CENTRO UNIVERSITÁRIO FEI PATRICIA LIMA NOGUEIRA GIACCHETTI INOVAÇÃO AMBIENTAL TECNOLÓGICA DE PROCESSO PARA MITIGAR IMPACTOS AMBIENTAIS SIGNIFICATIVOS: Um estudo de casos múltiplos na indústria de celulose São Paulo 2019 PATRICIA LIMA NOGUEIRA GIACCHETTI INOVAÇÃO AMBIENTAL TECNOLÓGICA DE PROCESSO PARA MITIGAR IMPACTOS AMBIENTAIS SIGNIFICATIVOS: Um estudo de casos múltiplos na indústria de celulose Tese de Doutorado apresentada ao Centro Universitário FEI, como requisito necessário para obtenção do título de Doutora em Administração. Orientado pela Profa. Dra. Maria Tereza Saraiva de Souza São Paulo 2019 Dedico este trabalho ao passado, presente e futuro. O passado representado pelo meu falecido pai, Francisco J. R. Nogueira referência de integridade e luta; pela minha mãe Ely L. Nogueira, referência de força e amor e por meu irmão Francisco J. R. Nogueira Filho, referência de apoio e família. Meu presente representado pelo meu esposo Marcelo C. M. Giacchetti, por ser meu companheiro de vida; incentivar e apoiar todos os meus planos, por mais “loucos” que sejam. Meu futuro representado pelo meu filho Gabriel, símbolo de esperança e felicidade e que me fez descobri o amor sem medidas. Dedico esse trabalho a vocês cinco que inspiraram e inspiram sempre o meu melhor através do apoio e do amor. AGRADECIMENTO Agradeço a Deus por ter me dado o dom da vida, as oportunidades e força para superar as adversidades. A FEI - Fundação Educacional Inaciana e a CAPES – Fundação Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de nível Superior, pela concessão de Bolsa de Estudo de doutorado, sem a qual não seria possível a conclusão do curso. A Professora Doutora Maria Tereza Saraiva de Souza, minha orientadora e professora de Método de Pesquisa I, por ter visto em mim potencial para trilhar esse novo caminho e por ter me orientado durante esse processo. Agradeço também a ela a oportunidade de integrar a equipe de pesquisa de Gestão de Riscos, fundamental para o direcionamento de meus estudos. Ao Prof. Dr. Henrique Machado Barros, Prof. Dr. Roberto Carlos Bernardes, Prof. Dra. Raquel da Silva Pereira e Prof. Dr. Claudio Mudadu Silva agradeço o aceite para participar da banca de defesa e por todas as contribuições emitidas. Aos membros da banca de qualificação, Prof. Jacques Demajorovic e Roberto Carlos Bernardes pelas recomendações que contribuíram muito no Exame de Qualificação. Agradeço ao coordenador do curso Prof. Dr. Henrique Barros por estar sempre disponível a nos ouvir, comprometido com o objetivo de tornar o programa cada vez melhor. Ao professor de Estatística Prof. Edmilson Alves De Moraes por sua paciência e apoio na disciplina. Aos professores do curso de doutorado José Mauro da Costa Hernandez, Pedro Jaime Coelho Junior, Jacques Demajorovic, Melby Karina Zuniga Huertas pelos ensinamentos das disciplinas em sala de aula e pela oportunidade de discussão de temas relevantes para o meu trabalho. Agradeço aos meus colegas de disciplina, grupos de estudo e trabalho de pesquisa Marcelo Barbosa César, Renata Correia, Victor Degenhardt, Daiane Ribeiro, Teddy Lalande, Reny Aparecida Galvão. Agradeço, em especial, a Warton Silva, nosso monitor de Análise Multivariada de Dados, por todo seu apoio na disciplina. Agradeço também aos meus queridos colegas bolsistas da “Salinha SSO” por partilharmos juntos os momentos de concentração, alegrias e angústias. Agradeço as secretarias do PPGA/ FEI, Carmem da Silva Carlos e Ana Paula Rodrigues bem como a bibliotecária Patrícia Fernanda Braghin, pelo apoio durante o curso. Agradeço ao professor da Disciplina de Tomada de Decisão da FEA-USP professor Abraham Sinoih Yu pelas discussões apresentadas em sala e por me ensinar uma nova forma transmitir conhecimentos, bem como ao monitor da disciplina Claudio Marcos Vigna por me orientar no desenvolvimento do artigo final. Agradeço as empresas CMPC, Klabin, Suzano, Fibria, Veracel e Eldorado por permitir a realização desta pesquisa. Agradeço também aos funcionários das empresas pesquisadas de celulose e papel que se disponibilizaram para marcações, visitas e entrevistas. Agradeço a Nei Lima, responsável pela área de Meio Ambiente da Associação Brasileira Técnica de Celulose e Papel (ABTCP) pelas discussões, incentivos e contatos junto às empresas de Celulose e papel. A Marcelo Cruz, pelo apoio na tradução dos textos, pesquisa de documentos e formatação de dados. Não conseguiria sem você. Agradeço a minha família original, a minha família anexa e amigos pelo apoio, compreensão e torcida para a finalização desta caminhada. “Acredite firmemente No seu gênio criador, Na força ativa da mente, Nas maravilhas do amor... Quem recebe de nascença Uma cabeça que pensa, Um coração para amar... É feliz por toda vida, Tem riqueza garantida, Tem tudo o que desejar.” (Autor desconhecido) RESUMO A atuação das indústrias tem gerado impactos ambientais significativos ao meio ambiente, levando a necessidade de ações de prevenção e remediações em seus processos. A ausência de controle ambiental específico em indústrias, além de gerar danos, pode levar a acidentes ambientais de larga escala. Os processos produtivos e o consumo de recursos naturais das empresas definem o potencial poluidor do setor a que elas pertencem. Dentre eles, o setor de produção de polpa celulósica, além de estar listado dentre os potencialmente poluentes, é o setor que mais tem crescido no Brasil. As tecnologias ambientais têm sido utilizadas para reduzir os impactos ambientais gerados nas indústrias. O objetivo deste estudo é analisar como a inovação ambiental tecnológica de processo contribui para mitigar impactos ambientais significativos das indústrias do setor de celulose. Os instrumentos de coleta de dados utilizados foram entrevistas exploratórias e semiestruturadas, observação e pesquisa documental. A análise foi realizada por meio da triangulação de dados, comparando os dados agrupados de empresas mais modernas e empresas mais antigas. Na análise comparativa observou-se que as técnicas BAT (best available techniques) e tecnologias são mais aplicadas no grupo de empresas mais modernas que também possuem um melhor desempenho ambiental. Os resultados mostram ainda que as tecnologias aplicadas ao setor de papel irão permitir mitigação de impactos ambientais relacionados à energia, emissões, efluentes e consumo de água. Estas tecnologias aplicadas em cada etapa do processo levam a redução dos indicadores de PP (Potencial de Poluição) e GU (Grau de Utilização de recursos naturais) podendo alterar sua classificação no setor de alto impacto ambiental. Para estudos futuros recomenda-se então o a estruturação de uma metodologia específica para cálculo do potencial poluidor dos setores. Palavras-chave: Inovação ambiental. Tecnologias Ambientais. Impactos ambientais. Setor de Papel e Celulose. ABSTRACT The performance of industries has generated significant environmental impacts on the environment, leading to the need for preventive and remedial actions in their processes. The absence of specific environmental control in industries, in addition to causing damage, can lead to large-scale environmental accidents. The productive processes and the consumption of natural resources by companies define the polluting potential of the sector to which they belong. Among them, the cellulose pulp production sector, in addition to being listed among the potentially pollutants, is the sector that has grown the most in Brazil. Environmental technologies have been used to reduce the environmental impacts generated by industries. The objective of this study is to analyze how the technological environmental innovation of the process contributes to mitigate significant environmental impacts of the industries of the cellulose sector. The data collection instruments used were exploratory and semi-structured interviews, observation and documentary research. The analysis was carried out by means of data triangulation, comparing the grouped data of more modern companies and older companies. In the comparative analysis it was observed that BAT techniques (best available techniques) and technologies are more applied in the group of more modern companies that also have a better environmental performance. The results also show that the technologies applied to the paper sector will allow mitigation of environmental impacts related to energy, emissions, effluents and water consumption. These technologies applied at each stage of the process lead to a reduction in the indicators of PP (Pollution Potential) and GU (Degree of Use of Natural Resources), which may change their classification in the sector with a high environmental impact. For future studies, it is recommended that o structure a specific methodology for calculating the polluting potential of the sectors. Keywords: Environmental innovation. Environmental Technologies. Environmental impacts. Pulp and Paper Sector. LISTA DE FIGURAS Figura 1 - Tipos de inovação ambiental ................................................................................ 