domingo, 19 de setembro de 2021

Conectando: O que a eletrificação pode fazer pela indústria

 Como os preços da eletricidade renovável e dos equipamentos elétricos continuam caindo, as empresas industriais podem capturar oportunidades de economia de custos e redução de emissões de GEE planejando a eletrificação de suas operações, ao fazer um serviço de Engenharia do Proprietário em Minas Gerais



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 Artigo (PDF-958KB)

A dieta energética mundial está mudando. De acordo com as projeções mais recentes da McKinsey, as energias renováveis  podem produzir mais da metade da eletricidade do mundo até 2035, a preços mais baixos do que a geração de combustível fóssil.1 A redução resultante dos preços da eletricidade, juntamente com a queda do custo do equipamento elétrico e uma regulamentação mais rigorosa das emissões de gases de efeito estufa (GEE), deve impulsionar o consumo de eletricidade em setores, como veículos de passageiros e aquecimento ambiente, onde os combustíveis fósseis existem há muito tempo a fonte de energia padrão.


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Oportunidades promissoras para a eletricidade também podem ser encontradas nas fábricas e parques industriais do mundo. Os benefícios financeiros e ambientais para as empresas industriais do uso de eletricidade em vez de combustíveis fósseis estão aumentando. Hoje, cerca de 20% da energia consumida na indústria é eletricidade. Chegou a hora de as empresas industriais, apoiadas por legisladores e concessionárias, planejarem a adoção de tecnologias elétricas para seu uso atual de combustível. Neste artigo, avaliamos o potencial tecnológico da eletrificação industrial. Apresentaremos uma análise mais detalhada das considerações financeiras e outras que devem informar as decisões dos executivos sobre a eletrificação do consumo atual de combustível industrial.


É tecnologicamente possível eletrificar até metade do consumo de combustível industrial hoje

A indústria consome mais energia do  que qualquer outro setor: 149 milhões de terajoules em 2017.2 Relativamente pouca dessa energia - cerca de 20 por cento - consistia em eletricidade (Figura 1). A maior parte da eletricidade é usada para acionar máquinas que movem coisas, como bombas, braços robóticos e correias transportadoras. Trinta e cinco por cento é a energia usada como matéria-prima, como derivados de petróleo a partir dos quais os plásticos são produzidos. Esses derivados de petróleo não são usados ​​por seu conteúdo energético, mas como um bloco de construção para a produção de outros materiais. O consumo de combustível para energia é responsável por quase 45% do consumo de energia. Isso inclui a geração de calor para processos como secagem, derretimento e craqueamento. O foco deste artigo está nesta última, a maior parcela de energia consumida na indústria.


Exposição 1

Quarenta e quatro por cento do consumo de energia na indústria é combustível consumido para energia.

Nós nos esforçamos para fornecer aos indivíduos com deficiência igual acesso ao nosso site. Se você deseja obter informações sobre este conteúdo, ficaremos felizes em trabalhar com você. Envie um e-mail para: McKinsey_Website_Accessibility@mckinsey.com

A eletrificação do combustível que as empresas industriais usam para obter energia traz vários benefícios. Geralmente, o equipamento acionado eletricamente é apenas um pouco mais eficiente em termos energéticos do que a opção convencional, mas tem custos de manutenção mais baixos e, no caso da caldeira industrial, o custo de investimento do equipamento elétrico é menor. E, se a eletricidade com zero de carbono for consumida, as emissões de gases de efeito estufa do local industrial diminuem significativamente.


De todo o combustível que as empresas industriais usam para energia, estimamos que quase 50 por cento poderia ser substituído por eletricidade, usando as tecnologias disponíveis hoje (Figura 2).3 Isso inclui toda a energia necessária para gerar calor para processos industriais até aproximadamente 1.000 graus Celsius. A eletrificação de processos industriais que requerem aquecimento até aproximadamente 1.000 graus Celsius não requer uma mudança fundamental na configuração do processo industrial, mas sim a substituição de um equipamento, como uma caldeira ou forno, movido a combustível convencional por um pedaço de equipamento eletrico.4

Anexo 2

Quase metade do combustível consumido para energia pode ser eletrificado com a tecnologia disponível hoje.

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Até uma demanda de calor de aproximadamente 400 graus Celsius, alternativas elétricas para equipamentos convencionais estão disponíveis comercialmente. Bombas de calor elétricas para demanda de calor de baixa e média temperatura e equipamento de recompressão mecânica de vapor elétrico (MVR) para evaporação já são usados ​​em alguns locais industriais.5 Caldeiras elétricas que podem gerar calor industrial até aproximadamente 350 graus Celsius estão amplamente disponíveis. Fornos elétricos para demanda de calor industrial de até aproximadamente 1.000 graus Celsius são tecnologicamente viáveis, mas ainda não estão disponíveis comercialmente para todas as aplicações. Por exemplo, a BASF está desenvolvendo fornos de craqueamento petroquímico que atingem 850 graus Celsius, e planeja tê-los em plena escala ativos em seis anos a partir de agora.


De todo o combustível que as empresas industriais usam para obter energia, estimamos que quase 50% poderiam ser substituídos por eletricidade usando a tecnologia disponível.


Cerca de 30 por cento do consumo de combustível para energia é para processos que requerem temperaturas muito altas (acima de aproximadamente 1.000 graus Celsius), que incluem a produção de aço virgem, cimento e cerâmica. Embora existam várias tecnologias em desenvolvimento para eletrificar esses processos, elas ainda não estão maduras.6 Os 20 por cento restantes do uso de combustível para energia são consumidos em vários processos não relacionados ao calor do processo industrial, como HVAC,7 transporte no local e refrigeração. A eletrificação de (parte) desta parcela remanescente é tecnologicamente possível, mas o potencial não foi avaliado no contexto deste artigo.

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