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Gestão de Energia em Moinhos

Moinho é o nome dado a instalação responsável pela fragmentação ou pulverização de materiais brutos, como grãos de trigo ou de outros cereais e hoje vamos falar sobre seus consumos energéticos e como a Gestão de energia em moinhos é usada no dia a dia das empresas. Os moinhos usam uma combinação de forças de impacto, compressão e abrasão para reduzir o tamanho das partículas, com o objetivo de transformá-las em produto final ou matéria prima para outros processos.  

Exemplos de mercados que utilizam o processo de moagem:

  • Indústria de minérios: carvão mineral, rochas, calcário, argila, etc. 
  • Indústria de alimentos: arroz, aveia, milho, trigo, soja, etc. 
  • Nutrição animal: sorgo, milho, soja, etc. 

Onde está o consumo de energia na operação de um moinho?

O consumo de energia dentro de um moinho se concentra principalmente em três equipamentos: 

  • Motores elétricos: os principais consumidores de energia em um moinho. São responsáveis pela força e movimentação dos eixos na máquina de moagem, bem como a movimentação das esteiras de transporte do material;
  • Compressores: grande parte das vezes a moagem precisa ser feita em materiais úmidos, por isso é necessário determinado fluxo de ar para secagem do material tanto na moagem quanto no transporte;
  • Bombas: o pó que acaba de ser fragmentado é transportado para armazenagem final ou para um próximo estágio do processo industrial através de dutos. As bombas são responsáveis pelo transporte nestes dutos. 

Depois da nossa experiência de gestão de energia com o Moinho Itaipu, (clique aqui para ficar por dentro de tudo que rolou nesse CASE) aprendemos detalhes importantes sobre o processo de eficiência energética de uma empresa que usa equipamentos de moagem em sua produção.

case moinho eficiência energética

Uma aplicação usada foi a utilização dos alertas automáticos para a equipe de manutenção, que antes só eram capazes de descobrir determinados problemas, depois que eles geravam efeitos adversos (como custos adicionais por fator de potência, demanda e consumo em horários indevidos, entre outros). Os alertas em tempo real ajudam a equipe a atuar diretamente na fonte do problema, de forma rápida e eficiente. 

Um problema bastante comum nessas empresas é a questão dos reativos causando queda no fator de potência. Sem uma ferramenta de gestão de energia esse problema é identificado apenas no final do mês, quando apontado nas faturas de energia e nas multas geradas. Através dos alertas em tempo real é possível responder rapidamente a uma queda de fator de potência e saber qual máquina exatamente está causando o excedente de reativos. 

Um outro aproveitamento bastante comum em empresas que possuem moinhos e implementam processos de Gestão de Energia é a facilitação do processo de benchmarking de mercado, que é fundamental para o aumento da competitividade e  posicionamento estratégico das empresas. É claro que cada tipo de moinho e cada processo de moagem tem características específicas, mas através de ferramentas de gestão de energia com bancos de dados de dezenas de tipos de moinhos e materiais para comparar (como é o caso da CUBi), o gestor pode saber onde da curva de eficiência que ele está localizado e responder a difícil questão:

“Meu processo de moagem é eficiente se comparado com meus pares e concorrentes? E se não, quanto estou perdendo por conta disso?”

Esse processo de benchmarking é importante para operações que têm uma base de dados de produção bem consolidada e buscar tomar decisões baseadas em dados reais.

Com esses dados, a equipe responsável pela operação do moinho pode verificar o seu nível de maturidade energética em comparação com outros concorrentes. A ideia aqui é encontrar os dados disponíveis no mercado para otimizar seus processos de eficiência energética e se destacar entre outras empresas. 

