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A fábrica energeticamente eficiente: como reduzir custos sem reduzir a produção

Durante décadas, a energia foi encarada pelas empresas industriais como mais um custo necessário para produzir.

Eletricidade, gás, combustíveis e outras fontes de energia eram contabilizados como parte das despesas operacionais, enquanto a prioridade estava sobretudo em aumentar a capacidade produtiva.

Hoje, essa abordagem está a mudar.

A energia tornou-se uma variável estratégica para a indústria.

O aumento e a volatilidade dos preços energéticos, a necessidade de reduzir emissões e a crescente pressão para tornar as operações mais eficientes estão a obrigar as empresas a olhar para o consumo energético de uma forma diferente.

A pergunta já não é apenas:

“Quanto gastamos em energia?”

É:

“Quanta energia precisamos realmente para produzir cada unidade?”

Esta mudança de perspectiva pode ter um impacto significativo na competitividade industrial.

Uma fábrica que consegue produzir o mesmo volume utilizando menos energia reduz custos sem necessariamente reduzir a produção.

E, ao contrário de outras formas de redução de custos, a eficiência energética pode gerar benefícios durante vários anos.

O verdadeiro custo da energia numa fábrica

O consumo energético de uma unidade industrial não está limitado à eletricidade utilizada pelas máquinas.

Pode incluir sistemas de climatização, iluminação, compressores, ventilação, refrigeração, aquecimento, bombagem, transporte interno e muitos outros equipamentos.

Em determinados setores, a energia pode representar uma parcela significativa dos custos operacionais.

O problema é que muitas empresas conhecem a sua fatura energética, mas não conhecem verdadeiramente o seu consumo.

Sabem quanto pagaram.

Nem sempre sabem onde, quando e por que motivo consumiram essa energia.

Esta diferença é fundamental.

Sem informação detalhada, é difícil identificar desperdícios.

Medir antes de reduzir

Uma das primeiras etapas para melhorar a eficiência energética é medir.

Parece óbvio, mas muitas empresas ainda acompanham o consumo apenas através das faturas mensais.

Esse nível de informação é insuficiente para gerir uma fábrica moderna.

Um sistema de monitorização pode medir o consumo de diferentes áreas, máquinas ou linhas de produção.

Pode mostrar quais são os equipamentos com maior consumo.

Pode identificar períodos de utilização anormal.

Pode comparar diferentes turnos.

Pode relacionar energia consumida com unidades produzidas.

A partir daqui surge uma métrica muito mais relevante:

energia consumida por unidade produzida.

Se uma fábrica produz mais utilizando a mesma quantidade de energia, tornou-se mais eficiente.

Se produz o mesmo utilizando menos energia, também.

É esta relação entre energia e produção que deve orientar a gestão.

O desperdício invisível

Uma das características do consumo industrial é que uma parte significativa da energia pode ser desperdiçada sem que exista um problema visível.

Um equipamento pode estar ligado quando não está a produzir.

Um sistema de ar comprimido pode ter pequenas fugas.

Um motor pode funcionar acima das necessidades.

Uma instalação de refrigeração pode estar mal regulada.

Uma máquina antiga pode consumir muito mais energia do que uma alternativa moderna.

Individualmente, cada desperdício pode parecer pequeno.

Quando multiplicado por milhares de horas de funcionamento, pode representar milhares de euros.

A eficiência energética começa precisamente pela identificação destes desperdícios.

O problema do ar comprimido

O ar comprimido é um exemplo particularmente interessante.

É utilizado em inúmeras fábricas, desde linhas de produção a ferramentas pneumáticas.

Mas produzir ar comprimido é energeticamente exigente.

Quando existem fugas na rede, o compressor precisa de trabalhar mais para compensar a perda.

Uma pequena fuga pode parecer irrelevante.

Dezenas ou centenas de fugas podem representar um desperdício considerável.

A manutenção da rede de ar comprimido pode, por isso, gerar poupanças significativas sem qualquer alteração no processo produtivo.

É um exemplo de como eficiência não significa necessariamente comprar tecnologia nova.

Às vezes, significa simplesmente eliminar desperdício.

Motores mais eficientes

Os motores elétricos estão entre os equipamentos que mais energia consomem numa instalação industrial.

Bombas, ventiladores, transportadores e máquinas utilizam motores durante milhares de horas.

Substituir equipamentos antigos por motores de maior eficiência pode reduzir o consumo.

Mas a escolha do motor não é a única variável.

É também importante garantir que o equipamento está corretamente dimensionado.

