O Setor de Celulose e Papel - UFPR€¦ · Sementes, frutas, mel. Painéis industriali-zados...

62
O Setor de Celulose e Papel Polpa e Papel 2018.1 Departamento de Engenharia e Tecnologia Florestal Setor de Ciências Agrárias UFPR [email protected] ou [email protected] Prof. Dr. Umberto Klock

Transcript of O Setor de Celulose e Papel - UFPR€¦ · Sementes, frutas, mel. Painéis industriali-zados...

Page 1: O Setor de Celulose e Papel - UFPR€¦ · Sementes, frutas, mel. Painéis industriali-zados Madeira sólida Celulose o Lenha Carvão vegetal Sementes e mudas integradas Fertilizantes

O Setor de Celulose e Papel

• Polpa e Papel 2018.1

• Departamento de Engenharia e Tecnologia Florestal –

Setor de Ciências Agrárias – UFPR

[email protected] ou [email protected]

• Prof. Dr. Umberto Klock

Page 2: O Setor de Celulose e Papel - UFPR€¦ · Sementes, frutas, mel. Painéis industriali-zados Madeira sólida Celulose o Lenha Carvão vegetal Sementes e mudas integradas Fertilizantes

2

Produtos

madeireiros

Produtos não

Madeireiros

(PFNM)

SILVICULTURA

Resinas, ceras

Óleos

essenciais,

Sementes,

frutas, mel. Painéis

industriali-

zados

Madeira

sólida

Celulose

Lenha

Carvão

vegetal

Sementes e

mudas

Fertilizantes e

defensivos

Máquinas e

equipamentos

Prestadores de

serviços

Indústria química,

farmacêutica,

alimentícia, etc.

Consumo industrial

Consumo doméstico

Siderurgia

Forjas artesanais

Consumo doméstico

Indústria de papel

Outros usos.

Compensados/

laminados

Painéis reconstituídos:

MDF, aglomerados,

chapas de fibras

Madeira serrada

Madeira tratada

Outros usos

Usinas

integradas

Ferro gusa

Ferro ligas

Construção

civil

Móveis

PMVA

Imprimir,

escrita, tissue

Embalagens

Gráficos

Móveis

CADEIA PRODUTIVA DA MADEIRA

PMVA

Const. civil.

Automobilis-

tica

Me

rc

ad

o

In

te

rn

o

e

E x

te

rn

o

Page 3: O Setor de Celulose e Papel - UFPR€¦ · Sementes, frutas, mel. Painéis industriali-zados Madeira sólida Celulose o Lenha Carvão vegetal Sementes e mudas integradas Fertilizantes

Processo Kraft

Page 4: O Setor de Celulose e Papel - UFPR€¦ · Sementes, frutas, mel. Painéis industriali-zados Madeira sólida Celulose o Lenha Carvão vegetal Sementes e mudas integradas Fertilizantes

Celulose química

Page 5: O Setor de Celulose e Papel - UFPR€¦ · Sementes, frutas, mel. Painéis industriali-zados Madeira sólida Celulose o Lenha Carvão vegetal Sementes e mudas integradas Fertilizantes

O setor de Celulose e Papel • Dados do Setor - 2015 • Fonte: IBÁ, Dez 2015

Page 6: O Setor de Celulose e Papel - UFPR€¦ · Sementes, frutas, mel. Painéis industriali-zados Madeira sólida Celulose o Lenha Carvão vegetal Sementes e mudas integradas Fertilizantes

O Setor de Celulose e Papel no Brasil

• O eucalipto, ao lado do pinus, é a principal matéria prima desta indústria no Brasil,

• Seu cultivo é realizado exclusivamente em áreas degradadas – e não em substituição a florestas nativas.

• A indústria preserva ativamente uma área de florestas nativas igual à que é coberta por plantios industriais de eucalipto.

• O equilíbrio ambiental entre áreas de produção e reservas naturais, para preservação da flora e da fauna, constitui uma das principais preocupações do setor.

Page 7: O Setor de Celulose e Papel - UFPR€¦ · Sementes, frutas, mel. Painéis industriali-zados Madeira sólida Celulose o Lenha Carvão vegetal Sementes e mudas integradas Fertilizantes

O Setor de Celulose e Papel no Brasil

• A produção industrial de celulose, no Brasil, a partir do pinheiro Araucaria angustifolia, iniciou-se no Paraná, em Monte Alegre, no início dos anos 40, pelos processos Sulfito e Soda/Enxofre, instalando-se a primeira fábrica pelo processo Kraft na década de 50.