37 Figura 2 - Construção da complexidade ambiental na gestão de P & D ................................. 37 Figura 3 - Visão de entrada / saída para a produção de celulose Kraft ................................... 46 Figura 4 - Tipos de Sistemas de Uso de Água....................................................................... 57 Figura 5 – Aspectos ambientais no processo de celulose e papel .......................................... 62 Figura 6 - Esquema simplificado de uma ETAR integrada (anaeróbico-aeróbio) .................. 66 Figura 7 - Modelo de Análise ............................................................................................... 77 Figura 8 - Método de estudo de caso .................................................................................... 83 Figura 9 - Convergência de evidências ................................................................................. 88 Figura 10 - Triangulação de dados da pesquisa ..................................................................... 93 Figura 11 - Modelo de Análise final ................................................................................... 126 LISTA DE QUADROS Quadro 1 - Relação entre as variáveis para inovação ambiental tecnológica ......................... 29 Quadro 2 - Determinantes de adoção do Sistema de Gestão Ambiental ................................ 30 Quadro 3 - Estratégia empresarial e posicionamento da empresa .......................................... 32 Quadro 4 - Quadro síntese sobre determinantes da inovação ambiental ................................ 33 Quadro 5 - Matriz de inovação ............................................................................................. 36 Quadro 6 - Quadro síntese sobre tipos inovação ................................................................... 39 Quadro 7 - Quadro síntese sobre energia .............................................................................. 50 Quadro 8 - Uso de subprodutos de produção para energia .................................................... 51 Quadro 9 - Novas tecnologias de pré-tratamento de matérias-primas .................................... 52 Quadro 10 - Tecnologias de Polpação Emergentes ............................................................... 52 Quadro 11 - Tecnologias emergentes de subproduto ............................................................. 53 Quadro 12 - BATs sobre energia .......................................................................................... 54 Quadro 13 - Quadro síntese sobre consumo de água ............................................................. 56 Quadro 14 - Quadro Síntese de Recursos Hídricos ............................................................... 58 Quadro 15 - Impactos gerados pela poluição hídrica............................................................. 59 Quadro 16 - Características das águas residuárias da Indústria de Celulose .......................... 61 Quadro 17 - Quadro síntese sobre efluentes da indústria de papel e celulose ......................... 63 Quadro 18 - Aspectos e impactos ambientais de efluentes .................................................... 65 Quadro 19 - Tipos de tratamento de águas residuárias .......................................................... 65 Quadro 20 - Tratamento de Águas residuárias ...................................................................... 67 Quadro 21 – BAT para prevenção de poluição e tratamento de efluentes .............................. 68 Quadro 22 - Aspectos e impactos ambientais gerados por emissões da indústria de celulose 69 Quadro 23 - Características físicas dos compostos de enxofre reduzidos .............................. 70 Quadro 24 – Quadro síntese sobre impactos ambientais de emissões e gases do efeito estufa. ............................................................................................................................................ 71 Quadro 25 - Relação entre o potencial poluidor e estimativa de emissões. ............................ 72 Quadro 26 - Potencial Poluidor da atmosfera em processo de combustão ............................. 73 Quadro 27 - MAPP e Dissipação de Poluentes ..................................................................... 73 Quadro 28 – BATs para tratamento de emissões................................................................... 75 Quadro 29 - Empresas para estudo de caso Empresas ........................................................... 85 Quadro 30 - Unidades Visitadas ........................................................................................... 86 Quadro 31 - Grupos de Análise ............................................................................................ 87 Quadro 32 - Perfil e Tempo das Entrevistas.......................................................................... 89 Quadro 33 - Etapas da coleta de dados ................................................................................. 90 Quadro 34 - Categorias teóricas e instrumentos de coleta de dados ....................................... 91 Quadro 35 - Categorias e objetivos da análise de dados ........................................................ 92 Quadro 36 – Categoria Grupos de Pressão – Subcategoria Forças Internas ........................... 96 Quadro 37 - Categoria Grupos de Pressão – Subcategoria Parcerias ..................................... 98 Quadro 38 - Categoria Grupos de Pressão – Subcategoria Autoridades, Clientes, organizações verdes e questões climáticas. ................................................................................................ 99 Quadro 39 - Categoria Políticas Ambientais ....................................................................... 100 Quadro 40 – Categoria P&D Verde – Subcategoria Busca de Soluções .............................. 102 Quadro 41 - Resumo da BAT Consumo e Eficiência Energética e Tecnologias Associadas 103 Quadro 42 - Resumo da BAT Consumo de Energia e suas tecnologias ............................... 105 Quadro 43 - Resumo da BAT Eficiência Energética e suas tecnologias associadas ............. 106 Quadro 44 - Médias de indicadores sobre energia ............................................................... 107 Quadro 45 - Resumo da BAT Redução do Consumo de Água Doce e suas tecnologias ...... 108 Quadro 46 - Médias de Indicadores sobre Consumo de Água ............................................. 109 Quadro 47- Resumo da BAT de Armazenamento e preparação de madeira e tecnologias associadas .......................................................................................................................... 110 Quadro 48- Resumo da BAT de águas residuais e emissões para a água no processo de polpa kraft e tecnologias associadas ............................................................................................. 111 Quadro 49 - Resumo das BATs de Monitoramento (efluentes) e suas tecnologias .............. 112 Quadro 50- Médias e Parâmetros Restritivos de Efluentes. ................................................. 113 Quadro 51 - Resumo das BATs, técnicas e tecnologias para SOX. ..................................... 114 Quadro 52 - Resumos das BATs, técnicas e tecnologias para NOX .................................... 116 Quadro 53 - Resumo das BATs, técnicas e tecnologias para material particulado. .............. 118 Quadro 54 - Resumo da BAT Emissões de Odor Proveniente do Sistema de Águas residuárias e suas Tecnologias ............................................................................................................. 119 Quadro 55 – Resumo das BATs, técnicas e tecnologias para emissão de odores provenientes de outras fontes. ................................................................................................................. 