Par NILTON NUNES TOLÈDE*
Une de nos faiblesses est de fonder le développement sur la production de produits que la concurrence internationale peut prendre
Le développement de notre pays s'est fait au hasard et toujours en fonction d'opportunités nées en interne, comme la découverte d'un minerai, ou la demande d'un produit d'importation interdit, comme les véhicules, dont la production a eu lieu dans les années 1960 ; certaines opportunités venant de l'étranger, telles que la demande de café, de soja, de sucre, de minerai de fer, etc.
Ce que l'on peut conclure de ces quelques exemples, c'est que rien de tout cela n'était prévu, ni le résultat d'un plan stratégique basé sur des études à la recherche de la vocation nationale. Des actions qui ont opportunément fonctionné, telles que l'industrialisation des pièces automobiles, le développement d'ordinateurs numériques et d'autres produits, sont maintenant dépassées par des produits similaires européens, nord-américains, chinois, coréens et autres, car ces pays peuvent les produire plus facilement, en raison à ses plans institutionnels et à la disponibilité des ressources financières, tuant les opportunités créées ici. La libération des importations de ces articles a également contribué au démantèlement d'une partie de l'industrie nationale, avec la vente et la privatisation de grandes entreprises nationales, telles que : Metal Leve, Brastemp, Walita, Vale do Rio Doce, Companhia Siderúrgica Nacional.
On peut dire qu'un de nos points faibles est de fonder le développement sur la production de produits que la concurrence internationale peut prendre, quand le volume du marché développé ici s'avère attractif.
Une planification stratégique élaborée, par exemple, avec la méthode SWAT, montrerait les points faibles – tels que ceux mentionnés ; les points forts, déjà évidents pour nous – comme l'agriculture ; et les menaces contenues dans le succès industriel des autres pays ; et les opportunités - telles que celles déjà identifiées par le succès de l'agriculture, surpassant des concurrents tels que les pays producteurs de soja, de maïs, de coton, de pâte à papier, de papier, de sucre et autres.
Aujourd'hui, il est déjà évident que la vocation nationale est minérale, agricole et forestière. L'erreur réside dans la vision myope d'exporter des matières premières – leur transformation devient urgente, par exemple, des métaux déjà manufacturés ; les produits agro-industriels, tels que l'huile végétale, la farine de soja, le savon, la farine de maïs, la farine de manioc, les aliments pour les porcs bovins, les animaux domestiques, le chocolat, le vin, le sucre, l'alcool, le café, la viande ; produits forestiers : papier, cellulose, bois, charbon de bois, médicaments issus de l'extraction d'essences forestières ; produits pétroliers : essence, diesel, huiles lubrifiantes, paraffine, plastiques. Ainsi, l'exportation de produits de base devrait être limitée aux excédents.
Agroalimentaire
La demande mondiale de nourriture a conduit au développement technologique de l'agriculture nationale, qui est imbattable dans le monde, car aucun pays ne peut produire comme nous, deux récoltes par an, dans certains cas même plus, comme dans le domaine de la culture fruitière en la vallée de la rivière São Francisco, où cinq vendanges sont récoltées en deux ans. Ce qui nous manque, c'est un plan d'optimisation dans chaque secteur de production, avec exportation des produits générés dans l'agro-industrie, comprenant des objectifs de création d'emplois, de réduction des inégalités sociales et de priorisation de la préservation de l'environnement. En bref, des plans et une législation propices à générer plus de revenus pour le pays. Dans ce domaine, nous pouvons développer des procédés d'optimisation dans la production de produits nobles basés sur le développement raisonné du Babaçu, qui est désormais artisanal. En plus d'autres palmiers indigènes comme Vapuruçu.
Exploitation minière
Nous avons des gisements de minerai des métaux les plus recherchés au monde : fer, aluminium, cuivre, étain, zinc, uranium, entre autres ; nous exportons ces minerais ainsi que les métaux correspondants. Pourquoi ne pas exporter uniquement les métaux, avec l'agrandissement de notre parc industriel et de leurs emplois respectifs, créant ainsi une industrie imbattable et réservée uniquement à ceux qui disposent, en plus du minerai, de l'énergie et du savoir ?
Nouvelles opportunités
Centre d'excellence Il ne faut pas oublier que le potentiel humain qui forme des centres d'excellence générant des affaires avec de grandes opportunités peut mentionner Embraer, déjà considéré comme le meilleur au monde, et Embrapa, qui a conduit le pays à battre des records de productivité dans l'agriculture. Petrobras a développé l'exploration pétrolière en eaux profondes. Soyez conscient des chercheurs de toutes les universités qui recherchent de nouvelles opportunités.