Page 8: O Setor de Celulose e Papel - UFPR€¦ · Sementes, frutas, mel. Painéis industriali-zados Madeira sólida Celulose o Lenha Carvão vegetal Sementes e mudas integradas Fertilizantes

O Setor de Celulose e Papel no Brasil

• A produção em grande escala de celulose de Eucalipto, pelo

processo Kraft, foi iniciado no Estado de São Paulo, em 1957,

estabelecendo-se o caminho para o aumento da etapa de

industrialização da celulose de fibra curta

Page 9: O Setor de Celulose e Papel - UFPR€¦ · Sementes, frutas, mel. Painéis industriali-zados Madeira sólida Celulose o Lenha Carvão vegetal Sementes e mudas integradas Fertilizantes

O Setor de Celulose e Papel no Brasil

2012

Page 10: O Setor de Celulose e Papel - UFPR€¦ · Sementes, frutas, mel. Painéis industriali-zados Madeira sólida Celulose o Lenha Carvão vegetal Sementes e mudas integradas Fertilizantes
Page 11: O Setor de Celulose e Papel - UFPR€¦ · Sementes, frutas, mel. Painéis industriali-zados Madeira sólida Celulose o Lenha Carvão vegetal Sementes e mudas integradas Fertilizantes

Area de florestas plantadas no mundo

2010

Page 12: O Setor de Celulose e Papel - UFPR€¦ · Sementes, frutas, mel. Painéis industriali-zados Madeira sólida Celulose o Lenha Carvão vegetal Sementes e mudas integradas Fertilizantes

Evolução da Produtividade das

Florestas do Setor

Page 13: O Setor de Celulose e Papel - UFPR€¦ · Sementes, frutas, mel. Painéis industriali-zados Madeira sólida Celulose o Lenha Carvão vegetal Sementes e mudas integradas Fertilizantes

Espécies de coníferas plantadas

Page 14: O Setor de Celulose e Papel - UFPR€¦ · Sementes, frutas, mel. Painéis industriali-zados Madeira sólida Celulose o Lenha Carvão vegetal Sementes e mudas integradas Fertilizantes

Espécies de folhosas plantadas

Page 15: O Setor de Celulose e Papel - UFPR€¦ · Sementes, frutas, mel. Painéis industriali-zados Madeira sólida Celulose o Lenha Carvão vegetal Sementes e mudas integradas Fertilizantes
Page 16: O Setor de Celulose e Papel - UFPR€¦ · Sementes, frutas, mel. Painéis industriali-zados Madeira sólida Celulose o Lenha Carvão vegetal Sementes e mudas integradas Fertilizantes
Page 17: O Setor de Celulose e Papel - UFPR€¦ · Sementes, frutas, mel. Painéis industriali-zados Madeira sólida Celulose o Lenha Carvão vegetal Sementes e mudas integradas Fertilizantes
Page 18: O Setor de Celulose e Papel - UFPR€¦ · Sementes, frutas, mel. Painéis industriali-zados Madeira sólida Celulose o Lenha Carvão vegetal Sementes e mudas integradas Fertilizantes

Comparação de rotação e

rendimento Fibra longa

Page 19: O Setor de Celulose e Papel - UFPR€¦ · Sementes, frutas, mel. Painéis industriali-zados Madeira sólida Celulose o Lenha Carvão vegetal Sementes e mudas integradas Fertilizantes
Page 20: O Setor de Celulose e Papel - UFPR€¦ · Sementes, frutas, mel. Painéis industriali-zados Madeira sólida Celulose o Lenha Carvão vegetal Sementes e mudas integradas Fertilizantes
Page 21: O Setor de Celulose e Papel - UFPR€¦ · Sementes, frutas, mel. Painéis industriali-zados Madeira sólida Celulose o Lenha Carvão vegetal Sementes e mudas integradas Fertilizantes
Page 22: O Setor de Celulose e Papel - UFPR€¦ · Sementes, frutas, mel. Painéis industriali-zados Madeira sólida Celulose o Lenha Carvão vegetal Sementes e mudas integradas Fertilizantes

