurar conhecer as opções de WHP nos seus esforços para reduzir a pegada energética e melhorar a eficiência energética (Fawkes et al., 2016).

References

UK Department of Energy & Climate Change (2015) SME Guide to Energy Efficiency, Department of Energy & Climate Change.

Fawkes, S., Oung, K. and Thorpe, D. (2016) Best Practices and Case Studies for Industrial Energy Efficiency Improvement, Copenhagen Centre on Energy Efficiency. Copenhagen.

As PME representam mais de 99% de todas as empresas e são responsáveis por, aproximadamente, 13% do consumo final de energia a nível mundial, o que significa que os seus contributos são cruciais para os objetivos de melhoria da eficiência energética da União Europeia. Verificou-se que a eficiência energética não é uma grande prioridade para as PME devido aos elevados custos de investimento, à falta de rentabilidade, à falta de sensibilização e à falta de tempo e de recursos para trabalhar. Existem muitos estudos de caso que representam casos de sucesso na implementação de medidas de redução da pegada energética das PME em diferentes setores, mostrando que as barreiras à melhoria da eficiência energética podem ser ultrapassadas. Além disso, existem várias medidas relacionadas com o aquecimento, o arrefecimento, a iluminação, o equipamento de produção, o design dos processos e o fornecimento de energia que podem ser implementadas para reduzir a pegada energética das empresas. Muitas destas medidas são simples, requerem um custo de capital nulo ou baixo e resultariam ainda noutros benefícios, como a satisfação dos trabalhadores e o aumento da produtividade. Além disso, existem também mudanças graduais, relacionadas com o design dos processos e o fornecimento de energia, que poderiam ser implementadas para uma redução significativa da pegada energética e de carbono. Estas mudanças requerem investimentos consideráveis por parte das PME, mas têm um período de retorno relativamente pequeno, devido à poupança enegética e de custos.

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