Le charbon de bois est le réducteur chimique de meilleure qualité pour l'obtention de métaux, car il est très pur - contrairement au charbon minéral qui, parce qu'il contient des éléments tels que le soufre et autres, contamine le métal obtenu. (L'utilisation du charbon minéral par l'industrie sidérurgique est le grand pollueur, un méchant national). Pour cette raison, je souligne le besoin de charbon de bois et je décrirai un procédé qui rationalise sa production actuelle et qui a été développé par des professeurs de l'USP.
« Les centrales seront conçues pour répondre aux exigences de l'entrepreneur, en fonction de ses besoins : « le type de biomasse à charbonner » ; les caractéristiques du charbon à obtenir : résistance mécanique, pourcentage de carbone fixé » ; le type de charbon : en poudre, ou en morceaux » ; « lieu où la centrale sera installée » ; entre autres problèmes.
Ce procédé permet la production de charbon de bois à partir de n'importe quelle biomasse, ce qui n'interfère pas avec la production alimentaire. Comme biomasses possibles pour cette production, la bagasse de canne à sucre mais aussi les plantes naturelles du Brésil qui ne sont actuellement exploitées que par des procédés artisanaux, comme le babassu et autres palmiers, peuvent être mises en avant. Pour justifier cette mise en lumière, rappelons que le seul procédé de fabrication très polluant du pays est la sidérurgie, qui utilise du charbon minéral importé. En plus de la pollution environnementale que ce type de charbon produit, il entraîne également des coûts énormes pour le pays : la balance commerciale porte 674 millions de dollars par an, aux prix actuels, qui sont réduits à 50 % de la moyenne du passé récent.
A noter que l'acier produit est de deuxième qualité car il contient des impuretés, comme déjà mentionné. Le Brésil ne pouvait produire que de l'acier vert comme le font Mannesmann et d'autres petites industries - qui produisent de la fonte verte, c'est-à-dire du fer obtenu à partir de charbon de bois. L'une des sources importantes de charbon de bois est le bois d'eucalyptus, qui nécessite de vastes plantations de ces arbres. Il est à noter qu'une forêt d'eucalyptus peut être implantée sur des terres en friche, ou sur des terres dégradées, voire sur des terres impropres à la production alimentaire, car situées sur des terres non arables.
Un élément important à considérer est l'observation qu'une forêt plantée réduit l'effet de serre, car les arbres en croissance absorbent le CO2. Les forêts indigènes jouent un rôle essentiel dans la préservation de l'environnement - en plus de la riche diversité végétale et animale qu'elles abritent, elles fournissent des précipitations. Cependant, ils génèrent plus de dioxyde de carbone qu'ils n'en absorbent, en plus de générer du méthane.
Ainsi, il est conclu que la plantation de forêts est bénéfique en termes de préservation de l'environnement, en plus du maintien des forêts indigènes.
L'École polytechnique de l'USP, du Département de génie des matériaux, a conclu de la recherche que les hauts fourneaux pour la production de fer à partir de charbon de bois sont économiquement viables, si leur conception est compatible avec la résistance mécanique du charbon de bois, c'est-à-dire avec une taille inférieure à la traditionnels : au lieu d'un grand four, quatre fours de taille moyenne peuvent être utilisés, par exemple, facilitant leur manipulation et leur entretien.
On peut dire que l'utilisation du charbon de bois dans la production de fer est la rédemption nationale, du point de vue de la préservation de l'environnement.
La production rationnelle de charbon de bois
La production de charbon de bois dans le pays est déjà élevée à 5,722 millions de tonnes en 2018, bien que limitée à l'utilisation du bois de chauffage comme matière première. Sa consommation est de 4,919 millions dans l'industrie et essentiellement la consommation domestique, l'usage industriel prédominant, principalement dans la métallurgie, par exemple, dans la réduction du fer, du cuivre, du magnésium, ou dans les procédés chimiques, par exemple, pour obtenir du charbon actif.
La première motivation que j'ai eue pour étudier la production de charbon de bois a été le remplacement du pétrole, lors de la crise des années 1970. le remplacement du pétrole.
La deuxième motivation était les raisons écologiques et celles liées à la qualité des procédés métallurgiques.
Je peux dire que les connaissances acquises grâce à cette étude m'ont amené à des conclusions d'une importance primordiale :
– Le charbon de bois est une matière première de haute pureté pour l'industrie, et ne doit pas être considéré uniquement comme de l'énergie ! Pour produire de l'énergie, le bois de chauffage est meilleur que le charbon, ayant été largement utilisé dans les chemins de fer et encore aujourd'hui, dans l'industrie de la céramique ;
– Les procédés utilisés dans la production de charbon de bois, au Brésil, sont limités au bois de chauffage, non adapté aux autres biomasses.