Produção Brasileira (Fonte IBA, 2017)

Page 23: O Setor de Celulose e Papel - UFPR€¦ · Sementes, frutas, mel. Painéis industriali-zados Madeira sólida Celulose o Lenha Carvão vegetal Sementes e mudas integradas Fertilizantes

Produção Brasileira

Page 24: O Setor de Celulose e Papel - UFPR€¦ · Sementes, frutas, mel. Painéis industriali-zados Madeira sólida Celulose o Lenha Carvão vegetal Sementes e mudas integradas Fertilizantes
Page 25: O Setor de Celulose e Papel - UFPR€¦ · Sementes, frutas, mel. Painéis industriali-zados Madeira sólida Celulose o Lenha Carvão vegetal Sementes e mudas integradas Fertilizantes
Page 26: O Setor de Celulose e Papel - UFPR€¦ · Sementes, frutas, mel. Painéis industriali-zados Madeira sólida Celulose o Lenha Carvão vegetal Sementes e mudas integradas Fertilizantes
Page 27: O Setor de Celulose e Papel - UFPR€¦ · Sementes, frutas, mel. Painéis industriali-zados Madeira sólida Celulose o Lenha Carvão vegetal Sementes e mudas integradas Fertilizantes
Page 28: O Setor de Celulose e Papel - UFPR€¦ · Sementes, frutas, mel. Painéis industriali-zados Madeira sólida Celulose o Lenha Carvão vegetal Sementes e mudas integradas Fertilizantes
Page 29: O Setor de Celulose e Papel - UFPR€¦ · Sementes, frutas, mel. Painéis industriali-zados Madeira sólida Celulose o Lenha Carvão vegetal Sementes e mudas integradas Fertilizantes

Papéis reciclados 2010

Page 30: O Setor de Celulose e Papel - UFPR€¦ · Sementes, frutas, mel. Painéis industriali-zados Madeira sólida Celulose o Lenha Carvão vegetal Sementes e mudas integradas Fertilizantes

Consumo percapita 2010

Page 31: O Setor de Celulose e Papel - UFPR€¦ · Sementes, frutas, mel. Painéis industriali-zados Madeira sólida Celulose o Lenha Carvão vegetal Sementes e mudas integradas Fertilizantes

PAPEL 2013

Page 32: O Setor de Celulose e Papel - UFPR€¦ · Sementes, frutas, mel. Painéis industriali-zados Madeira sólida Celulose o Lenha Carvão vegetal Sementes e mudas integradas Fertilizantes

PAPEL

Page 33: O Setor de Celulose e Papel - UFPR€¦ · Sementes, frutas, mel. Painéis industriali-zados Madeira sólida Celulose o Lenha Carvão vegetal Sementes e mudas integradas Fertilizantes

Celulose 2013

Page 34: O Setor de Celulose e Papel - UFPR€¦ · Sementes, frutas, mel. Painéis industriali-zados Madeira sólida Celulose o Lenha Carvão vegetal Sementes e mudas integradas Fertilizantes

Celulose

Cotação aprox. da ton. celulose branqueada de Eucalipto US$ 1.000,00

Page 35: O Setor de Celulose e Papel - UFPR€¦ · Sementes, frutas, mel. Painéis industriali-zados Madeira sólida Celulose o Lenha Carvão vegetal Sementes e mudas integradas Fertilizantes

Papéis Fabricados no Brasil

Page 36: O Setor de Celulose e Papel - UFPR€¦ · Sementes, frutas, mel. Painéis industriali-zados Madeira sólida Celulose o Lenha Carvão vegetal Sementes e mudas integradas Fertilizantes

As Florestas para Celulose e Papel • No ínicio, década de 1930, ocorreram as primeiras

plantações de Cuninghamia lanceolata (exótica), lento

crescimento e Araucaria angustifolia, espécie conífera

nativa;

• Também explorada na indústria de madeira.

