Cálculo simples da pegada de carbono de uma máquina-ferramenta

Qual é a pegada de CO₂ de uma máquina-ferramenta? Qualquer pessoa que queira preparar um relatório de sustentabilidade para uma empresa de fabrico ou documentar o progresso das emissões de gases com efeito de estufa irá provavelmente transferir esta questão para a cadeia de fornecimento. A resposta não é fácil: afinal, uma máquina-ferramenta é composta por dezenas de milhares de peças individuais, incluindo materiais adquiridos e produtos prévios.

As máquinas-ferramentas podem ser compostas por dezenas de milhares de peças individuais ou ter a dimensão de um campo de futebol. A avaliação do CO₂ é, por isso, muito complexa. Foto: Schuler Pressen. www.emo-hannover.de

Existe uma enorme variedade de produtos, desde fresadoras compactas para intrincados mecanismos de relojoaria até prensas para peças de aeronáutica: Quase todas as máquinas são únicas. Como se chega a um valor que também seja válido e comparável para os contabilistas? “A avaliação do CO₂ em si já é complexa”, explica o professor Felix Hackelöer, do Instituto de Automação e Informática Industrial da Universidade de Ciências Aplicadas de Colónia, “e é ainda mais complexa no caso das máquinas-ferramenta”. Hackelöer é membro de um grupo de peritos formado por iniciativa da VDW (Associação Alemã de Fabricantes de Máquinas-Ferramenta). O grupo foi incumbido da tarefa de desenvolver as chamadas Regras de Categoria de Produto (PCR, na sigla em inglês) para máquinas-ferramenta. Isto envolve um método de cálculo que pode ser utilizado para determinar a pegada de carbono do produto (PCF, na sigla em inglês), ou seja, o CO₂ de uma máquina-ferramenta. A equipa também inclui peritos de seis empresas membros da VDW - Chiron, DMG Mori, Grob, Heller, Schuler e United Grinding - bem como especialistas dos departamentos da VDW e da VDMA envolvidos na normalização. O objetivo é utilizar uma norma da VDMA para criar uma diretriz que, idealmente, poderá tornar-se uma norma ISO.

De acordo com Felix Hackelöer, a determinação da pegada de CO₂ de uma máquina-ferramenta requer uma metodologia “que combine uma boa exatidão com um esforço razoável”. Uma análise detalhada de até 99% da massa não é possível com máquinas-ferramenta.

O grupo de trabalho reuniu-se pela primeira vez em fevereiro de 2024. Numa fase inicial, foram apresentadas diferentes experiências e discutidas possíveis abordagens. Jörg Süssdorf, diretor de Qualidade Global da Schuler Pressen, relata que rapidamente se chegou a um acordo sobre alguns pontos-chave: “Muitas empresas anseiam por um papel simples e bem estruturado”, disse. “Concordámos que as nossas normas também devem ser aplicáveis às PME sem muita burocracia. Os resultados devem ser comparáveis e adaptáveis a nível internacional. Mas também devem permitir recalcular ou verificar se os participantes no mercado parecem menos fiáveis. Por último, foi estabelecido o objetivo de que o PCF pudesse ser calculado num único dia, utilizando o método a desenvolver. Até à data, considerava-se realista um cenário de três meses. “Se todos estes requisitos forem cumpridos, há um claro benefício para as empresas, assegura Süssdorf”.

“Surge sempre a questão de saber qual é o benefício para a minha empresa”, diz Jörg Süssdorf, da Schuler Pressen. “A publicação da pegada de CO₂ oferece a oportunidade de se diferenciar positivamente da concorrência.” Foto: Schuler.

O PCF inclui todas as emissões de gases com efeito de estufa causadas por um produto nas várias fases do seu ciclo de vida. Numa primeira fase, o grupo de projeto da VDW concordou com a abordagem 'cradle-to-gate', ou seja, uma abordagem que se centra nos recursos, no fabrico de produtos prévios e, finalmente, na produção do produto final, até ao momento em que a máquina sai da fábrica do fabricante.

Henning Bornkessel, diretor de sustentabilidade e gestão de processos da DMG Mori, explica as razões para esta abordagem. “O fator decisivo para nós foi a perspetiva do cliente”, referiu. "A abordagem 'cradle-to-gate' é uma área bem definida na qual podemos fazer declarações fiáveis. É exatamente aquilo em que os nossos clientes estão interessados para a sua pegada de carbono”.