121 Quadro 56 - Resumo da BAT de monitoramento (odor) ..................................................... 122 Quadro 57 - Médias e Parâmetros Restritivos de Emissões ................................................. 124 LISTA DE SIGLAS E ABREVIATURAS ABTCP Associação Brasileira Técnica de Celulose e Papel ACV Análise do Ciclo de Vida AFS Análise de Fluxo de Substância AOX Compostos Organo-halogenados Adsorvíveis AP Acidification Potential API Climate Air Pollution Index AS Activated Sludge ATP Aquatic Toxicity Potential BAT Best Available Techniques BEA Bacia de Estabilização Aerada BEF Bacia de Estabilização Facultativa BEI BAT Emission Index BI Biodegradability Index BioA Bioaugmentation BOD Biochemical Oxygen Demand BREF-PP Best Available Techniques Reference Document for Pulp and Paper Manufacturing CaCO3 Carbonato de cálcio CaO Óxido de cálcio CE Comunidade Europeia CEE Comunidade Econômica Europeia CEPI Confederation of European Paper Industries CER Composto de Enxofre Reduzido CETESB Companhia Ambiental do Estado de São Paulo CFI Corporação Financeira Internacional CH3SH Metilmercaptana (CH3)2S Dimetil Sulfeto (CH3)2S2 Dimetil Dissulfeto CH4 Metano Cl2 Gás cloro ClO2 Dióxido de cloro CO Monóxido de carbono CO2 Dióxido de carbono COD Chemical Oxygen Demand CONAMA Conselho Nacional do Meio Ambiente COV-NM Composto Orgânico Volátil Não Metano CSR Corporate Social Responsibility DBO Demanda Bioquímica de Oxigênio DCS Dissolved and Colloidal Substances DO Dissolved Oxygen DQO Demanda química de Oxigênio DTPA Dietilenotriaminapentaacético ECF Elemental Chlorine Free ECME Economic and Cross media Effect EDTA Ácido Etilenodiamino Tetra-Acético EEC European Economic Community EEI Environmental Emission Index EMAS Environmental Management and Auditing Scheme EOW End of Waste EP EutropHication Potential ETAR Estação de Tratamento de Águas Residuárias ETE Estação de Tratamento de Efluentes ETR Enxofre Total Reduzido EU European Union FeCl3 Cloreto férrico GBM Grupo Banco Mundial GEE Gases do Efeito Estufa GRI Global Reporting Initiative GU Grau de Utilização dos Recursos Naturais GWP Global Warning Potential H2O2 Peróxido de hidrogênio H2S Sulfeto de Hidrogênio H2SO4 Ácido sulfúrico HTP Human Toxicity Potential IBÁ Indústria Brasileira de Árvores IBAMA Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e Recursos Naturais Renováveis IFC International Finance Corporation IPCC Intergovernmental Panel on Climate Change IPPC Integrated Pollution Prevention and Control LB Licor Branco LBIO Literature-Based Innovation Output LSP Low Sludge Production MAPP Meteorological Air Pollution Potential MDIC Ministério da Indústria, Comércio Exterior e Serviços MgSO4 Sulfato de magnésio MLSS Mixed Liquor Suspended Solid MPA Meteorological Potential of the Atmosphere MPD Melhores Práticas Disponíveis MTD Melhores Técnicas Disponíveis N Nitrogênio N2O Óxido nitroso Na2CO3 Carbonato de sódio Na2S Sulfeto de sódio Na2SO3 Sulfito de sódio Na2SO4 Sulfato de sódio NaCIO3 Clorato de sódio NaClO Hipoclorito de sódio NaOH Hidróxido de sódio NF Nano Filtração NIS National Innovation Systems NOx Óxidos de Nitrogênio O2 Oxigênio O3 Ozônio ODP Stratospheric Ozone Depletion Potential OECD The Organisation for Economic Cooperation and Development P&D Pesquisa e Desenvolvimento PNMA Política Nacional do Meio Ambiente PP Potencial de Poluição PTM Polpa Termo Mecânica RAS Return Activated Sludge RFID Radio Frequency Identification RLC Reator Leito Compactado RLF Reator de Leito Fluidizado RSC Reduced Sulfur Compounds RSM Response Surface Methodology SGA Sistema de Gestão Ambiental SI Simbiose Industrial SO2 Dióxido de Enxofre SS Suspended Solids SST Sólidos Suspensos Totais SVI Sludge Volume Index TAC Termo de Ajuste de Conduta TCF Totally Chlorine Free TDS Total Dissolved Solids TOC Total Organic Carbon TOFP Tropospheric Azone Formation Potential TRS Total Reduced Sulfur TSS Total Suspended Solids UAF Upflow Anaerobic Filter EU União Europeia UV Ultra Violeta VOC Volatile organic compounds SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO ....................................................................................................... 18 1.1 JUSTIFICATIVA E QUESTÃO DE PESQUISA ..................................................................... 22 1.2 OBJETIVO GERAL E ESPECÍFICOS ................................................................................ 23 1.3 ESTRUTURA DO TRABALHO........................................................................................ 24 2 REVISÃO DE LITERATURA ............................................................................... 25 2.1 INOVAÇÃO AMBIENTAL ............................................................................................. 25 2.1.1 Determinantes da inovação ..................................................................................... 27 2.1.2 Indicadores da inovação ambiental ........................................................................ 34 2.1.3 Tipos de inovação ambiental ................................................................................... 35 2.1.4 Inovação ambiental tecnológica de processo .......................................................... 40 2.2 TECNOLOGIAS AMBIENTAIS DE PROCESSOS EM INDÚSTRIA DE CELULOSE .................... 44 2.2.1 Redução no grau de utilização dos recursos naturais ............................................ 47 2.2.2 Redução de potencial de poluição na indústria de papel e celulose ....................... 58 2.3 MODELO DE ANÁLISE ................................................................................................ 76 3 MÉTODO DE PESQUISA ...................................................................................... 82 3.1 ABORDAGEM METODOLÓGICA ................................................................................... 82 3.2 AMOSTRA TEÓRICA ................................................................................................... 84 3.2.1 Critérios para escolha da amostra teórica .............................................................. 84 3.3 INSTRUMENTOS DE COLETA DE DADOS ...................................................................... 87 3.4 ANÁLISE E TRATAMENTO DOS DADOS ....................................................................... 92 4 RESULTADOS DA PESQUISA ............................................................................. 96 4.1 DETERMINANTES DA INOVAÇÃO AMBIENTAL NA INDÚSTRIA DE PAPEL E CELULOSE...... 96 4.2 TECNOLOGIAS E INDICADORES DE CONSUMO DE ENERGIA. ........................................ 102 4.3 TECNOLOGIAS E INDICADORES DE CONSUMO DE ÁGUA .............................................. 108 4.4 TECNOLOGIAS E INDICADORES DE EFLUENTES .......................................................... 109 4.5 TECNOLOGIAS E INDICADORES DE EMISSÕES. ............................................................ 114 5 ANÁLISE E DISCUSSÃO DE RESULTADOS ................................................... 125 5.1 GRAU DE UTILIZAÇÃO DE RECURSOS NATURAIS: ENERGIA......................................... 129 5.2 GRAU DE UTILIZAÇÃO DE RECURSOS NATURAIS: ÁGUA ............................................. 132 5.3 POTENCIAL POLUIDOR: EFLUENTES........................................................................... 134 5.4 POTENCIAL POLUIDOR: EMISSÕES ............................................................................. 139 6 CONSIDERAÇÕES FINAIS ................................................................................ 143 6.1 PRINCIPAIS CONCLUSÕES ......................................................................................... 143 6.2 LIMITAÇÕES DA PESQUISA........................................................................................ 147 6.3 RECOMENDAÇÕES ................................................................................................... 148 REFERÊNCIAS ............................................................................................................... 149 APÊNDICE A – CATEGORIAS E INDICADORES AMBIENTAIS DO GRI G4.......................... 164 APÊNDICE B - COMPARAÇÕES ENTRE OS DEMAIS PARÂMETROS DE POLUIÇÃO HÍDRICA ESTABELECIDAS NA LEGISLAÇÃO....................................................................................... 