Um motor demasiado grande para a tarefa pode funcionar de forma ineficiente.

Um motor demasiado pequeno pode trabalhar constantemente perto do limite.

A eficiência energética começa, portanto, no desenho do sistema.

Variadores de velocidade

Em determinados processos, os motores não precisam de funcionar sempre à mesma velocidade.

É aqui que entram os variadores de velocidade.

Estes dispositivos permitem ajustar a velocidade do motor às necessidades reais do processo.

Em aplicações como bombas e ventiladores, esta capacidade pode reduzir significativamente o consumo energético.

A lógica é simples:

se a máquina precisa de trabalhar menos, não faz sentido operar continuamente à capacidade máxima.

A adaptação da potência às necessidades reais é uma das formas mais eficazes de evitar consumo desnecessário.

O papel da automação

A automação também pode contribuir para a eficiência energética.

Um sistema automatizado consegue desligar determinados equipamentos quando não são necessários.

Pode ajustar temperaturas.

Regular iluminação.

Controlar ventilação.

Coordenar diferentes etapas da produção.

E evitar que máquinas funcionem sem carga.

A automação não deve ser vista apenas como uma ferramenta para aumentar produtividade.

Pode também ser utilizada para garantir que os recursos são utilizados apenas quando são necessários.

Iluminação inteligente

A iluminação é uma área relativamente simples onde muitas empresas podem encontrar oportunidades de melhoria.

A substituição de sistemas antigos por iluminação LED pode reduzir o consumo e os custos de manutenção.

Mas o passo seguinte é controlar quando e onde a iluminação está realmente a ser utilizada.

Sensores de presença, temporizadores e sistemas de controlo podem adaptar a iluminação à utilização real das instalações.

Uma zona sem trabalhadores não precisa necessariamente de estar totalmente iluminada durante todo o período de funcionamento da fábrica.

Pequenas decisões multiplicadas por grandes instalações podem produzir resultados relevantes.

O calor como recurso

Em muitas fábricas, grandes quantidades de energia são utilizadas para gerar calor.

Ao mesmo tempo, determinados processos libertam calor que acaba por ser desperdiçado.

Esta aparente contradição cria uma oportunidade.

O calor residual de um processo pode, em alguns casos, ser recuperado e utilizado noutra parte da instalação.

Pode aquecer água.

Pode apoiar outro processo industrial.

Pode contribuir para o aquecimento das instalações.

Pode até ser utilizado para gerar energia em determinadas aplicações.

O princípio é simples:

antes de produzir energia nova, procurar aproveitar a energia que já existe.

Autoconsumo e produção de energia

A eficiência deve ser a primeira preocupação, mas a produção própria também pode ter um papel importante.

Muitas instalações industriais têm grandes áreas de cobertura que podem ser utilizadas para produção solar.

A instalação de painéis fotovoltaicos pode permitir produzir parte da energia consumida pela fábrica.

No entanto, existe uma distinção importante.

Produzir energia não é o mesmo que reduzir o consumo.

Uma fábrica ineficiente continuará a ser ineficiente mesmo com painéis solares.

O ideal é combinar as duas estratégias:

consumir menos e produzir melhor a energia necessária.

Armazenamento energético

O armazenamento pode complementar a produção renovável.

Baterias podem armazenar energia produzida num determinado período e disponibilizá-la quando necessário.

Isto pode ajudar a aumentar o aproveitamento da produção própria e reduzir determinados picos de consumo.

Mas a decisão de investir em armazenamento deve ser analisada economicamente.

Nem todas as empresas terão o mesmo perfil de consumo.

O importante é perceber quando a energia é produzida, quando é utilizada e quanto custa cada período.

Mais uma vez, os dados são essenciais.

Gestão dos picos de consumo

Uma fábrica pode ter um consumo médio relativamente estável e, ainda assim, enfrentar períodos de consumo muito elevado.

Esses picos podem ter impacto significativo nos custos energéticos.

Uma estratégia de gestão de energia pode procurar distribuir determinadas operações ao longo do tempo.

Se duas máquinas não precisam de funcionar simultaneamente, pode ser possível ajustar os horários.

Se determinadas operações podem ser realizadas fora dos períodos de maior custo, a empresa pode conseguir reduzir a fatura sem alterar a produção total.

O objetivo não é necessariamente consumir menos energia absoluta.

É consumir de forma mais inteligente.

Manutenção e eficiência energética

Energia e manutenção estão mais relacionadas do que muitas empresas imaginam.

Uma máquina em mau estado pode consumir mais energia.