Page 37: O Setor de Celulose e Papel - UFPR€¦ · Sementes, frutas, mel. Painéis industriali-zados Madeira sólida Celulose o Lenha Carvão vegetal Sementes e mudas integradas Fertilizantes

As Florestas para Celulose e Papel • Inicio década de 1960,

• Exaustão das Florestas de Araucaria

• Inicio dos plantios de espécies de Pinus (incentivos fiscais)

• Principalmente P. elliotti e P. taeda no sul do Brasil

Distribuição natural

Page 38: O Setor de Celulose e Papel - UFPR€¦ · Sementes, frutas, mel. Painéis industriali-zados Madeira sólida Celulose o Lenha Carvão vegetal Sementes e mudas integradas Fertilizantes

As Florestas para Celulose e Papel • Nas regiões mais quentes outras espécies foram

plantadas:

• P. caribaea var. caribaea e hondurensis

• P. oocarpa

• Testes de progênies atuais:

• Pinus maximinoi, P. tecunumani, P. greggi e outros

Page 39: O Setor de Celulose e Papel - UFPR€¦ · Sementes, frutas, mel. Painéis industriali-zados Madeira sólida Celulose o Lenha Carvão vegetal Sementes e mudas integradas Fertilizantes

As Florestas para Celulose e Papel

• Exemplo: P. maximinoi

• 11 anos

• Árvores com 25 m

• altura

Page 40: O Setor de Celulose e Papel - UFPR€¦ · Sementes, frutas, mel. Painéis industriali-zados Madeira sólida Celulose o Lenha Carvão vegetal Sementes e mudas integradas Fertilizantes

As Florestas para Celulose e Papel

Exemplo das florestas das

empresas de celulose e

papel

Page 41: O Setor de Celulose e Papel - UFPR€¦ · Sementes, frutas, mel. Painéis industriali-zados Madeira sólida Celulose o Lenha Carvão vegetal Sementes e mudas integradas Fertilizantes

As Florestas para Celulose e Papel

• Como se definem as produtividades?

• Exemplo para Pinus taeda:

Page 42: O Setor de Celulose e Papel - UFPR€¦ · Sementes, frutas, mel. Painéis industriali-zados Madeira sólida Celulose o Lenha Carvão vegetal Sementes e mudas integradas Fertilizantes

As Florestas para Celulose e Papel

• O gênero Eucalyptus

• Foi introduzido originalmente para energia na década de 1920 em São Paulo, lenha para ferrovias,

• Mais tarde foi plantado para energia – indústrias siderurgicas no estado de Minas Gerais,

• Em 1957, iniciou-se a produção de celulose de fibras curtas.

• Tornou-se a maior fonte de fibras para a indústria de celulose e papel no Brasil.

Page 43: O Setor de Celulose e Papel - UFPR€¦ · Sementes, frutas, mel. Painéis industriali-zados Madeira sólida Celulose o Lenha Carvão vegetal Sementes e mudas integradas Fertilizantes

As Florestas para Celulose e Papel

• Melhoramento Genético em 40 anos gerou alta produtividade de híbridos e espécies utilizadas,

• Produção de mudas;

• São realizadas em Viveiros Florestais nas grandes empresas são empregadas técnicas por clonagem, microestaquia.

• Contam com estruturas que permitem controlar os fatores de produção, tais como temperatura, umidade, luz, nutrientes e água.

• Os Viveiros com grande capacidade permitem a produção de mudas de qualidade superior e a custos baixos. Ex. empresas produzem 20 milhões de mudas por ano, além de mudas de outras espécies nativas.

Page 44: O Setor de Celulose e Papel - UFPR€¦ · Sementes, frutas, mel. Painéis industriali-zados Madeira sólida Celulose o Lenha Carvão vegetal Sementes e mudas integradas Fertilizantes

44

Muda Clonal de Eucalyptus

Page 45: O Setor de Celulose e Papel - UFPR€¦ · Sementes, frutas, mel. Painéis industriali-zados Madeira sólida Celulose o Lenha Carvão vegetal Sementes e mudas integradas Fertilizantes

45

Produção de Híbridos de Eucalyptus

CRUZAMENTO ENTRE ÁRVORES A e B

• Alta produtividade

• Suscetibilidade a doenças

• Qualidade da madeira

intermediária

ÁRVORE A ÁRVORE B • Baixa produtividade

• Resistência a doenças

• Qualidade da madeira

intermediária

SELECIONADA

• Alta produtividade e qualidade da madeira

• Resistência a doenças PLANTIO COMERCIAL

CLONAGEM

Page 46: O Setor de Celulose e Papel - UFPR€¦ · Sementes, frutas, mel. Painéis industriali-zados Madeira sólida Celulose o Lenha Carvão vegetal Sementes e mudas integradas Fertilizantes

Viveiro

Page 47: O Setor de Celulose e Papel - UFPR€¦ · Sementes, frutas, mel. Painéis industriali-zados Madeira sólida Celulose o Lenha Carvão vegetal Sementes e mudas integradas Fertilizantes

Plantio

• Inicialmente ocorre a preparação da área, licenciamento por orgão ambiental.

