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Ano: 2023

Redução de Emissão de GEE através de projetos de eficiência energética em automotiva

Hyundai Motor Brasil

Categoria: Processos

Aspectos Gerais da Prática:

“O efeito estufa é um fenômeno natural que ocorre na superfície da Terra a partir da presença de Gases de Efeito Estufa (GEE), que são substâncias gasosas que possuem a capacidade de absorver a radiação na frequência infravermelha, retendo o calor na atmosfera. Esse fenômeno permite a vida como conhecemos devido a ocorrência dos ciclos biogeoquímicos, como o ciclo da água relacionado diretamente com o calor presente na atmosfera.
A problemática sobre esse fenômeno se iniciou com as atividades humanas que passaram a introduzir volumes adicionais de GEE na atmosfera, a partir de queima de combustíveis fósseis entre outras atividades, desestruturando o equilíbrio natural desses ciclos, como o ciclo do carbono que resumidamente descreve o equilíbrio natural entre fontes que emitem e absorvem carbono. Resultando assim no aumento a presença de GEE na atmosfera a partir de maior número de fontes de emissão e menores fontes de absorção de GEE, resultando nas mudanças climáticas, consequência do aumento da temperatura média da Terra.
De acordo com a problemática de mudanças climáticas, a Hyundai tem trabalhado constantemente para a redução da emissão de gases de efeito estufa a partir de duas atividades principais: definição de indicador e meta anual de emissão de GEE/veículos produzidos e reuniões mensais do Comitê de Eficiência Energética envolvendo todos os departamentos na estratégia e fomentando a implementação de projetos de redução de consumo de energia elétrica e gás natural.
Com o objetivo de compartilhar as boas práticas realizadas na Hyundai Motor Brasil focadas em eficiência energética e redução de emissão de gases de efeito estufa, é apresentado neste case três principais projetos de otimização de operação de equipamentos com o foco na eficiência energética: Melhoria na operação do secador de ar comprimido, otimização das torres de resfriamento e otimização da bomba de água de resfriamento. Resultando na redução do consumo de 1.479 kWh/ano, equivalente a redução de emissão de 108,32 tCO2e/ano.

Relevância para o Negócio:

“A sociedade internacional está atualmente construindo um roteiro para limitar o aumento da temperatura global a 1,5°C e alcançar a neutralização do carbono até 2025. Estamos determinados a construir um futuro sustentável e proteger o meio ambiente da Terra para as gerações futuras.
Assim, estabelecemos como meta nos tornar neutros em carbono em todos os estágios, incluindo aquisição de peças, produção e operação de veículos até 2024.
” “Como parte do projeto para alcança a neutralidade de carbono temos a implantação do Comitê Interno de Eficiência Energética que visa aprimorar a gestão energética produtiva por meio da redução de desperdícios, substituição de tecnologias, aproveitamento energético, avaliação mensal do desempenho energético por departamentos, entre outras ações que visam o consumo consciente e eficiente do sistema energético e, consequentemente evitar a emissão de GEE à atmosfera. Dentre alguns dos projetos que estão sendo desenvolvidos neste comitê, podemos citar abaixo os que possuem maior impacto positivo: melhoria na operação dos secadores de ar comprimido, otimização das torres de resfriamento e otimização da bomba de água de resfriamento.
Os projetos de eficiência energética apresentados nesse case se baseiam em duas vertentes, a conscientização ambiental dos colaboradores sobre a necessidade de tornar os processos mais eficientes para a redução do consumo de energia elétrica e da emissão de gases de efeito estufa, associados com a capacidade técnica e autonomia para sugerir alterações nos processos produtivos com foco em melhorias e redução do impacto ambiental.

Aspectos Inovadores Relacionados a Prática:

Não informado

Contribuição da Prática para o Desempenho da Empresa:

“O efeito estufa é um fenômeno natural que ocorre na superfície da Terra a partir da presença de Gases de Efeito Estufa (GEE), que são substâncias gasosas que possuem a capacidade de absorver a radiação na frequência infravermelha, retendo o calor na atmosfera. Esse fenômeno permite a vida como conhecemos devido a ocorrência dos ciclos biogeoquímicos, como o ciclo da água relacionado diretamente com o calor presente na atmosfera.
A problemática sobre esse fenômeno se iniciou com as atividades humanas que passaram a introduzir volumes adicionais de GEE na atmosfera, a partir de queima de combustíveis fósseis entre outras atividades, desestruturando o equilíbrio natural desses ciclos, como o ciclo do carbono que resumidamente descreve o equilíbrio natural entre fontes que emitem e absorvem carbono. Resultando assim no aumento a presença de GEE na atmosfera a partir de maior número de fontes de emissão e menores fontes de absorção de GEE, resultando nas mudanças climáticas, consequência do aumento da temperatura média da Terra.
De acordo com a problemática de mudanças climáticas, a Hyundai tem trabalhado constantemente para a redução da emissão de gases de efeito estufa a partir de duas atividades principais: definição de indicador e meta anual de emissão de GEE/veículos produzidos e reuniões mensais do Comitê de Eficiência Energética envolvendo todos os departamentos na estratégia e fomentando a implementação de projetos de redução de consumo de energia elétrica e gás natural.
Com o objetivo de compartilhar as boas práticas realizadas na Hyundai Motor Brasil focadas em eficiência energética e redução de emissão de gases de efeito estufa, é apresentado neste case três principais projetos de otimização de operação de equipamentos com o foco na eficiência energética: Melhoria na operação do secador de ar comprimido, otimização das torres de resfriamento e otimização da bomba de água de resfriamento. Resultando na redução do consumo de 1.479 kWh/ano, equivalente a redução de emissão de 108,32 tCO2e/ano.

Gestão da Prática Relatada:

“De acordo com a problemática de mudanças climáticas, a Hyundai tem trabalhado constantemente para a redução da emissão de gases de efeito estufa a partir de duas atividades principais: definição de indicador e meta anual de emissão de GEE/veículos produzidos e reuniões mensais do Comitê de Eficiência Energética envolvendo todos os departamentos na estratégia e fomentando a implementação de projetos de redução de consumo de energia elétrica e gás natural.
A HMB estabeleceu o indicador tCO2e/veículo produzido utilizando como ano base 2019 para determinar a meta de 0,1 tCO2e/veículo produzido no ano e está em vigor desde 2021. Com este indicador é possível avaliar se as estratégias e projetos desenvolvidos pela Hyundai estão de fato resultando na redução das emissões de GEE. Comparando-se com as emissões dos anos, verificamos os índices atingidos, conforme Gráfico 1:
2019: 0,10 tCO2e/veículo produzido
2020: 0,08 tCO2e/veículo produzido
2021: 0,089 tCO2e/veículo produzido.
2022: 0,064 tCO2e/veículo produzido.
Todos os cálculos de emissões de gases de efeito estufa utilizaram a ferramenta de cálculo desenvolvida e disponibilizada pelo Programa brasileiro GHG Protocol do ano base referência.
Pode-se verificar que entre 2020 e 2021, o indicador tCO2e/veículo produzido teve um acréscimo de 0,009 tCO2e. Este resultado está diretamente relacionado ao aumento do fator de emissão de energia elétrica ocorrido em 2021 por conta do acionamento de termoelétricas, o qual dobrou as emissões referentes ao escopo 2.
E comparando o resultado dos anos de 2021 e 2022 foi possível verificar a redução 0,025 tCO2e/veículo produzido, representando redução de 28%. As estratégias e ações de redução das emissões de GEE continuarão sendo aplicadas visando para os próximos anos, manter este índice abaixo de 0,1 tCO2e/veículo produzido.
A HMB conta com um Comitê Interno de Eficiência Energética que visa aprimorar a gestão energética produtiva por meio da redução de desperdícios, substituição de tecnologias, aproveitamento energético, avaliação mensal do desempenho energético por departamentos, entre outras ações que visam o consumo consciente e eficiente do sistema energético e, consequentemente evitar a emissão de GEE à atmosfera. Dentre alguns dos projetos que estão sendo desenvolvidos neste comitê, podemos citar abaixo os que possuem maior impacto positivo: melhoria na operação dos secadores de ar comprimido, otimização das torres de resfriamento e otimização da bomba de água de resfriamento.
O primeiro projeto foi realizado a partir da análise crítica sobre a operação do secador que possui as mesmas configurações instaladas em unidades da Hyundai em países com diferentes condições climáticas, como Brasil, China, Coréia e Rússia. mantidas desde sua implementação.
Assim, a equipe técnica de Facilities&Utilities avaliou as condições do ambiente e do equipamento e sugeriu as seguintes alterações:
1.Tempo de Aquecimento: De 130 min para 100 min
Como o Brasil é um país de clima tropical, a temperatura ambiente média facilita o processo de aquecimento do equipamento, não havendo a necessidade de manter o tempo de aquecimento inicialmente configurado de 130 min. A redução do tempo de aquecimento resulta em redução do consumo de energia elétrica para a operação do secador. Tempo utilizando resistência de 90kW (para baixa pressão) e 55kW (para alta pressão) para aquecer o ar que vai secar a sílica, utilizada para absorver a água do ar.
2.Temperatura de Aquecimento: De 220°C para 210° C
Como o Brasil é um país de clima tropical, a temperatura ambiente média facilita o processo de aquecimento do equipamento, não havendo a necessidade de manter a temperatura inicialmente configurada de 220°C. A redução de temperatura resulta em redução do consumo de energia elétrica para a operação do secador.
3.Tipo de Operação: alteração de “Por Tempo” para “Até Ponto de Orvalho”
i) POR TEMPO: Os secadores trabalham com duas torres (A e B), enquanto uma passa ar comprimido pela sílica, absorvendo a água, a outra torre regenera a sílica, descarregando a água e secando a sílica para receber ar comprimido molhado novamente. E antes, o tempo de secar o ar e regenerar a sílica era o mesmo, fazendo com que as torres estivessem sempre funcionando.
ii) TEMPERATURA DO PONTO DE ORVALHO: Trabalhando com economia de ponto de orvalho, a torre funcionará até atingir a temperatura do ponto de orvalho (antes era com -90°C agora é -40°C), desta forma, a torre pode secar o ar em torno de 360 min (antes era 240 min) e, a outra torre, que está regenerando a sílica, ao terminar a regeneração ficará parada em stand-by, sem desperdício de energia ou ar comprimido.
Com as alterações descritas foi possível reduzir o ciclo de aquecimento e resfriamento de 6 para 4 ciclos.
A partir da redução de ciclos no período de 24h foi possível obter a redução de 2190 para 1460 ciclos durante um ano, resultado na redução de custo de R$ 268.623,36.
A partir da redução de temperatura de 220°C para 210°C foi possível obter redução de custo de R$ 221.224,89.
A economia de R$ 489.857,25 (R$268.632,36 + R$221.224,89) refere-se a todos os ajustes executados nos Secadores no período de um ano, sem necessidade de investimentos.
O segundo projeto apresentado se refere a otimização das torres de resfriamento, a partir da melhoria do fluxo de água das novas torres de resfriamento
As torres de resfriamento precisam ter uma vazão de 99m³/h para atingir sua capacidade térmica de 990.000 kcal/h. Foi verificado que apenas um tubo externo não era suficiente para drenar a vazão necessária, causando situações de transbordo com perda de água. Para evitar o transbordo, as válvulas eram mantidas meio fechadas e necessitava de mais uma torre em operação. No projeto original da ALPINA (marca das torres) exigia uma bomba com flutuadores para drenar a vazão. Para solucionar esse problema, a equipe de Facilities&Utilities projetou um novo furo com tubulação para drenar o fluxo, sem a necessidade de uma bomba adicional no processo.
A partir do investimento de R$ 70.000,00, evitou-se o consumo de energia elétrica de uma nova bomba e uma torre de resfriamento para executar o mesmo processo, com payback de 3,5 anos.
O terceiro projeto apresentado se refere a otimização da bomba de água de resfriamento para fornecer maior pressão e vazão. O impulsor da bomba anterior n° 5 foi dimensionado para atingir pressão abaixo de 3 Bar, causando menor vazão no ponto de operação do sistema.
Era necessário operar 3 bombas para fornecer água de resfriamento aos compressores. O fluxo de água da bomba n° 5 pode ser melhorado alterando seu rotor de Ø250 para Ø269mm. A vazão de água aumentou de 110 para 200 m³/h.
Como resultado a bomba teve capacidade de fluxo melhorada (quase dobrada). a pressão diminuiu para o limite inferior da operação dos compressores (de 2,5 Bar para 2 Bar) e permitiu que a equipe de operação desligasse uma das três bombas economizando 22,4kWh,
A partir da compilação dos resultados obtidos desses três projetos, foi possível estimar a redução de emissão de GEE com base na redução do consumo de energia elétrica no período de 1 ano. Para esse cálculo foi utilizado a ferramenta de cálculo desenvolvida e disponibilizada pelo Programa brasileiro GHG Protocol do ano base referência de 2021.
Assim foi possível verificar a redução do consumo de 1.479,79 MWh/ano de energia elétrica, resultando na redução de emissão de 108,32tCO2e/ano.”

Possibilidade de Disseminação ou Replicação:

“Os projetos de eficiência energética apresentados nesse case se baseiam em duas vertentes, a conscientização ambiental dos colaboradores sobre a necessidade de tornar os processos mais eficientes para a redução do consumo de energia elétrica e da emissão de gases de efeito estufa, associados com a capacidade técnica e autonomia para sugerir alterações nos processos produtivos com foco em melhorias e redução do impacto ambiental.
A aplicabilidade do projeto é viável desde que as habilidades de consciência e autonomia técnica para alterações de processos produtivos sejam replicadas