166 APÊNDICE C - COMPARAÇÕES ENTRE OS PARÂMETROS DE EMISSÕES ESTABELECIDAS NA LEGISLAÇÃO. ..................................................................................................................... 168 APÊNDICE D - COMPARAÇÕES ENTRE OS PARÂMETROS FÍSICOS DA LEGISLAÇÃO ......... 170 APÊNDICE E - COMPARAÇÕES ENTRE OS PARÂMETROS INORGÂNICOS DE POLUIÇÃO HÍDRICA ESTABELECIDAS NA LEGISLAÇÃO. ....................................................................... 172 APÊNDICE F - COMPARAÇÕES ENTRE OS PARÂMETROS ORGÂNICOS DE POLUIÇÃO HÍDRICA ESTABELECIDAS NA LEGISLAÇÃO....................................................................................... 175 APÊNDICE G – FORMULÁRIO DE CONSENTIMENTO ........................................................ 178 APÊNDICE H – FORMULÁRIO DE VISITA ......................................................................... 181 APÊNDICE I – GUIA PARA ENTREVISTAS ........................................................................ 183 APÊNDICE J – PROTOCOLO DE OBSERVAÇÃO ................................................................. 185 APÊNDICE K – QUADRO DE FATOR DE IMPACTO ............................................................ 187 APÊNDICE L – ROTEIRO DE ENTREVISTA EXPLORATÓRIA NAS EMPRESAS ..................... 189 APÊNDICE M – ROTEIRO DE ENTREVISTA SEMIESTRUTURADA NA EMPRESA ................. 191 18 1 INTRODUÇÃO Os problemas ambientais se agravam de acordo com o setor de atuação da empresa, uma vez que algumas atividades podem causar maior impacto ambiental do que outras. A preocupação com os riscos ambientais fez com que alguns países desenvolvessem mecanismos na tentativa de minimizar os danos gerados pelos grandes acidentes ambientais (KEMP; ARUNDEL, 1998; GARCÍA-GRANERO; PIEDRA-MUÑOZ; GALDEANO- GÓMEZ, 2018). Os grandes desastres ambientais aconteceram em diversas regiões do mundo e nas indústrias dos setores mais poluentes. Na indústria petroquímica houve vazamento de petróleo com a explosão das plataformas Piper Alfa em 1988 no Mar do Norte (SINGH et al., 2010) e da Deepwater Horizon no Golfo do México em 2010 (BEYER et al., 2016). No setor químico houve vazamento de gases tóxicos na indústria de pesticidas em Bophal em 1984, levando a morte de milhares de pessoas e animais (BOWONDER, 1985). Nas usinas nucleares, o acidente na usina de Chernobyl na Rússia, em 1986, provocou explosões, incêndios e contaminação de extensa região (FESENKO et al., 2013 ) e o acidente de Fukushima, em 2011, contaminou o solo e a região costeira no Japão (YASUNARI et al., 2011). Esses acidentes ambientais foram considerados os mais graves acidentes ambientais do mundo dos respectivos setores. No Brasil, houve acidentes ambientais significativos como explosão da plataforma P- 36, em 2001, com o vazamento de petróleo bruto e óleo e contaminação do oceano (WHELAN, 2013); o rompimento da barragem de rejeitos químicos de uma fábrica de celulose, Indústria Cataguases Papel, em 2003, com a contaminação de rios de três estados chegando ao litoral (GARCIA, 2003) e o rompimento da barragem de resíduos de mineração da Samarco, em 2015, que levou a morte do Rio Doce, o maior da região sudeste do Brasil e destruição de um vilarejo (SEGURA et al., 2016; DEMAJOROVIC; LOPES; SANTIAGO, 2019). Os acidentes ambientais ocorridos no Brasil e no mundo serviram para despertar na sociedade a necessidade de definir novas diretrizes para evitar a recorrência deste tipo de dano. Sendo assim, a busca por novas regulamentações e leis que garantam a proteção ao meio ambiente tem sido uma preocupação na grande maioria dos países (KIEFER; GONZÁLEZ; CARRILLO-HERMOSILLA, 2018). O Princípio do Equador, promovido pela Corporação Financeira Internacional (International Finance Corporation - IFC), do Grupo Banco Mundial (GBM), estabelece um conjunto de princípios com foco socioambiental a serem seguidos pelas instituições financeiras signatárias quando forem financiar projetos empresariais e industriais. No 19 primeiro princípio há a definição de categorias de projetos. A categoria A contempla os projetos com potencial de risco alto e/ou impactos socioambientais adversos significativos e de caráter irreversível e pode ocorrer em qualquer um dos setores específicos tais como Agronegócios e Produção de Alimentos, Produtos Químicos, Indústria Florestal, Indústrias em Geral, Infraestrutura, Mineração, Petróleo e Gás e Geração Elétrica (EP, 2013). Impactos ambientais significativos são aqueles que geram dano ambiental expressivo e deve ser tratado pela empresa (SILVO et al., 2005). Em 1989, a Lei 7804/1989, incluiu na Política Nacional de Meio Ambiente (PNMA), o Cadastro Técnico Federal de Atividades Potencialmente Poluidoras e/ou Utilizadoras dos Recursos Ambientais como um dos instrumentos da PNMA, administrada pelo Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e dos Recursos Naturais Renováveis (IBAMA) (BRASIL, 1989). Em 1997, o CONAMA publicou a Resolução 237/1997 que define como empreendimentos potencialmente poluidores as atividades de mineração, madeireiras, frigoríficos, obras civis, transporte e indústrias de metalurgia, celulose e papel, couro, têxtil, química e petroquímica (CONAMA, 1997). Com base no CONAMA 237/1997, a Lei 10.165/2000 alterou a Política Nacional de Meio Ambiente incluindo o Anexo VIII que determina a classificação das atividades potencialmente poluidoras e utilizadoras de recursos naturais de acordo com o Potencial de Poluição (PP) e do Grau de Utilização dos Recursos Naturais (GU). Nesse anexo foi estabelecido que atividades no ramo de Extração e Tratamento de Minerais, Indústria Metalúrgica, Indústria de Papel e Celulose, Indústria de Couros e Peles, Indústria Química e Petroquímica e Transporte, Terminais, Depósitos e Comércio são classificadas como alto potencial poluidor (BRASIL, 2000). A classificação das atividades potencialmente poluidoras depende do Potencial de Poluição (PP), do Grau de Utilização dos recursos naturais (GU) (CONAMA, 1997; BRASIL, 1981; BRASIL, 2000) e das melhores tecnologias ambientais aplicadas para proteção atmosférica e hídrica e consumo (SILVO et al., 2005). A classificação do potencial poluidor reflete as ações organizacionais quanto ao risco de comprometimento do ambiente. Os indicadores relacionam o percentual da produção industrial por nível de potencial poluidor, podendo ser caracterizado em Baixo, Médio e Alto (MARTINS; OLIVEIRA, 2009). A metodologia definida pela Fundação de Economia e Estatística (FEE) é dividida em três etapas: classificação das atividades econômicas pelo seu potencial poluidor; análise dos números municipais de Saídas Contábeis Totais (SCT), que trazem a informação da produção dos setores de interesse; e cálculo de um índice agregativo (FEE, 2012). Estes percentuais foram calculados com base nas unidades geográficas que podem ser Municípios, Conselhos 20 Regionais de Desenvolvimento (COREDES), Aglomerados Urbanos, Regiões Hidrográficas e Estado (FEE, 2012a; MARTINS; OLIVEIRA, 2009). Inicialmente o potencial poluidor é qualificado de acordo com a atividade econômica de acordo com o Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE). A Fundação de Economia e Estatística (FEE) junto com a Fundação Estadual de Proteção Ambiental (FEPAM) do Rio Grande do Sul (MARTINS et al., 2005) utilizam como indicadores o Índice de Dependência das atividades Potencialmente poluidoras da indústria (Indapp-I), que contempla a dimensão econômica, e o Índice de Potencial Poluidor da Indústria (Inpp-I), que contempla a dimensão ambiental. Este último depende dos Indicadores de Potencial Poluidor (PP), do Índice de Dependência das Atividades Potencialmente Poluidoras (Indapp-I) e o Índice do Valor Adicionado Bruto da Indústria (IVAB-I) (MARTINS et al., 2005). O Sistema Integrado de Prevenção e Controle a Poluição (Integrated Pollution Prevention and Control – IPPC) é um instrumento que estabelece os critérios de estimativa do potencial poluidor considerando a poluição hídrica e atmosférica (EUROPEAN UNION, 2008). A classificação de atividades econômicas utilizada pelo IPPC (Integrated Pollution Prevention and Control), aplicado pelo Banco Mundial, é o “International Standard Industrial Classification of All Economic Activities” (ISIC). Para o desenvolvimento do estudo sobre potencial poluidor é necessário relacionar o sistema de classificação CNAE com o sistema de classificação ISIC. O cálculo do