Pasta e Papel
Consumo de Energia
Consumo de Energia do Setor
O setor da Pasta e Papel é o principal consumidor de energia final da Indústria Transformadora em Portugal. Em 2020 o consumo de energia final totalizou 1333 ktep, correspondendo a 30 % do consumo total da Indústria Transformadora. Como se pode verificar pela Figura 8.4, no ano de 2010 o consumo de energia da Indústria da Pasta e Papel teve um crescimento de 23 % devido ao aumento do número de unidades de produção de pasta de papel, que passou de 5 unidades em 2008 para 9 unidades em 2009. A principal fonte de energia do setor é o calor produzido in-site em regime de cogeração, representando em 2020 cerca de 65 % do consumo total de energia.
Evolução do consumo total de energia final por tipo de fonte energética no setor da Pasta e Papel. 1
Como referido anteriormente, a recuperação de energia através da produção combinada de calor e eletricidade é de extrema importância para a viabilidade económica do processo de produção de pasta e papel. De facto, o setor manteve-se excedentário na produção de eletricidade, com a produção a ultrapassar o consumo em cerca de 27%. A produção de eletricidade fixou-se, em 2020 em 3,26 TWh, enquanto o consumo ficou pelos 2,57 TWh. 2
O biocombustível (licores sulfítivos e lenhas e resíduos vegetais), representa a fração dominante dos combustíveis consumidos na cogeração, representando cerca de 76 % do consumo total. O principal destes combustíveis é o licor negro, o subproduto da produção de pasta, que representou, em 2020, 89 % dos biocombustíveis consumidos.
Perfil de combustíveis em cogeração do Setor Pasta e Papel em 2020. 1
Consumo específico de energia na produção de pasta e papel
Em Portugal, um complexo industrial típico produz normalmente um tipo de pasta e caso seja integrado produz um tipo de papel, podendo dentro desse segmento produzir papel para diferentes aplicações (por exemplo papel para utilização offset e de impressão e escrita) e numa gama de gramagens. Também por norma utiliza como referência um tipo de madeira na produção de pasta, eventualmente de diferentes espécies e origens, podendo complementar na produção papel com incorporação parcial de outros tipos de pasta adquirida como pasta seca em fardos ou papel reciclado. Embora se possa conhecer o consumo específico de energia dos diferentes tipos de produtos, o consumo total anual varia em função da distribuição da produção. Adicionalmente, a existência de diferentes tipos de processos envolvidos faz com que a avaliação comparativa entre as diferentes fábricas seja um desafio.
Em seguida são apresentados exemplos de consumos específicos de algumas unidades de produção de pasta de papel europeias, integradas e não integradas com produção de papel.
Produção de Pasta Kraft e Sulfito
A maior parte da energia térmica consumida no processo kraft é utilizada no aquecimento de diferentes fluidos e na evaporação de água. Já a energia elétrica é utilizada essencialmente no transporte de materiais (bombas) e na operação da máquina de papel, no caso de unidades de produção integradas.
Em seguida apresentam-se os consumos específicos dos processos de produção de pasta de sulfito e pasta kraft utilizando tecnologias state of the art. A preparação dos químicos do cozimento é a energia utilizada na preparação dos químicos utilizados na fábrica de polpa, como o licor branco, e inclui a energia consumido no forno de cal.
Consumo específico do processo de produção de pasta de sulfito e pasta kraft utilizando tecnologias state of the art. 3
Nas fábricas de pasta sulfito, a maior parte da energia térmica é consumida no aquecimento dos digestores, durante o branqueamento, na secagem da pasta e na evaporação do licor fraco para 58 – 60 % de sólidos secos. A energia elétrica é maioritariamente consumida no transporte de materiais e água (bombeamento) e na manutenção da pressão dos digestores e da instalação de branqueamento.
A tendência atual é a redução do consumo e o aumento da produção de eletricidade. As fábricas mais modernas são cada vez mais autossuficientes com excedente de produção de eletricidade.
Produção de Pasta de Papel reciclado
Apesar de as necessidades energéticas variarem em função da extensão e dos tipos de contaminação e dos rendimentos finais da pasta, a produção de pasta a partir de materiais recuperados e secundários é normalmente menos intensiva em termos energéticos do que a partir de matéria-prima virgem.
Níveis de consumo energético na preparação de stock de diferentes tipos de papel. 4
Produção de Papel
O processo de fabrico do papel é o mais intensivo em termos energéticos, consumindo cerca de 45% do total de energia. A secagem é o maior consumidor de energia, exigindo grandes quantidades de calor (vapor) para evaporar a água do papel ou do cartão.
Exemplo do consumo energético de uma fábrica de papel revestido não integrada, com uma capacidade de 150 000 t/ano. 5
- 1 Direção Geral de Energia e Geologia
- 2 CELPA, “Boletim Estatístico: Indústria Papeleira Portuguesa”, 2020
- 3 “Bandwidth Study on Energy Use and Potential Energy Savings Opportunities in U.S. Pulp and Paper Manufacturing”, 2015
- 4 Industrial Efficiency Technology Database
- 5 M. Suhr et al., Best Available Techniques (BAT) Reference Document for the Production of Pulp, Paper and Board. 2015