CTCV lidera sustentabilidade na cerâmica e vidro com inovações verdes

António Baio Dias, Diretor Geral do Centro Tecnológico da Cerâmica e do Vidro (CTCV) realça o contributo do Centro no apoio à transição das empresas do setor para práticas mais sustentáveis.

Numa entrevista exclusiva ao COMPETE 2030, António Baio Dias, Diretor Geral do Centro Tecnológico da Cerâmica e do Vidro (CTCV), revela como o CTCV está a transformar a sustentabilidade nas indústrias de cerâmica e vidro. O CTCV tem sido um pilar essencial na transição das empresas de cerâmica e vidro para práticas mais sustentáveis, reduzindo significativamente as emissões de carbono. Com 37 anos de experiência, o CTCV oferece apoio nas áreas de Energia, Sustentabilidade, Engenharia de Processos, Inovação e Academia. Dada a alta intensidade energética do setor, onde a energia representa 30 a 40% dos custos industriais, até uma pequena redução de consumo pode resultar em economias substanciais e menor emissão de CO2. Através de auditorias energéticas, o CTCV identifica oportunidades de eficiência nos principais equipamentos e processos de cozedura, promovendo investimentos com rápidos retornos financeiros. A adoção de “ecodesign” e a incorporação de subprodutos de outras indústrias estão a transformar a produção para ser mais sustentável. Tecnologias inovadoras, como a recuperação de calor dos fornos, melhor isolamento térmico e a instalação de sistemas fotovoltaicos, estão a liderar a descarbonização do setor, posicionando estas indústrias na vanguarda da sustentabilidade.

• Como é que o CTCV está a apoiar as empresas de cerâmica e do vidro na transição para práticas mais sustentáveis e na redução das emissões de carbono?

O CTCV, desenvolve uma atividade diária com as empresas, que conta já com 37 anos de existência, principalmente nas áreas da Energia, da Sustentabilidade da Engenharia de Processos, da Inovação e da Academia, que tem contribuído para a sustentabilidade e redução das emissões de carbono nas empresas.

As empresas de cerâmica e do vidro são consumidoras intensivas de energia e a energia representa, nestas empresas, cerca de 30 a 40% dos custos industriais. Assim, mesmo uma pequena redução de 1% pode representar uma economia de milhares de euros em energia. Adicionalmente, cerca de 80% do consumo de energia nestes setores é proveniente de combustíveis fósseis que libertam carbono e uma pequena redução nos consumos permite evitar que toneladas de CO₂ sejam emitidas.

Exemplos da nossa atividade neste domínio são as auditorias energéticas, que se baseiam na análise dos consumos dos principais equipamentos, como os fornos, secadores e atomizadores, na análise de indicadores de consumo específico da instalação, da intensidade energética no produto e da intensidade carbónica dos combustíveis utilizados. Os relatórios destas atividades propõem um conjunto de investimentos identificados com melhor eficiência energética e as poupanças geradas com estes investimentos traduz-se num indicador “período de amortização do investimento” ou payback. Quanto menor for este período de amortização mais interessante é o investimento.

Outro exemplo da nossa atividade é o estudo da otimização de processos que realizamos para os nossos clientes, no sentido de combinar as matérias-primas mais adequadas para uma cozedura a temperaturas mais baixas e com ciclos de cozedura mais curtos. Esta é uma atividade muito interessante pois atua diretamente no processo, sem grandes investimentos, e traduz-se em resultados muito positivos, nomeadamente, na redução de consumos e consequentemente na descarbonização.

Relativamente à sustentabilidade temos vindo a estudar novos desenhos de produto com princípios de “ecodesign”, com desempenho mais elevado, espessuras mais finas e incorporando sub-produtos de outras indústrias (economia-circular). A avaliação da sustentabilidade dos produtos é feita com base em ferramentas de Avaliação do Ciclo de Vida e Declarações Ambientais de Produto para podermos transmitir informação quantificada da melhoria da sustentabilidade.

• Quais são as principais inovações tecnológicas que têm sido implementadas pelo setor da cerâmica e do vidro para promover a descarbonização?

As principais inovações tecnológicas que têm sido implementadas com vista à descarbonização têm passado fundamentalmente pela Eficiência Energética. Um dos processos que tem sido mais utilizado é o aproveitamento energético do calor que sai pela chaminé dos fornos. Recuperando este calor para processos menos exigentes em temperatura, como os secadores, conseguem-se poupanças significativas. O isolamento térmico de tubagens, a substituição de refratários dos fornos e vagonas por outros mais isolantes são outras medidas que têm vindo a ser adotadas, a par com a instalação de sistemas fotovoltaicos nas coberturas e na substituição de motores elétricos por outros mais eficientes. 

• Pode falar-nos sobre algum projeto cofinanciado que tenha tido um impacto significativo na descarbonização do setor?