potencial poluidor neste modelo não separa as potencialidades de poluição agregando todos os valores em apenas um (FEE, 2012). Sendo assim, faz-se necessário a busca de novas metodologias para o cálculo do potencial poluidor. “A utilização da classificação de potencial poluidor de atividades não considera o porte do empreendimento, o grau de avanço tecnológico específico ou dos equipamentos adotados. Outro fator limitante é o fato desta informação não ser desagregada por tipo de poluição ou poluente” (FEE, 2012b; FEE, 2012a). No Brasil, uma das formas de construção de indicadores de potencial poluidor foi a partir da Pesquisa Industrial Mensal de Produção Física (PIM-PF), do IBGE, que tem a principal fonte de dados o cálculo do PIB. Para classificar os produtos da PIM-PF, buscou-se inicialmente o entendimento da classificação de atividades poluidoras da Fundação Estadual de Engenharia e Meio Ambiente (FEEMA) utilizada no licenciamento industrial que associa a atividade industrial a um grau de potencial poluidor de ar e de água (MARTINS et al., 2005; CARVALHO, 2005). A potencialidade poluidora é classificada de acordo com parâmetros de poluição hídrica e de poluição atmosférica. Para cada parâmetro são atribuídos pesos de acordo com seus efeitos nocivos ao meio ambiente, e valores, de acordo com as características 21 do ramo industrial, chegando à classificação qualitativa final de potencial poluidor hídrico e atmosférico (PERRITT, 1981; IBGE, 2016). O setor de celulose é considerado um dos setores potencialmente poluente tanto nos acordos internacionais (BERGQUIST; KESKITALO, 2016) como na legislação brasileira. É um segmento industrial competitivo, tendo um aumento de crescimento de produção nos últimos anos (SOUZA, 2008; OBIDZINSKI; DERMAWAN, 2012) O setor de Celulose e Papel possui em torno de 220 empresas com atividades em 18 estados brasileiros, 2,2 milhões de hectares de florestas plantadas para fins industriais, exportações de US$ 6,7 bilhões gerando um total de 128 mil empregos diretos e um saldo comercial de US$ 4,7 bilhões. O Brasil é o quarto país em quantidade de produção, com 14,4 (unidade de milhões de toneladas) perdendo somente para EUA com 48,0, para a China com 17,9 e Canadá com 17,7 (IBA, 2016c). A evolução da produção brasileira de celulose tem aumentado muito nos últimos anos, uma vez que no ano de 2005 a produção foi de 10.352 passando para 17.370 toneladas em 2015 (IBA, 2016b). Uma vez que 66% da produção de celulose produzida no Brasil é destinada ao mercado internacional, também houve um aumento no crescimento das exportações (CNI, 2016; IBA, 2016a). A produção de celulose é o principal gerador dos impactos ambientais do setor (GHOSE; CHINGA-CARRASCO, 2013) a partir da geração de aspectos ambientais, tais como efluentes industriais (LI et al., 2016; ASHRAFI; YERUSHALMI; HAGHIGHAT, 2015; CHEN et al., 2012; GÖNDER; ARAYICI; BARLAS, 2011; BUYUKKAMACI; KOKEN, 2010; SOLOMAN et al., 2009; POKHREL; VIRARAGHAVAN, 2004) e emissões atmosféricas (DESHMUKH et al., 2014; HARRIS et al., 2008; FAUBERT et al., 2016) bem como o consumo de recursos naturais. Esses aspectos podem levar a impactos ambientais significativos como consumo excessivo de água, degradação da biodiversidade, contaminação do ar, do lençol freático e do solo, bem como perda de nutrientes, danos à saúde decorrente de produtos químicos e poluição sonora. As vantagens da prevenção para as empresas envolvem diminuição dos riscos e acidentes ambientais, melhoria das condições de saúde e de segurança do trabalhador, melhoria da imagem da empresa, maior acesso as linhas de financiamento e melhoria no relacionamento com a comunidade e órgãos de controle ambiental (SOUZA, 2008; BERGQUIST; KESKITALO, 2016). As Melhores Técnicas Disponíveis (Best Available Technologies ou Best Available Techniques - BAT) para o processo de fabricação de celulose incluem as melhores práticas para tratamento de águas residuárias, consumo de energia, consumo de água e emissões para a atmosfera incluindo a redução de gases odoríferos concentrados e diluídos do setor de 22 recuperação química do licor, redução das emissões do forno de cal, redução das emissões a partir de queimador para gases odoríferos (SUHR et al., 2015). Essas técnicas estão relacionadas à utilização de tecnologias e difusão de inovação para mitigação dos impactos e melhoria do desempenho ambiental. A necessidade de criar indicadores que possibilitem determinar o potencial poluidor das empresas tem permitido o desenvolvimento de formas de cálculo para o potencial de poluição (MARTINS; OLIVEIRA, 2009). No entanto, apesar das tecnologias ambientais de processo serem fundamentais para a mitigação de impactos ambientais (CARRILLO- HERMOSILLA; DEL RÍO; KÖNNÖLÄ, 2010; CHENG; YANG; SHEU, 2014; ARDITO et al., 2018) elas não são consideradas na classificação potencial poluidor (FEE, 2012b; FEE, 2012a). Sendo assim, a lacuna teórica é que a tecnologia ambiental de processo reduz potencial de poluição e grau de utilização de recursos. 1.1 JUSTIFICATIVA E QUESTÃO DE PESQUISA As empresas têm utilizado a inovação ambiental para amenizar os danos causados pelas suas atividades (TSENG et al., 2013). A necessidade de redução de custos, as pressões normativas e de legislação, as questões de mercado e competitividade e as mudanças em produtos, processos e serviços têm impactado crescentemente na implantação da inovação ambiental (FRONDEL; HORBACH; RENNINGS, 2008; BERRONE et al., 2013; TSENG et al., 2013). As inovações, quando adequadamente implantadas, podem auxiliar na prevenção e controle da poluição, na redução dos riscos ambientais, na melhoria de produtos, processos e serviços, na redução de impactos ambientais e no aumento do desempenho ambiental (CARRILLO-HERMOSILLA; DEL RÍO; KÖNNÖLÄ, 2010; CHENG; YANG; SHEU, 2014; ARDITO et al., 2018). No entanto, os determinantes de sua adoção dependem de diversas variáveis relacionadas ao Sistema de Gestão Ambiental, departamento de P&D, regulamentação, pressões do mercado e política ambiental (FRONDEL; HORBACH; RENNINGS, 2008; RENNINGS et al., 2006; KEMP; PONTOGLIO, 2011; KIVIMAA, 2008). As inovações tecnológicas podem ser classificadas em inovações de processo ou de produto (VDI, 2001; KEMP; ARUNDEL, 1998; RENNINGS et al., 2006; FRONDEL; HORBACH; RENNINGS, 2007; GARCÍA-GRANERO; PIEDRA-MUÑOZ; GALDEANO- GÓMEZ, 2018). Com relação à indústria de celulose e papel, as inovações aplicadas sob o ponto de vista ambiental têm sido relacionadas a processo (SUHR et al., 2015) uma vez que 23 inovações de produto podem alterar a sua qualidade e aplicabilidade (SUHR et al., 2015; POPP; HAFNER; JOHNSTONE, 2011). A relação entre o tema de inovação e redução de impactos ambientais se mostra relevante uma vez que as tecnologias ambientais têm sido utilizadas nas empresas de diversos segmentos para mitigar impactos ambientais significativos. Desta forma, este estudo busca responder a seguinte questão de pesquisa: “como as inovações ambientais tecnológicas de processo contribuem para mitigar impactos ambientais de alta significância nas indústrias do setor de celulose?” As tecnologias utilizadas pelo setor possibilitam a redução nos impactos ambientais relacionados à energia, emissões, efluentes e consumo de água. Estas tecnologias aplicadas em cada etapa do processo levam a redução dos indicadores de PP (Potencial de Poluição) e GU (Grau de Utilização de recursos naturais). O entendimento de como a inovação ambiental impacta no potencial de poluição das empresas e consequentemente na classificação do setor justificam os esforços deste trabalho. 1.2 OBJETIVO GERAL E ESPECÍFICOS O objetivo deste trabalho é analisar como a inovação ambiental tecnológica de processo contribui para mitigar impactos ambientais de alta significância das indústrias do setor de celulose. Os objetivos secundários relacionados a este trabalho são: a) identificar os impactos ambientais de alta significância das indústrias do setor de celulose; b) identificar inovação ambiental tecnológica de processo para mitigar impactos ambientais das indústrias do setor de celulose; c) verificar a aplicabilidade das Melhores Práticas (BAT) das indústrias do setor de celulose; d) mapear os parâmetros mais restritivos da legislação federal, estadual e municipal para comparar com os resultados das empresas estudadas. e) analisar os principais determinantes para as escolhas de inovação ambiental tecnológica de processo para mitigar impactos ambientais de alta significância das indústrias do setor de celulose; e f) desenvolver um modelo analítico sobre as inovações tecnológicas e a redução dos impactos ambientais. 