Falando em maturidade energética, podemos citar também outro problema bastante comum em empresas com baixa maturidade no tema: são empresas que acabam focando sua análise apenas no consumo de energia do período, e assim, têm a impressão de estarem em um nível inferior de eficiência energética. Neste caso, é importante observar também o histórico de consumo de energia da produção em períodos anteriores. Isso só pode ser feito através do acompanhamento dos indicadores de produção (volume de produção versus consumo de energia). Com uma ferramenta de gestão de energia, é possível ter dados concretos para verificar de fato o nível de eficiência energética do moinho. 

Vale ressaltar que o consumo energético de um moinho pode variar de acordo com alguns fatores como: o tipo de material a ser moído, tamanho final de saída, tipo de moinho utilizado, entre outros. 

Gestão de energia em Moinhos

Outras ações de eficiência energética e Gestão de Energia em Moinhos:

  • Inspeções nas telas/peneiras do moinho: com o tempo, o desgaste dessas telas as tornam menos “afiadas”, reduzindo sua eficiência de moagem, uma prática bem comum é trocar os lados dessas telas aumentando sua vida útil. 
  • Seleção das peneiras: deve-se considerar o material e o tamanho especificado para moagem de forma a obter a maior eficiência. 
  • Dimensionamento correto da câmara de moagem: a câmara de moagem deve ser dimensionada corretamente, de modo a conseguir a maior eficiência energética para a fragmentação do material. Um exemplo, no moinho de bolas é importante se perguntar: qual a quantidade de esferas ideal para o material que está sendo fragmentado e para o tamanho de saída desse material? 
  • Aplicação de lubrificante em redutores e engrenagens: reduz o atrito nas engrenagens e partes móveis da máquina, reduzindo também a força necessária para a produção de movimento, aumentando assim sua eficiência. 

Para verificar se as alterações descritas acima impactam no consumo energético é fundamental que exista um sistema de medição em tempo real. Esse tipo de sistema vai permitir por exemplo que o(a) gestor(a) consiga realizar testes para diversas configurações operacionais e verificar o impacto direto, não só na qualidade e produtividade, mas também na performance energética. 

O teste é tão simples quanto parece. Um planejamento do que será testado é o primeiro passo, contendo a anotação de modificação, data de início e data de fim. Se o software de gestão de energia escolhido permitir anotações de projetos, melhor ainda. Executa-se o teste no período escolhido com o cuidado de não se mexer em outras variáveis do processo nesse meio tempo. Ao fim, a análise de impacto é feita no mesmo software através de comparações e cenários.

Uma dica final aqui, mais voltada à oportunidades em redução de custos de energia: especificamente para as empresas de moinhos e armazéns relacionados com o agronegócio, existe a oportunidade de conseguir tarifas mais baixas, optando pela demanda de sazonalidade, caso se encaixem em:

  • Empresas que têm  matéria prima advinda diretamente da agricultura, pesca ou pecuária;
  • Empresas que fazem extração de sal e calcário para agricultura.

Caso o perfil de consumo da sua empresa se encaixe nas características citadas acima, você pode aproveitar a oportunidade da sazonalidade que é explicada de forma detalhada no nosso blog (clique aqui para conferir). Nesses casos, além do monitoramento de energia em tempo real, provavelmente será necessário algum trabalho com as faturas de energia, outro módulo que pode ou não estar presente em um sistema de Gestão de Energia. (Aqui na CUBi trabalhamos com ambos)

Agora, imagina ter algoritmos de inteligência energética rodando de forma automatizada te apresentando as melhores oportunidades de economia, além de te mostrar como manter os benefícios já adquiridos? Aqui na CUBi oferecemos tudo isso e muito mais! Clique aqui e peça uma demonstração exclusiva da nossa ferramenta para a sua empresa. 

Para saber um pouco mais como funciona o processo de eficiência energética com a ferramenta da CUBi em Moinhos, leia o nosso case de sucesso da Moinho Itaipu, clicando aqui

Matheus Campinho

Graduando em Engenharia Elétrica pela Universidade Federal de Mato Grosso (UFMT)

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