Nos últimos anos desenvolvemos vários projetos cofinanciados em parceria no âmbito da descarbonização, como por exemplo o CerWave – Demonstração do processo de cozedura de porcelana por gás-micro-ondas:

Trata-se de um projeto disruptivo para o desenvolvimento de um protótipo de forno híbrido gás/micro-ondas de dimensão semi-industrial destinado à cozedura de porcelana. Com o processo de aquecimento convencional assistido por micro-ondas conseguiu-se uma redução no consumo energético de 10% e o o ciclo de cozedura do processo produtivo foi reduzido em 15% comparativamente com o processo convencional (aquecimento por combustão de gás natural). Esta tecnologia é enquadrada perfeitamente no tema da descarbonização, é mais limpa, mais rápida, menos onerosa e mais eficiente que os processos tradicionais em uso.

Outro projeto também considerado disruptivo e enquadrado no tema da descarbonização foi o ReviDry – Desenvolvimento sustentável de porcelânico técnico por via seca.

Com este projeto desenvolveu-se e demonstrou-se um novo processo de produção de pavimento e revestimento cerâmico em grés porcelânico, recorrendo ao método de preparação de pasta por via seca, tornando o processo ambientalmente mais sustentável. Atualmente, os produtos de grés porcelânico são fabricados por recurso ao processo de produção por preparação de pasta por via húmida, um processo com elevado consumo de água e de energia. A preparação por via seca permitiu reduzir drasticamente a utilização de água em cerca de 50%, pois o processo de moagem e mistura é feito sem água e, por consequência, não requer a posterior evaporação da água. Foram realizados testes em ambiente industrial com resultados interessantes de redução do consumo energético global no processo de produção de cerca de 40% e consequente redução das emissões de CO₂. Consideramos assim que os ganhos económicos e ambientais são significativos.

Estamos atualmente envolvidos na Agenda Mobilizadora ECP – Ecocerâmica e Cristalaria de Portugal, um projeto cofinanciado pelo PRR e que visa ter um impacto significativo na descarbonização do setor. O CTCV é líder do WP1 cujo objetivo é desenvolver protótipos de fornos cerâmicos com tecnologia híbrida (eletricidade e gás, e o gás com misturas de gás natural e hidrogénio) e demonstrar a sua utilização. Este projeto permite-nos estudar a influência do hidrogénio renovável na cozedura dos produtos e nos equipamentos e comparar com alternativas como a eletricidade renovável. Este trabalho irá produzir informação relevante para que as empresas possam optar por soluções inovadoras, baseada nos testes que estão a ser realizados.

Outros projetos cofinanciados pelo PRR em que o CTCV está envolvido, juntamente com as associações destes setores, são os Roteiros para a Descarbonização para os setores da cerâmica, do vidro e da pedra. Trata-se de guias que apresentam as melhores tecnologias com vista à descarbonização destes setores e que apontam caminhos e vetores de descarbonização que as empresas podem utilizar na transição energética.

• Quais são os maiores desafios que o setor da cerâmica e do vidro enfrentam atualmente em relação à descarbonização, e como é que o CTCV está a ajudar a superá-los?

A descarbonização é, de facto, o maior desafio que estes setores enfrentam e o dilema é que não existem ainda tecnologias maduras e disponíveis no mercado. Optar atualmente por uma nova tecnologia é um risco pois não é conhecido o preço das novas energias que serão necessárias. Sabemos que o biometano (metano produzido a partir de resíduos florestais ou de dejetos animais) é um gás perfeitamente compatível com o gás natural, atualmente utilizado, não implicando investimentos significativos nas empresas, mas ainda não existem instalações de biometano com capacidade para fornecimento à indústria.

Por outro lado, a mistura de hidrogénio com gás natural pode ser uma solução, mas a rede só permite uma injeção de 20% de H₂ e tal mistura apenas conduz a uma redução de CO₂ de 6 a 7% de acordo com estudos prévios já realizados.

Esta solução implica investimentos na substituição de queimadores e na tubagem de alimentação, mas ainda não existe disponível no mercado hidrogénio renovável nem sabemos a que preço será comercializado.

A solução da eletrificação implica investimentos maiores, com a substituição dos fornos, mas existe eletricidade renovável e sabemos o preço a que está a ser comercializado, que atualmente ainda é bastante superior ao preço do gás natural.

O apoio que o CTCV está a prestar às empresas incide na divulgação dos resultados da análise técnico económica de cada uma destas soluções e também na disponibilização do forno híbrido nas nossas instalações laboratoriais para que cada empresa possa fazer os testes aos seus próprios produtos. Caberá sempre às empresas optarem por uma ou outra solução ou até por uma solução híbrida que apresenta menos riscos e se torna mais versátil. No entanto o fator económico continua a ser o fator de decisão que induzirá a transição energética.