HYUNDAI MOTOR BRASIL MONTADORA DE AUTOMOVEIS LTDA
A Hyundai Motor Brasil em sua planta localizada em Piracicaba-SP, onde são produzidos os modelos HB20 e Creta demandava um alto consumo de gás natural para aquecimento de água industrial afim de manter a temperatura dos banhos dos processos de pintura em sua planta.
Um volume anual de 500 mil m³ de LNG era necessário para manter essa operação, o que representa em torno de 1.034 tCO2e lançados na atmosfera de acordo com PBGHG Protocol (Inventário 2023).
Contudo, existe um outro processo industrial na mesma planta em que gases voláteis provenientes das estufas de pintura são aspirados e então queimados antes de serem lançados na atmosfera em acordo com legislação ambiental vigente.
O escopo deste projeto consiste na instalação de um trocador de calor na chaminé deste queimador com o intuito de reaproveitar a energia térmica lançada pela chaminé de forma a aquecer água dos banhos dos processos de pintura, reduzindo em 80% o consumo de gás, e emissões de CO2 respectivamente.
Implementar um projeto de trocador de calor para co-geração de energia em aquecimento de água para processos industriais de pintura automotiva oferece diversos benefícios e relevância para o negócio da empresa:
1. Eficiência Energética Aumentada: O trocador de calor permite a recuperação e o reaproveitamento do calor residual gerado durante o processo de co-geração de energia. Isso resulta em uma utilização mais eficiente da energia, reduzindo os custos operacionais relacionados ao aquecimento da água.
2. Redução de Custos Operacionais: Ao aproveitar o calor residual para aquecer a água necessária para os processos de pintura, a empresa diminui o consumo de gás natural, isso resulta em economia de custos a longo prazo, contribuindo para a lucratividade e competitividade da empresa.
3. Sustentabilidade Ambiental: A co-geração de energia e o uso eficiente de calor residual ajudam a reduzir a pegada de carbono da empresa, minimizando o desperdício de energia e diminuindo as emissões de gases de efeito estufa. Isso demonstra o compromisso da empresa com a sustentabilidade ambiental, o que pode ser um diferencial importante aos olhos dos clientes e parceiros comerciais.
4. Conformidade Regulatória e Incentivos Governamentais: Muitas regiões incentivam a adoção de práticas sustentáveis e eficientes em termos energéticos por meio de regulamentações e incentivos governamentais. Ao implementar um projeto de trocador de calor para co-geração de energia, a empresa pode estar em conformidade com essas regulamentações e até mesmo se qualificar para incentivos fiscais ou subsídios.
5. Reforço da Imagem Corporativa: A adoção de tecnologias inovadoras e sustentáveis, como um trocador de calor para co-geração de energia, pode elevar a imagem da empresa como um líder de mercado comprometido com a eficiência, sustentabilidade e responsabilidade social corporativa.
Em resumo, o projeto de trocador de calor para co-geração de energia em aquecimento de água para processos industriais de pintura automotiva oferece uma série de benefícios tangíveis e intangíveis que podem impulsionar o sucesso e a competitividade da empresa no mercado.
A Hyundai Motor Company assumiu publicamente em 2022 um compromisso global em que se compromete a atingir a neutralidade de carbono em sua cadeia de produção e negócios até 2045. Para atingir essa ambiciosa meta, muitos processos industriais estão sendo globalmente reavaliados no quesito de emissões. Dentre os processos industriais mais difíceis de ser reduzir o lançamento de CO2 estão aqueles que envolvem a queima de gás natural em sua operação.
Somente na planta localizada em Piracicaba-SP a empresa consome anualmente cerca de 3.6 milhões de m³ de gás natural em seus processos industriais. Sendo a minimização deste consumo o grande desafio da planta para a sua contribuição na neutralidade de carbono uma vez que o consumo de gás natural é o principal fator responsável pelas emissões diretas da fábrica de veículos.
A substituição destes ativos por outros de tecnologia diferente em que não ocorre a combustão em seu funcionamento, como a troca de caldeiras a gás por elétricas ou a aplicação de bombas de calor é um processo que envolve alto investimento e estudos de engenharia, pois impactam diretamente as operações de manufatura dos veículos.