Um filtro obstruído pode aumentar o esforço de um sistema.

Um motor desalinhado pode trabalhar de forma menos eficiente.

Uma instalação de refrigeração mal mantida pode consumir muito mais do que o necessário.

Por isso, a manutenção preventiva e preditiva pode contribuir também para a eficiência energética.

Manter equipamentos em boas condições significa, em muitos casos, garantir que funcionam mais perto do seu nível ideal de eficiência.

Eficiência sem parar a fábrica

Uma das maiores preocupações das empresas é o risco de interromper a produção para implementar melhorias.

Nem todas as intervenções exigem uma paragem completa.

Algumas podem ser realizadas durante períodos de manutenção programada.

Outras podem ser implementadas por fases.

A substituição de iluminação, instalação de sensores ou monitorização de determinados equipamentos pode acontecer progressivamente.

Uma estratégia faseada permite reduzir riscos e testar resultados antes de avançar para investimentos maiores.

O retorno do investimento

Uma das principais razões para investir em eficiência energética é económica.

Mas qualquer projeto deve ser avaliado pelo seu retorno.

Uma empresa pode calcular quanto investe numa determinada solução e quanto espera poupar anualmente.

Por exemplo, se um equipamento custa 50 mil euros e permite poupar 15 mil euros por ano, existe um período de retorno relativamente claro.

Mas a análise deve ser mais abrangente.

É necessário considerar manutenção, vida útil, financiamento, alterações nos preços da energia e possíveis incentivos.

A eficiência energética deve ser tratada como qualquer outro investimento empresarial.

Com objetivos, métricas e retorno esperado.

Criar uma cultura energética

Tecnologia sem mudança de comportamento pode ter resultados limitados.

Se os colaboradores não perceberem porque determinados equipamentos devem ser desligados ou porque certas práticas são importantes, parte do potencial de poupança pode desaparecer.

Criar uma cultura energética significa envolver diferentes áreas da empresa.

Produção.

Manutenção.

Gestão.

Engenharia.

Compras.

Recursos humanos.

Todos podem influenciar o consumo.

Uma pequena mudança operacional repetida todos os dias pode ter mais impacto do que um grande investimento tecnológico utilizado de forma inadequada.

Eficiência como vantagem competitiva

A eficiência energética não deve ser vista apenas como uma forma de reduzir a fatura.

Uma empresa que utiliza menos energia para produzir o mesmo produto pode tornar-se mais competitiva.

Pode proteger melhor as margens.

Pode reduzir a exposição à volatilidade dos preços.

Pode cumprir objetivos ambientais.

Pode responder a exigências de clientes internacionais.

E pode melhorar a previsibilidade dos custos.

Num mercado global, estas vantagens podem fazer a diferença.

O próximo passo: fábricas que compreendem o próprio consumo

A fábrica do futuro não será apenas capaz de saber quanto produziu.

Será capaz de saber quanta energia utilizou para produzir cada unidade.

Saberá quais os equipamentos responsáveis pelos maiores consumos.

Identificará desvios.

Reconhecerá padrões.

E poderá ajustar automaticamente determinados processos às necessidades reais.

A energia deixa de ser uma despesa invisível.

Passa a ser um indicador operacional.

É uma mudança importante.

Porque aquilo que uma empresa consegue medir consegue também começar a gerir.

A eficiência energética como estratégia industrial

A transição energética está muitas vezes associada à instalação de painéis solares, utilização de energias renováveis ou eletrificação.

Mas a transformação começa antes disso.

Começa por reduzir o desperdício.

Uma fábrica que precisa de menos energia para produzir é mais competitiva independentemente da origem dessa energia.

A tecnologia permite medir.

A automação permite controlar.

A manutenção permite preservar.

A produção própria permite diversificar.

E o armazenamento pode permitir gerir melhor os momentos de consumo.

Quando estas estratégias são combinadas, a eficiência energética deixa de ser um projeto isolado.

Torna-se parte da estratégia industrial.

Para as empresas portuguesas, esta transformação pode ser especialmente importante.

Num contexto de competição internacional, não será suficiente produzir mais.

Será necessário produzir melhor, utilizando menos recursos e mantendo a qualidade.

A fábrica energeticamente eficiente não é, portanto, apenas uma fábrica mais sustentável.

É uma fábrica preparada para um mercado onde energia, eficiência e competitividade estarão cada vez mais ligados.

E a verdadeira inovação poderá estar precisamente aí: conseguir aumentar a produtividade sem aumentar proporcionalmente o consumo de recursos.