24 Essa pesquisa parte do pressuposto que as indústrias dos setores potencialmente poluentes, como o de papel e celulose, com graves acidentes ao longo das últimas décadas (SINGH et al., 2010; YASUNARI et al., 2011; WHELAN, 2013; GARCIA, 2003; BEYER et al., 2016; SEGURA et al., 2016) têm introduzido diversas tecnologias ambientais no processo produtivo para mitigar grandes acidentes e reduzir os riscos (DOONAN; LANOIE; LAPLANTE, 2005; POPP; HAFNER; JOHNSTONE, 2011; KIVIMAA; KAUTTO, 2010; SILVO; JOUTTIJÄRVI; MELANEN, 2009; GONZÁLEZ, 2005). Essas tecnologias, se aplicadas na totalidade do processo produtivo das indústrias, podem levar a uma redução significativa de impactos ambientais, diminuindo o seu potencial poluidor e consumo de recursos naturais, alterando a sua classificação nos setores potencialmente poluentes (SUHR et al., 2015; BRASIL, 2000). 1.3 ESTRUTURA DO TRABALHO Este trabalho está dividido em seis capítulos: a introdução, o referencial teórico, o método de pesquisa, os resultados da pesquisa, a análise e discussão dos resultados e as conclusões e recomendações para futuros estudos. Neste primeiro capítulo são apresentadas: a contextualização, a justificativa, a questão de pesquisa e o objetivo geral e os objetivos específicos. O Capítulo 2 discorre sobre o referencial teórico utilizado como base para a pesquisa e envolve como tópicos principais: inovação ambiental, de forma mais específica à inovação ambiental na indústria de celulose que aborda os aspectos ambientais da indústria e a classificação dos setores poluentes. O Capítulo 3 apresenta o método utilizado na pesquisa detalhando a abordagem metodológica, a escolha da amostra teórica, os instrumentos de coleta de dados e a análise e o tratamento dos dados. Os resultados da pesquisa apresentados no Capítulo 4 envolvem o levantamento dos dados das unidades visitadas de acordo com os impactos ambientais específicos da unidade e apresentação conjunta dos dados relacionados a efluentes, a emissões e o consumo de recursos naturais focando na energia e no consumo de água. O Capítulo 5 discorre sobre os resultados de forma agrupada, apresentando as principais considerações sobre efluentes, emissões e consumo de recursos naturais. No Capítulo 6 são apresentadas as principais conclusões e as recomendações para os estudos futuros e as limitações da pesquisa. 25 2 REVISÃO DE LITERATURA Este capítulo versa sobre os tipos de inovação ambiental, incluindo seus drivers e indicadores. De forma específica aborda inovação ambiental utilizada para mitigar impactos ambientais no setor de celulose tratando dos principais aspectos e das tecnologias ambientais. 2.1 INOVAÇÃO AMBIENTAL A inovação ambiental consiste em processos novos ou modificados, técnicas, sistemas e produtos que evitam ou reduzem danos ambientais (KEMP; ARUNDEL, 1998). Geralmente é o mesmo que outros tipos de inovação, mas com duas diferenças. A primeira diferença é que é uma inovação que resulta em uma redução do impacto ambiental e a segunda diferença é que as consequências da inovação ambiental não se limitam a inovação em produtos, processos, métodos de marketing e métodos organizacionais podendo ir além das fronteiras convencionais da organização inovadora, envolvendo modalidades sociais mais amplas que provocam mudanças nas normas socioculturais existentes e das estruturas institucionais (OECD, 2009; KESIDOU; DEMIREL, 2012). As atividades de inovação envolvem etapas científicas, tecnológicas, organizacionais, financeiras e comerciais que permitem implementar a inovação e isso inclui a aquisição de conhecimento externo ou bens de capital além das ações na área de Pesquisa e Desenvolvimento (P&D) (OECD, 1997), pois apesar da área de P&D ser fundamental para a escolha e implantação de inovação ambiental, outros elementos devem ser considerados na tomada de decisão (RENNINGS et al., 2006; JOVÉ‐LLOPIS; SEGARRA‐BLASCO, 2018). A inovação ambiental tem se tornado um importante meio de renovar os conceitos de inovação sendo foco principal o melhoramento do desempenho ambiental. De forma geral, a inovação ambiental tem como objetivo reduzir os impactos ambientais causados pelo consumo, atividades de produção e a motivação para o seu desenvolvimento organizacional (CARRILLO; GONZÁLEZ; KÖNNÖLÄ, 2009). A inovação também é utilizada para prevenção e controle da poluição e, em algumas empresas tem sido vista como uma redução nos custos e emissões gerados nos processos produtivos atendendo assim as regulamentações ambientais (KEMP; PONTOGLIO, 2011; LIAO; TSAI, 2018; KIEFER; GONZÁLEZ; CARRILLO-HERMOSILLA, 2018). Para atender às exigências dos acordos nacionais e internacionais ambientais, não é suficiente realizar apenas adaptações das tecnologias existentes e sim buscar alternativas que envolvem 26 mudanças de processos produtivos por meio da implementação de políticas voltadas às inovações para um melhor desempenho econômico e ambiental (RENNINGS et al., 2006; JOVÉ‐LLOPIS; SEGARRA‐BLASCO, 2018). Inovação ambiental é, então, o processo de desenvolvimento de novos produtos, ou significativamente melhorados, processos ou serviços que podem fornecer valor ao cliente e aos negócios e que leva a uma redução dos danos ambientais, controle da poluição (KEMP; PEARSON, 2008; MARTÍNEZ‐ROS; KUNAPATARAWONG, 2019), utilização de produtos “verdes” e técnicas de manejo sustentável, redução de resíduos (KEMP; PONTOGLIO, 2011) como alternativas limpas (KEMP; PEARSON, 2008; KEMP; PONTOGLIO, 2011; MARTÍNEZ‐ROS; KUNAPATARAWONG, 2019), diminuindo significativamente o impacto ambiental (KEMP; ARUNDEL, 1998; KEMP; PONTOGLIO, 2011), criando novos espaços de mercado, produtos e serviços ou processos orientados para as questões ambientais (CHARTER; CLARK, 2007; OLTRA; SAINT JEAN, 2009) de forma integrada com a participação da área de Pesquisa e Desenvolvimento (P&D) (CHARTER; CLARK, 2007). Sendo assim, a inovação ambiental serve para prevenir ou reduzir, diagnosticar e monitorar os danos antrópicos, gerados pelas ações do homem (MARKUSSON, 2001; LIAO; TSAI, 2018; KIEFER; GONZÁLEZ; CARRILLO-HERMOSILLA, 2018) levando a necessidade de utilização dos recursos naturais, tais como energia e água, de forma mais eficiente (KEMP; PONTOGLIO, 2011) reduzindo os danos ambientais (RENNINGS, 2000; AHUJA et al., 2019). O desenvolvimento de Inovação Ambiental visa o ganho de competitividade econômica com a segurança ambiental preservada. De acordo com a visão europeia, a economia deve buscar um aumento de riqueza utilizando menos recursos naturais e causando menor impacto ambiental. Nesta busca, as fronteiras entre as políticas clássicas devem ser transgredidas e as políticas industriais, ambientais, tecnológicas e científicas devem convergir (COENEN; LÓPEZ, 2010). As alterações no sistema podem ser incrementais ou radicais e tem como intuito garantir a sustentabilidade econômica do sistema e a sustentabilidade social e ambiental. Quando o foco é minimizar os impactos negativos gerados no processo produtivo, é mais usual a adição de componentes end-of-pipe para controle das emissões, resíduos e quaisquer saídas que possam gerar impactos. Na tentativa de aumentar o impacto positivo no meio ambiente, a alteração deve ser cada vez mais estruturada e complexa atuando em subsistemas e consequentemente aumentando a eco eficiência. A inovação ambiental deve trazer como retorno para a organização inovadora a geração de valor, redução de custos, aumento da receita ou atração de novos clientes e, sob o ponto de vista mais específico, a redução de 27 impactos ambientais. Realizar pequenas alterações no sistema, produto ou serviços torna-se difícil em virtude da estrutura das organizações, mas a inovação no âmbito da governança tem como foco propor soluções institucionais tais como alterações na política, normas e estrutura empresarial para minimizar as questões que envolvem os recursos ambientais. Uma vez que as dimensões-chave da inovação ambiental foram identificadas torna-se possível avaliar as inovações ambientais de forma mais específica. Isso pode levar a otimização de processos existentes, a melhorias de eficiência e redução de custos, reduzindo simultaneamente os impactos nocivos sobre o ambiente (CARRILLO-HERMOSILLA; DEL RÍO; KÖNNÖLÄ, 2010). As principais categorias de inovação ambiental são os requisitos para a inovação, que depende da aquisição de conhecimento e financiamento; a redução de impactos ambientais por meio da redução de danos ambientais e resíduos, do controle da poluição, da utilização dos produtos verdes e da inserção de técnicas de manejo sustentável; e as dimensões da inovação ambiental que envolve design, os usuários, os produtos e serviços e, por fim, a governança (OECD, 1997; KEMP; PEARSON, 2008; CARRILLO-HERMOSILLA; DEL RÍO; KÖNNÖLÄ, 2010; KEMP; PONTOGLIO, 2011). 