Em projetos industriais de energia renovável, avaliar um equipamento apenas pelo preço de aquisição ou pela idade pode levar a decisões inadequadas. Transformadores, geradores, inversores, multiplicadores, baterias e conversores acumulam custos e impactos durante sua utilização, seja pelo consumo de energia, manutenção, indisponibilidade, perda de eficiência, necessidade de peças ou destinação final.
A avaliação do ciclo de vida de equipamentos amplia essa análise. Entretanto, dois conceitos precisam ser diferenciados. A Avaliação do Ciclo de Vida ambiental, conhecida como ACV ou LCA, examina entradas, saídas e potenciais impactos ambientais dentro das fronteiras definidas para o estudo. Já o custo do ciclo de vida, ou LCC, avalia economicamente os custos associados ao ativo durante o período considerado.
Para a manutenção industrial existe ainda uma questão prática: até quando é técnica e economicamente justificável manter determinado equipamento em operação?
O ciclo de vida começa nas decisões de projeto
Parte importante do comportamento futuro de um equipamento é determinada antes de sua entrada em operação. Eficiência, reparabilidade, disponibilidade de peças, materiais empregados, requisitos de refrigeração, logística de manutenção e possibilidade de modernização podem influenciar seu desempenho durante décadas.
Por isso, vida útil não deve ser entendida simplesmente como quantidade de anos em funcionamento. Um equipamento pode continuar operando e, ainda assim, tornar-se economicamente desfavorável devido ao aumento das perdas, manutenção recorrente, indisponibilidade, obsolescência ou dificuldade de reposição de componentes.
Figura 1: avaliação inicial e ciclo de vida
A pergunta relevante deixa de ser apenas “qual a idade deste equipamento?” e passa a considerar qual é sua condição e quais são as consequências técnicas, econômicas e ambientais de mantê-lo em serviço.
O preço de compra não representa o custo total
Uma análise de ciclo de vida precisa incorporar despesas que normalmente aparecem separadas nos controles da empresa. Aquisição e instalação são facilmente identificáveis. Custos de energia, manutenção, estoque de peças, indisponibilidade e perda de produção podem estar distribuídos entre diferentes áreas.
A IEC 60300-3-3:2017 apresenta orientações para aplicação do Life Cycle Costing, incluindo custos associados à dependabilidade ao longo do ciclo de vida.
Para organizar uma avaliação preliminar, o raciocínio pode ser representado de forma simplificada:
LCC = aquisição + instalação + operação + manutenção + indisponibilidade + fim de vida
Essa expressão não representa uma fórmula normativa universal. Sua finalidade é mostrar que a alternativa de menor investimento inicial não necessariamente terá o menor custo total.
Em geração renovável, a indisponibilidade merece atenção especial. Uma falha pode representar simultaneamente custo de reparo e energia que deixou de ser produzida. Dependendo da criticidade e do tempo necessário para recuperação, essa perda pode influenciar significativamente a decisão entre reparar, modernizar ou substituir.
Condição técnica deve pesar mais que idade isolada
Considere um transformador com muitos anos de operação. Substituí-lo exclusivamente pela idade desconsideraria informações fundamentais, como condição do isolamento, histórico de carregamento, óleo isolante, gases dissolvidos quando aplicável, buchas, refrigeração, falhas anteriores e criticidade operacional.
O mesmo princípio vale para outras tecnologias. Em turbinas eólicas, multiplicador, gerador, conversor e rolamentos apresentam mecanismos de degradação distintos. Em instalações fotovoltaicas, inversores, transformadores e módulos não envelhecem da mesma maneira. Em sistemas de armazenamento, células, módulos, BMS, conversores e climatização também podem atingir condições diferentes dentro da mesma instalação.
Em vez de classificar o equipamento simplesmente como novo ou antigo, a engenharia pode trabalhar com quatro possibilidades:
Figura 2: quatro pontos de avaliação e decisão sobre um equipamento
Essa classificação funciona como apoio à decisão, não como critério normativo. Os limites dependem da aplicação, criticidade, projeto, fabricante e estratégia da empresa.
Recuperar ou substituir: onde entra a sustentabilidade?
A substituição por um equipamento mais eficiente pode reduzir perdas durante a operação, mas fabricar o novo ativo também demanda matérias-primas, energia e transporte, além de exigir destinação adequada para aquilo que será retirado.
Por outro lado, prolongar indefinidamente a utilização de um equipamento não significa necessariamente menor impacto ambiental. Um ativo recuperado que continue apresentando perdas elevadas pode consumir recursos adicionais durante anos.
As normas ISO 14040:2006 e ISO 14044:2006 estabelecem princípios, estrutura, requisitos e orientações para Avaliação do Ciclo de Vida. Entre os elementos fundamentais estão definição de objetivo e escopo, inventário, avaliação dos impactos e interpretação.
Para comparar alternativas, as fronteiras precisam ser coerentes. Uma análise entre recuperar e substituir não deveria considerar somente materiais e energia utilizados no reparo enquanto contabiliza, para a opção nova, fabricação, transporte, instalação e descarte. As duas alternativas precisam ser avaliadas sob bases comparáveis.
Um exemplo aplicado à manutenção eletromecânica
Considere um motor ou gerador de grande porte cujo enrolamento apresente deterioração, enquanto núcleo, carcaça, eixo e componentes estruturais permanecem recuperáveis.
Comparar apenas preço do rebobinamento versus preço de uma máquina nova é insuficiente.
Devem ser avaliados condição dos componentes remanescentes, eficiência esperada após o serviço, prazo de reparo, prazo de fornecimento do equipamento novo, custo da indisponibilidade, adaptações necessárias, confiabilidade esperada e disponibilidade futura de peças.
Em determinado cenário, o rebobinamento pode proporcionar extensão de vida tecnicamente consistente e economicamente vantajosa. Em outro, a combinação entre degradação, perdas e obsolescência pode justificar a substituição.
Quando manutenção e investimento passam a falar a mesma linguagem
Históricos de falhas, ensaios, eficiência, custos de reparo e evolução da condição não devem servir apenas para programar intervenções. Esses dados também podem fundamentar decisões de investimento.
Uma gestão consistente do ciclo de vida ajuda a evitar substituições prematuras, direcionar recursos para equipamentos recuperáveis, antecipar modernizações diante da obsolescência e retirar ativos quando o risco ou o custo de continuidade deixa de ser aceitável.
Em projetos de energia renovável, sustentabilidade não depende apenas da fonte utilizada para produzir eletricidade. Ela também envolve quanto valor é extraído dos equipamentos antes que novos recursos sejam empregados para substituí-los.
Avaliar o ciclo de vida significa, portanto, buscar equilíbrio entre condição técnica, confiabilidade, disponibilidade, custo e impacto ambiental, utilizando evidências do próprio ativo para decidir quanto ainda faz sentido investir em sua continuidade.
Referências técnicas
- ISO. ISO 14040:2006. Environmental management – Life cycle assessment – Principles and framework. 2ª edição, 2006. Confirmada em 2022.
- ISO. ISO 14044:2006. Environmental management – Life cycle assessment – Requirements and guidelines. 1ª edição, 2006. Confirmada em 2022, com emendas publicadas em 2017 e 2020.
- IEC. IEC 60300-3-3:2017. Dependability management – Part 3-3: Application guide – Life cycle costing. 3ª edição, 2017.