• Normalmente é realizado em sistema semi-mecanizado e mecanizado em áreas de reforma.

• Operações de acompanhamento: controle de qualidade de todas as ações.

Page 48: O Setor de Celulose e Papel - UFPR€¦ · Sementes, frutas, mel. Painéis industriali-zados Madeira sólida Celulose o Lenha Carvão vegetal Sementes e mudas integradas Fertilizantes

Monitoramento das Florestas • Manejo - Consistem em operações de

determinação das características quantitativas e qualitativas da plantação

• São diversas as características avaliadas: diâmetro e altura das árvores, sobrevivência ao longo dos anos, volume por hectare, toneladas de madeira e outras.

Page 49: O Setor de Celulose e Papel - UFPR€¦ · Sementes, frutas, mel. Painéis industriali-zados Madeira sólida Celulose o Lenha Carvão vegetal Sementes e mudas integradas Fertilizantes

Manejo

• As empresas possuem estrutura para obtenção dessas características são realizadas diversas operações em campo e em escritório.

• As equipes de inventário medem parcelas de árvores definidas por técnicas estatísticas de amostragens.

• Logo após, ocorre a consistência dos dados coletados, processamento por meio de modernas técnicas de modelagem matemática, análise dos resultados e emissão de relatórios para as diversas áreas da empresa.

Page 50: O Setor de Celulose e Papel - UFPR€¦ · Sementes, frutas, mel. Painéis industriali-zados Madeira sólida Celulose o Lenha Carvão vegetal Sementes e mudas integradas Fertilizantes

Manejo

• Os números do inventário florestal são utilizados

como base para dimensionar recursos -

pessoas e equipamentos para a operação de

colheita; controlar e projetar estoques de

madeira e projetar a produtividade futura.

• Além disto, é feito o preparo das floresta para

estarem legalmente aptas ao seu manejo junto

aos órgãos públicos reguladores das atividades

florestais ( IBAMA e estaduais).

Page 51: O Setor de Celulose e Papel - UFPR€¦ · Sementes, frutas, mel. Painéis industriali-zados Madeira sólida Celulose o Lenha Carvão vegetal Sementes e mudas integradas Fertilizantes

Plantações com clones do cruzamento das espécies Eucalyptus

grandis e Eucalyptus urophylla.

Apresentam uma produtividade média anual de 50 m3/ha/ano,

densidade da madeira da ordem de 506 kg/m3

Rendimento em celulose em torno de 53%

Page 52: O Setor de Celulose e Papel - UFPR€¦ · Sementes, frutas, mel. Painéis industriali-zados Madeira sólida Celulose o Lenha Carvão vegetal Sementes e mudas integradas Fertilizantes

52

Floresta de Eucalyptus - Sementes

Page 53: O Setor de Celulose e Papel - UFPR€¦ · Sementes, frutas, mel. Painéis industriali-zados Madeira sólida Celulose o Lenha Carvão vegetal Sementes e mudas integradas Fertilizantes

53

Floresta de Eucalyptus - Clones

Page 54: O Setor de Celulose e Papel - UFPR€¦ · Sementes, frutas, mel. Painéis industriali-zados Madeira sólida Celulose o Lenha Carvão vegetal Sementes e mudas integradas Fertilizantes

As Florestas para Celulose e Papel

• Colheita

• a idade média da madeira de eucalipto colhida para processamento em celulose varia nas empresas entre 7 e 10 anos.

• Para Pinus depende do regime de manejo adotado, pode iniciar aos 8 anos (desbastes) até o corte final.