2.1.1 Determinantes da inovação Há uma variedade de políticas que provêm incentivos para apoiar a inovação ambiental nas organizações (RENNINGS et al., 2006; KEMP; PONTOGLIO, 2011), de forma positiva ou negativa (KEMP; PONTOGLIO, 2011), incluindo a regulamentação, o mercado e os instrumentos voluntários (FRONDEL; HORBACH; RENNINGS, 2008; LIAO; TSAI, 2018; KIEFER; GONZÁLEZ; CARRILLO-HERMOSILLA, 2018; BERGQUIST; KESKITALO, 2016) O estudo de Ashford, Ayers e Stone (1985) foi o primeiro estudo importante sobre a política ambiental e inovação em que foram reunidas evidências empíricas de cerca de dez casos regulamentares no EUA. Os resultados do estudo apontam que a regulamentação foi considerada um grande impulsionador para a inovação ambiental sendo avaliada de acordo com o grau de rigor, o tipo (processo ou produto) e o grau de transformação (difusão, incremental e radical) e tendo como foco o cumprimento dos requisitos regulamentares existentes e a antecipação de normas futuras (ASHFORD; AYERS; STONE, 1985). Além das influências externas geradas pela regulamentação nacional e internacional e da pressão realizada pelo mercado para o consumo de produtos ou serviços ambientalmente 28 responsáveis, os instrumentos de controle e medição organizacionais podem ser voluntários (FRONDEL; HORBACH; RENNINGS, 2008; LIAO; TSAI, 2018; KIEFER; GONZÁLEZ; CARRILLO-HERMOSILLA, 2018; BERGQUIST; KESKITALO, 2016). O Sistema de Gestão Ambiental (SGA) é um exemplo de instrumentos não mandatórios de incentivos para implantação da inovação ambiental tecnológica que melhora o desempenho ambiental, reforçando as atividades de inovação das empresas tornando-se um suplemento para as políticas mandatórias relacionadas ao meio ambiente baseado na regulamentação e na legislação (FRONDEL; HORBACH; RENNINGS, 2008; LIAO; TSAI, 2018; KIEFER; GONZÁLEZ; CARRILLO-HERMOSILLA, 2018; BERGQUIST; KESKITALO, 2016) e tem como alternativas mais usuais o Sistema de Gestão Ambiental ISO14001 (RENNINGS et al., 2006; FRONDEL; HORBACH; RENNINGS, 2008) e o Sistema de Gestão Ambiental e de Auditoria da União Europeia (Environmental Management and Auditing Scheme – EMAS) (RENNINGS et al., 2006). A capacidade de inovar ambientalmente aumenta à medida que as políticas ambientais são melhoradas (KIVIMAA, 2008; KEMP; PONTOGLIO, 2011). Os efeitos das políticas ambientais na inovação dependem dos objetivos e características da política organizacional bem como de sua relação e conflito com outras políticas, as consequências do tempo gasto na implantação e a natureza do processo de inovação (KIVIMAA, 2008). Sendo assim, o impacto dos instrumentos de política ambiental sobre as inovações dependem mais de aspectos como o rigor, a previsibilidade, o setor ou o tamanho da planta, timing, compromissos políticos para as futuras normas, o cumprimento de normas, inspeções e multas em caso de descumprimento e a combinação com outros instrumentos (KEMP; PONTOGLIO, 2011; KIVIMAA, 2008). Muitas organizações utilizam, na maioria das vezes, apenas um instrumento para definir e controlar o cenário do problema ambiental (RENNINGS et al., 2006). No entanto, como não há um único instrumento mais adequado para estimular uma resposta inovadora (KEMP; PONTOGLIO, 2011) este posicionamento limita as possibilidades de encontrar alternativas mais efetivas para minimizar os danos gerados pelo processo de produção. Para uma visão mais completa da situação ambiental faz-se necessário utilizar vários instrumentos inter-relacionados para propor a adoção dos diversos tipos de inovação ambiental tecnológica (RENNINGS et al., 2006; JOVÉ‐LLOPIS; SEGARRA‐ BLASCO, 2018). O estudo realizado por Rennings et al (2006) aborda os efeitos das políticas ambientais na inovação tecnológica ambiental e na performance econômica. O estudo envolveu doze casos de diversos setores cujos instrumentos foram pesquisa survey, a análise 29 dos relatórios ambientais e as entrevistas semiestruturadas. As principais variáveis identificadas na survey foram a inovação ambiental tecnológica, a maturidade do sistema de gestão ambiental, a importância estratégica do EMAS (Environmental Management and Auditing Scheme) e a performance econômica. Foram analisados fatores internos e externos utilizando tanto inovação ambiental de produto quanto a inovação ambiental de processos como variáveis dependentes (RENNINGS et al., 2006). A relação entre as variáveis e a inovação ambiental tecnológica de processos é apresentada no Quadro 1. Quadro 1 - Relação entre as variáveis para inovação ambiental tecnológica Variável Explicativa Relação Nível de Significância Variável dependente Revalidações e importância estratégica do EMAS Positiva 5% (++) Inovação Ambiental de Processos Experiência anterior relacionada à proteção ambiental Forte participação da gestão geral, P&D e área de distribuição. Melhoria Ambiental Conformidade com a regulamentação Número de empregados e tamanho das instalações Fonte: Autora. Adaptado de Rennings et al., 2006, p. 54. Após a análise foi possível entender os efeitos positivos e negativos das variáveis explicativas nas variáveis dependentes estudadas. De acordo com o estudo apresentado, a inovação ambiental de processos é fortemente influenciada pela maturidade do sistema de gestão ambiental, e em especial o EMAS, pela experiência com as questões ambientais, pela conformidade com a regulamentação pela participação da gestão e da área de distribuição, pela atuação do departamento de P&D, pelas ações de melhoria ambiental e pelo tamanho das instalações (RENNINGS et al., 2006). O estudo de Kemp e Pontoglio (2011) mostra a dificuldade em analisar estatisticamente os efeitos das políticas ambientais na inovação e refere à dificuldade em medir a política ambiental, a dificuldade em medir a inovação e a dificuldade em identificar todos os fatores relevantes para análise. Com relação à política ambiental, alguns aspectos de seus instrumentos tais como rigor, aplicação, normas, impostos específicos ao tipo de poluidor e nem sempre os indicadores utilizados satisfazem as necessidades de análise. Com relação à inovação, poucos estudos conseguem mensurar a inovação de saída sendo que a maioria utiliza como indicadores as medidas de inovação de entrada e a utilização de patentes. Muitos estudos usam patentes como medição para a inovação, principalmente em estudos estatísticos. Outros indicadores a serem utilizados para mensurar inovação são indicadores de desempenho econômico, produtividade, investimentos, custos operacionais e redução de 30 custos, que apesar de ajudar na análise possuem limitações por não serem específicos. Por fim, a terceira limitação do estudo utilizando dados estatísticos refere-se à incapacidade de incluir todos os fatores relevantes na análise tais como expectativa de negócios, matriz institucional e capacidade de inovação. Uma vez que a análise de dados estatísticos pode tornar-se incompleta em virtude das dificuldades apresentadas acima, torna-se importante estabelecer estudos qualitativos que permitam contemplar demais análises que não podem ser traduzidas numericamente (KEMP; PONTOGLIO, 2011). Outro estudo quantitativo em uma indústria alemã foi realizado tendo como hipótese que as decisões sobre as atividades de inovação ambiental poderiam estar relacionadas com a decisão de adotar um Sistema de Gestão Ambiental (SGA). Os objetivos foram identificar os incentivos relevantes para a adoção voluntária de um SGA e os motivos que desencadeariam o comportamento de inovação ambiental na empresa estudada. As principais variáveis dependentes do estudo foram redução tecnológica e SGA. A redução tecnológica é um indicador de reduções ou mudanças significativas nas tecnologias de produção e SGA indica a existência de um sistema de gestão ambiental