Os debates “mais acesos” do grupo de peritos giraram, segundo eles, em torno da questão do grau de pormenor necessário. “As abordagens de nível mais elevado requerem uma consideração detalhada de até 99% da massa de uma máquina”, diz Felix Hackelöer e sublinha: 'Isto não é possível com máquinas-ferramenta'. De acordo com o cientista de Colónia, surgiu a questão de saber qual o sentido de calcular o PCF até à mais pequena anilha. O objetivo do grupo de trabalho era, portanto, desenvolver uma metodologia para o PCF das máquinas-ferramenta que combinasse uma boa precisão com um esforço razoável.

Nos PCRs agora disponibilizados pelo grupo de trabalho da VDW, os utilizadores são guiados através do processo em nove passos. Naturalmente, o que está em causa é sobretudo a máquina e os seus componentes individuais. Além disso, são tidas em conta as emissões geradas diretamente no local pelo fabricante da máquina, bem como as fontes de energia adquiridas, que são atribuídas às máquinas produzidas em conformidade.

Em princípio, o fabricante deve primeiro definir os limites de cobertura: é apenas o produto em si ou todo o fornecimento, incluindo robots de carregamento, por exemplo? De seguida, a máquina é praticamente desmontada. Todas as peças individuais são classificadas por peso, utilizando a lista de peças. Os armários de controlo e os motores devem ser considerados separadamente, uma vez que podem conter CRM (matérias-primas críticas), tais como terras raras, cobre ou cobalto, que estão associados a elevadas emissões de CO₂. A diretriz fornece uma abordagem prática para a sua contabilização.

As coisas tornam-se interessantes quando se considera a massa restante da máquina (depois de deduzir o quadro elétrico e os motores). Neste caso, os peritos decidiram aplicar o princípio de Pareto (regra 80/20), que tem o nome do economista italiano Vilfredo Pareto, para simplificar as coisas. Aplicado às máquinas-ferramentas, significa que algumas peças constituem a maior parte da massa e, por conseguinte, também da pegada de carbono. É agora uma questão de identificar, a partir da lista de peças classificadas, as peças que representam pelo menos 80% da massa restante. O seu PAG pode ser calculado multiplicando o peso pelo fator de emissão correspondente. Os fatores de emissão para materiais individuais podem ser obtidos junto do fornecedor ou de bases de dados relevantes. As restantes partes que ainda não foram comunicadas podem ser extrapoladas em conformidade, o que é rápido e, de acordo com a experiência dos peritos envolvidos, conduz a um nível de exatidão comparável ao de uma consideração completa de todas as partes, como sublinha Hackelöer.

No final, a soma das pegadas individuais resulta na pegada de carbono do produto de toda a máquina-ferramenta, que é especificada como CO₂ equivalente em quilogramas, um valor que pode ser incluído em qualquer relatório de sustentabilidade, verificado e comparado com outros.

Para além do procedimento descrito, a norma VDMA fornece um exemplo de cálculo e definições, explicações sobre as normas ISO relevantes e referências a bases de dados de fatores de emissão, às quais se pode aceder gratuitamente. “Toda a informação necessária pode ser encontrada no nosso documento ou em fontes públicas específicas”, sublinha Jörg Süssdorf. Pela primeira vez, existe uma abordagem que também é praticável para as muitas PME representadas no sector, promete. Tudo é fácil de compreender e pode ser efetuado sem formação.

Para Matthias Baur, coordenador de equipa para a dinâmica estrutural e de processos na Grob-Werke, o trabalho na norma VDMA veio na altura certa. A partir de 2025, a Diretiva da UE relativa aos Relatórios de Sustentabilidade Empresarial obrigará a maioria das empresas a produzir relatórios de sustentabilidade abrangentes. “A normalização ajuda a uma compreensão comum e à eliminação de muitos fatores de incerteza”, sublinha Baur, que já participou em vários processos de normalização, incluindo o da eficiência energética.

É provável que esta opinião seja partilhada pela VDW, que está empenhada em melhorar a pegada ecológica das máquinas-ferramenta. E com razão: há dois anos, um inquérito aos visitantes da EMO Hannover revelou que o futuro da sustentabilidade na produção estava no topo da lista de prioridades de 68% dos visitantes, e ainda mais para os visitantes estrangeiros (três quartos) do que para os visitantes alemães. Como organizador da EMO Hannover 2025, é provável que o VDW esteja empenhado em promover uma nova norma que torne comparável a pegada ecológica das máquinas-ferramentas e a possa elevar a um novo nível a longo prazo.