Desta forma, em uma primeira fase, o time de Energy Management da empresa está buscando como alternativa, soluções de co-geração de energia não somente para reduzir o seu consumo de gás natural em suas fábricas, mas fazer isso de forma economicamente sustentável para seus negócios.
A Hyundai Motor Brasil em sua planta localizada em Piracicaba-SP, onde são produzidos os modelos HB20 e Creta demandava um alto consumo de gás natural para aquecimento de água industrial afim de manter a temperatura dos banhos dos processos de pintura em sua planta.
Um volume anual de 500 mil m³ de LNG era necessário para manter essa operação, o que representa em torno de 1.034 tCO2e lançados na atmosfera de acordo com PBGHG Protocol (Inventário 2023).
Contudo, existe um outro processo industrial na mesma planta em que gases voláteis provenientes das estufas de pintura são aspirados e então queimados antes de serem lançados na atmosfera em acordo com legislação ambiental vigente.
O escopo deste projeto consiste na instalação de um trocador de calor na chaminé deste queimador com o intuito de reaproveitar a energia térmica lançada pela chaminé de forma a aquecer água dos banhos dos processos de pintura, reduzindo em 80% o consumo de gás, e emissões de CO2 respectivamente.
Redução do consumo de gás natural: 500.000 m³/ano;
Redução de emissões de gases de efeito estufa: 1.034 tCO2e/ano;
Ganho econômico (R$) com a redução de consumo de gás: 1,29 milhões/ano;
Representatividade da redução em relação ao consumo total de gás da fábrica: 15%
Payback do investimento realizado: 1,8 anos;
Solução benchmark para todas as plantas do grupo Hyundai Motor no mundo.
Com o Project chart elaborado pelo time de engenharia e aprovado pela diretoria, o projeto foi oficialmente aberto em Janeiro de 2023. Foram buscados parceiros comerciais para o projeto detalhado, infraestrutura mecânica e elétrica, além de desenvolver a parte de automação e controle que constitui o cérebro da operação.
A estrutura analítica do projeto foi desdobrada em 3 partes. Sendo a primeira parte envolvendo o projeto e automação do trocador de calor em si, a segunda envolvendo toda parte de infraestrutura mecânica de tubulações de água quente e instalação física do trocador na chaminé, enquanto a terceira parte envolveu a alimentação elétrica do sistema como um todo.
O fluxo de processo foi alterado da seguinte forma: Anteriormente as caldeiras existentes eram responsáveis por elevar a temperatura da água industrial de 59°C para 72°C a uma vazão de 130 m³/h. Com a inserção do projeto, parte dessa vazão de água, precisamente 19m³/h, foi desviada para o trocador de calor elevando sua temperatura de 59°C para 90°C ao passar pela chaminé. Então este volume de água aquecida a uma maior temperatura é misturado ao volume inicial, elevando sua temperatura de 59°C para 64°C, ou seja, reduzindo o diferencial de temperatura necessário para a caldeira entregar a vazão de água à temperatura de 72°C para os processos.
Com relação à parte financeira do projeto, foi previsto um investimento de 2.9 milhões de reais como linha de base de custos, porém ao longo do desenvolvimento do escopo do projeto foram realizadas algumas otimizações de escopo e renegociação de valores, fazendo com que o projeto tivesse um custo total de implementação de 2.37 milhões de reais.
Os resultados obtidos de redução de consumo de gás, mostram uma projeção de redução anual de 500 mil m³ de gás natural, o que representa em torno de 14% do total consumido pela fábrica.
A solução de co-geração de energia apresentada nesse case de reaproveitamento de calor do RTO para aquecimento de água para fins industriais não só valida os esforços da Hyundai em promover práticas sustentáveis, mas também serve como inspiração para outras empresas do setor automotivo e de diferentes setores a seguirem seu exemplo.
Ao compartilhar seu sucesso e experiência a Hyundai não apenas contribui para a proteção do meio ambiente, mas também incentiva outras empresas a adotarem práticas sustentáveis em suas operações, promovendo assim um impacto positivo mais amplo na sociedade e no meio ambiente.
Em resumo, a disseminação, replicação e continuidade das práticas de eficiência energética, incluindo projetos de co-geração podem contribuir significativamente para a promoção da sustentabilidade em toda a indústria, inspirando outras empresas a seguirem seu exemplo e estabelecendo um legado duradouro de responsabilidade ambiental e inovação.