– Les pertes d'énergie avec ces procédés sont énormes – si ces pertes étaient éliminées, l'équivalent en pétrole de l'énergie obtenue serait de 33 XNUMX barils de pétrole par jour (cahier technique du Département de génie des matériaux). Et c'est facile à comprendre : avec le procédé traditionnel, pour charger le four il faut qu'il soit froid ; ensuite, il faut le chauffer, pour le charbonner ; après charbonnage, il doit être à nouveau froid pour être déchargé.
– La perte de sous-produits avec ces procédés est également assez importante : la carbonisation génère un nuage de fumée qui contient : du goudron végétal ; gaz combustibles (méthane, hydrogène, monoxyde de carbone); gaz carbonique; méthanol; Acide acétique. Outre le fait que ces émissions sont des polluants, la plupart de ce qui est gaspillé a une bonne valeur commerciale et peut valoir même plus que le charbon produit.
– Le temps de carbonisation : les tests effectués dans nos recherches montrent que, si la fumée générée dans le processus n'est pas extraite avant le trempage de la matière à charbonner, le temps de traitement augmente considérablement. Avec l'extraction de ces fumées, dans le prototype, nous avons observé que la réduction du temps de carbonisation était d'environ 90 % par rapport au temps requis par les procédés actuels : même le four français sophistiqué Lambiot passe 60 heures par charge, tandis que, dans le prototype , ce temps réduit à 6 heures !
Bref historique du projet
Dans les années 1980, nous avons développé des essais avec des cellules à charbon qui seraient chargées avec des grues ; cette phase a été abandonnée lorsque le prix du pétrole est passé de 50 dollars à 9 dollars le baril, rendant impossible le remplacement du pétrole par la biomasse.
En l'an 2000, la recherche de produits capables de préserver l'environnement nous a motivés à revenir à la recherche d'une solution écologiquement correcte, non pas pour remplacer le pétrole, mais pour alimenter les processus industriels sans polluer l'environnement et avec une qualité de produit améliorée. obtenu. Ainsi, nous avons créé le procédé proposé ici, qui présente des performances élevées et un faible coût, en plus de donner du prestige à la main-d'œuvre. Dans cette nouvelle phase, nous avons assemblé plusieurs prototypes, aboutissant à celui à 4 cornues qui présentait le meilleur résultat. Parallèlement, nous avons étudié comment planter, récolter et transporter l'eucalyptus. Nous avons testé le monorail qui utilise les arbres et divers dispositifs pour transporter le bois de chauffage récolté jusqu'au four.
Les tours de séparation sont des instruments développés dans les procédés chimiques et facilement dimensionnables par les ingénieurs du secteur. Dans la première phase de la recherche, nous avons pu obtenir des produits de haute qualité dans des prototypes de tours de distillation fractionnée : goudron végétal, méthanol, acide acétique avec une pureté de 99,9 %, gaz combustibles : méthane, hydrogène, monoxyde de carbone, en plus de l'azote. et le dioxyde de carbone.
Sur la base de tout cet ensemble de connaissances pour l'optimisation du nouveau procédé de carbonisation, il est nécessaire de mettre en place une usine pilote, qui nous donnera les paramètres pour obtenir les produits souhaités à partir de chaque type de biomasse disponible.
Comme dans tout nouveau procédé, il est nécessaire de doter l'usine pilote d'un instrument complet de mesure des paramètres, qui seront issus de la fabrication des lots pilotes. Dans ces lots pilotes, différents types de biomasse seront utilisés, ce qui permettra de connaître les données pour la conception des usines de production, dans lesquelles certains de ces instruments de mesure ne seront plus nécessaires.
L'usine pilote vise à produire du charbon de bois à partir de n'importe quelle biomasse et doit être équipée pour la formation et la recherche sur les performances des différents types de biomasse.
Ce dimensionnement n'inclut pas la distillation de l'acide pyroligneux et la construction du monorail, puisque, comme décrit ci-dessus, le monorail a déjà été testé et la distillation fractionnée sont des procédés classiques déjà connus.
La mise en place de cette usine pilote permettra le développement de nouvelles idées pour permettre l'automatisation de l'opération et même la génération de meilleurs rendements.
L'investissement nécessaire, le coût d'exploitation et les prix de vente, déjà estimés, montrent que l'exploitation de volumes supérieurs à 10 tonnes par jour offre une exploitation économiquement viable.
L'usine pilote permettra d'optimiser l'opération, apportant des données précises pour dimensionner la taille idéale de l'usine de production standard.
*Nilton Nunes Tolède est professeur à la retraite au Département de génie de la production de l'USP.
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