Page 55: O Setor de Celulose e Papel - UFPR€¦ · Sementes, frutas, mel. Painéis industriali-zados Madeira sólida Celulose o Lenha Carvão vegetal Sementes e mudas integradas Fertilizantes

As Florestas para Celulose e Papel

• A colheita nas grandes empresas ocorre de forma totalmente mecanizada. O corte das árvores é feito por máquinas harvesters e o transporte no interior dos talhões executado com forwarders.

Page 56: O Setor de Celulose e Papel - UFPR€¦ · Sementes, frutas, mel. Painéis industriali-zados Madeira sólida Celulose o Lenha Carvão vegetal Sementes e mudas integradas Fertilizantes

As Florestas para Celulose e Papel

Eucalyptus - Pinus

Page 57: O Setor de Celulose e Papel - UFPR€¦ · Sementes, frutas, mel. Painéis industriali-zados Madeira sólida Celulose o Lenha Carvão vegetal Sementes e mudas integradas Fertilizantes

As Florestas para Celulose e Papel

• Tendência atual nas empresas:

• Fomento Florestal 2008:

• 21.026 propriedades - em 374 mil hectares

• Com o objetivo de difundir a produção de madeira pelos proprietários rurais as empresas criam programas de fomento florestal.

• Estes programas são uma alternativa de uso das terras e de geração de renda para esses proprietários.

• O fomento reduz ainda a necessidade de aquisição novas terras para o plantio de eucalipto ou pinus, pois viabiliza a produção de madeira para a fábrica também por terceiros.

• Os modelos preconizam o uso múltiplo da propriedade.

• As empresas financiam o custeio das operações e fornecem, como incentivo, mudas, formicidas, fertilizantes e assistência técnica.

Page 58: O Setor de Celulose e Papel - UFPR€¦ · Sementes, frutas, mel. Painéis industriali-zados Madeira sólida Celulose o Lenha Carvão vegetal Sementes e mudas integradas Fertilizantes

Certificação

• As florestas são certificadas pelo FSC

(Forest Stewardship Council),

• atestado de que seu manejo é

socialmente justo, ambientalmente correto

e economicamente viável.

• mercados internacionais – cada vez mais

exigência sobre a origem da madeira que

consomem.

Page 59: O Setor de Celulose e Papel - UFPR€¦ · Sementes, frutas, mel. Painéis industriali-zados Madeira sólida Celulose o Lenha Carvão vegetal Sementes e mudas integradas Fertilizantes

Qualidade da madeira

• Atualmente na pesquisa e desenvolvimento de clones de Eucalyptus para formação florestal é considerada, além dos aspectos ligados à produtividade e estabilidade florestal, a qualidade da matéria-prima que afeta as condições do processo industrial e a qualidade e utilização do produto final.

• Tem se realizado investigação para compreender o efeito do manejo sobre as características da madeira e a constituição intrínseca do material genético para prover melhoramento, focado no atendimento das características da celulose produzida.

Page 60: O Setor de Celulose e Papel - UFPR€¦ · Sementes, frutas, mel. Painéis industriali-zados Madeira sólida Celulose o Lenha Carvão vegetal Sementes e mudas integradas Fertilizantes

Qualidade da madeira

• Novas tecnologias são utilizadas pelas empresas como a genômica, modelagem das propriedades da madeira e espectroscopia de infravermelho próximo como ferramentas de análise e predição.

• Este esforço tem sido realizado para recomendar melhores materiais tanto para a formação dos plantios comercias quanto para a identificação de linhas de trabalho em melhoramento genético e manejo florestal.

Page 61: O Setor de Celulose e Papel - UFPR€¦ · Sementes, frutas, mel. Painéis industriali-zados Madeira sólida Celulose o Lenha Carvão vegetal Sementes e mudas integradas Fertilizantes

Exercício Atividade 1 – 2018.1

Faça uma pesquisa sobre 3 produtoras brasileiras de

celulose:

Considere:

a. Espécies e áreas plantadas (produção e reservas,

manejo florestal, dados de colheita)

b. Tipo, capacidade de produção e destino.

c. Envie seu resumo em pdf, arquivo com seu nome -

[email protected]

d. Data máxima – 01 de abril 2018.

e. Dica para consultas : iba.org

Page 62: O Setor de Celulose e Papel - UFPR€¦ · Sementes, frutas, mel. Painéis industriali-zados Madeira sólida Celulose o Lenha Carvão vegetal Sementes e mudas integradas Fertilizantes