cuja implementação foi completa ou está em progresso. A partir das respostas válidas, foram identificadas como categorias de análise para a implantação de inovação ambiental: grupos de pressão, motivações para práticas ambientais, ferramentas de controle ambiental e características das unidades (FRONDEL; HORBACH; RENNINGS, 2008) As principais variáveis do estudo podem ser identificadas no Quadro 2. Quadro 2 - Determinantes de adoção do Sistema de Gestão Ambiental Categorias de Análise Variáveis Exemplos Grupos de pressão Forças Internas Sedes corporativas Funcionários Acionistas Autoridades Sindicatos e associações industriais Clientes Clientes comerciais e privados Uniões Associações industriais Uniões laborais Organizações Verdes Organizações ambientais Comunidade Motivações para prática ambiental Imagem Imagem corporativa Incidentes Prevenção e controle de acidentes ambientais Conformidade Conformidade com legislação nacional e Conformidade com acordos internacionais Rigor Rigor no controle ambiental Custos Economia de custos Política Ambiental Taxas Multas ambientais Medidas voluntárias Acordos voluntários e negociados Subsídios Preferências fiscais para o desenvolvimento de atividades 31 Categorias de Análise Variáveis Exemplos Política Ambiental Medidas regulamentares Proibições de entradas de produtos ambientalmente incorretos Instrumentos de Mercado Licenças negociáveis Responsabilidade pelos perigos ambientais Padrões Padrões de performance e tecnológicos Medidas e controle de informações Características das instalações Departamento Existência de um departamento ambiental ou relacionado Responsabilidade Existência de um funcionário responsável pelas questões ambientais Impactos Relevância dos impactos ambientais Tamanho Quantidade de funcionários P&D Existência de orçamento para departamento de P&D Fonte: Autora. Adaptado de Frondel; Horbach; Rennings, 2008, p. 155 Os resultados da pesquisa de Frondel, Horbach e Rennings (2008) indicam que nem a aplicação do SGA, nem qualquer outro instrumento de política único, de forma isolada, parece ser catalisador para atividades de inovação ambiental (FRONDEL; HORBACH; RENNINGS, 2008), sendo necessária à utilização de outros elementos organizacionais ou externos para uma melhor determinação e implantação da inovação ambiental. Os resultados da pesquisa apontam também que um dos determinantes do processo de inovação ambiental seja a presença significativa de departamentos específicos, tais como P&D para atender ao rigor do controle ambiental (FRONDEL; HORBACH; RENNINGS, 2008; RENNINGS et al., 2006). Alguns autores já determinaram a importância que o departamento de P&D tem na implantação da inovação ambiental (OECD, 1997; KEMP; ARUNDEL, 1998; KEMP; FOXON, 2007 CHARTER; CLARK, 2007; GARCÍA-GRANERO; PIEDRA-MUÑOZ; GALDEANO-GÓMEZ, 2018). No entanto, quando o departamento de P&D tem como objetivo direcionar seus esforços para a inovação ambiental ou aumentar o desempenho ambiental, ele pode ser chamado também de P&D verde ou green P&D (LEE; MIN, 2015; NOAILLY; RYFISCH, 2015). Estudos anteriores têm como foco, na maioria das vezes, investimento em inovação apenas para a preservação do meio ambiente, sem que isso traga ganhos efetivos para os negócios. No entanto, a busca pela inovação já tem assumido a perspectiva de trazer também retorno financeiro para a organização implantando estratégias ambientais que não somente aumente o desempenho ambiental, como também o econômico. Para que isso ocorra, inicialmente é fundamental que as empresas acumulem recursos e gerenciem suas capacidades para ter lucro com o meio ambiente em longo prazo, identificando tecnologias e estratégias que permitam alcançar a vantagem competitiva. A inovação ambiental pode ser interna, que inclui práticas de negócios que a apoie; e externa, que envolve dentre outros fornecedores e agências governamentais (LEE; MIN, 2015). O 32 investimento em P&D para implantar tecnologias para a redução da poluição e as emissões de carbono (LEE; MIN, 2015) tem como base o redesenho de processos e melhoria da produção (LEE; MIN, 2015; PAJUNEN et al., 2012) e é impactado positivamente pelo o sistema de gestão ambiental (LEE; MIN, 2015; VDI, 2001; RENNINGS et al., 2006; FRONDEL; HORBACH; RENNINGS, 2008), diminuindo as emissões de carbono (LEE; MIN, 2015), aumentando o desempenho ambiental (LEE; MIN, 2015; CARRILLO-HERMOSILLA; DEL RÍO; KÖNNÖLÄ, 2010; ARDITO et al., 2018) e aumentando o valor da empresa (LEE; MIN, 2015). O planejamento e envolvimento da área de P&D dependem de estratégias considerando a resposta organizacional às pressões ambientais de acordo com o Quadro 3. Quadro 3 - Estratégia empresarial e posicionamento da empresa Estágio Posicionamento da empresa Estratégia Estágio 1 A empresa possui atitude resistente às pressões ambientais Indiferente Estágio 2 A empresa possui uma abordagem reativa às ameaças ambientais percebidas Defensiva Estágio 3 A empresa começa a ver o ambiente como uma oportunidade e não uma ameaça. Ofensiva Estágio 4 A empresa foca a área de P&D Estagio 5 A empresa busca novos rumos tecnológicos Inovadora Estágio 6 A empresa busca formas de oferecer novos produtos e / ou tecnologias limpas alternativas desenvolvendo um novo segmento de produtos Fonte: Adaptado de KEMP; ARUNDEL, 1998, p.11-12 A área de planejamento deve considerar alguns estágios para a implantação da inovação ambiental, mas isso depende do posicionamento da empresa com relação às questões ambientais. No Estágio 1, a empresa tende a ser mais resistente às pressões ambientais levando a área de P&D a não tomar nenhuma atitude mais significativa, usando uma estratégia mais indiferente. Se a empresa está no Estágio 2 e possui uma abordagem reativa às ameaças ambientais percebidas, o departamento de P&D deve utilizar uma estratégia mais defensiva e concentrar-se em realizar pequenas alterações em seus produtos ou processos. A empresa que se posiciona no Estágio 3 tende a ver o meio ambiente como uma oportunidade em vez de uma ameaça permitindo uma estratégia mais ofensiva da área de P&D que se concentra no desenvolvimento de novos produtos, mas sem grande mudança tecnológica. Se a empresa está no Estágio 4, focar na área de P&D e permite que a empresa invista em novos tipos de processos ou produtos que irão dar alguma vantagem competitiva em médio prazo. Quando a empresa está no Estágio 5, ela busca novos rumos tecnológicos, permitindo que o departamento de P&D utilize uma estratégia mais inovadora, por exemplo, desenvolvendo alternativas mais radicais que podem ser até mesmo ser vendidas em novos mercados. Por fim, no Estágio 6, a empresa busca formas de oferecer novos produtos e/ou tecnologias limpas 33 alternativas desenvolvendo um novo segmento de produtos por meio do departamento de P&D. Quando a área de P&D apoia no desenvolvimento de produtos voltados às questões ambientais, tem-se a caracterização de P&D Verde (KEMP, Rene; ARUNDEL, 1998). A síntese das principais categorias identificadas na revisão de literatura sobre drivers ou determinantes de inovação é apresentada no Quadro 4. Quadro 4 - Quadro síntese sobre determinantes da inovação ambiental Categorias Subcategorias Elementos Autores Grupos de pressão Forças internas Acionistas Funcionários Sedes corporativas FRONDEL; HORBACH; RENNINGS, 2008 Parcerias Fornecedores Instituições financeiras FRONDEL; HORBACH; RENNINGS, 2008 Autoridades Sindicatos Associações industriais Órgãos regulamentadores FRONDEL; HORBACH; RENNINGS, 2008 LEE; MIN, 2015 Clientes Clientes comerciais e privados FRONDEL; HORBACH; RENNINGS, 2008 Uniões Associações industriais Uniões laborais FRONDEL; HORBACH; RENNINGS, 2008 Organizações verdes Comunidade Mercado Organizações ambientalistas FRONDEL; HORBACH; RENNINGS, 2008 NOAILLY; RYFISCH, 2015 FRONDEL; HORBACH; RENNINGS, 2008 Questões corporativas Imagem Imagem corporativa FRONDEL; HORBACH; RENNINGS, 2008 KEMP; PONTOGLIO, 2011 Incidentes Prevenção e controle de acidentes ambientais Tamanho Quantidade de funcionários Rigor Interno Rigor no controle ambiental Impactos ambientais Relevância dos impactos ambientais Políticas ambientais Medidas voluntárias SGA Acordos Voluntários Acordos Negociados FRONDEL; HORBACH; RENNINGS, 2008; RENNINGS et al., 2006; AHUJA et al., 2019; KEMP; PONTOGLIO, 2011 Regulamentação Licenças Multas Incentivos fiscais Custos Impostos Medidas regulamentares ASHFORD; AYERS; STONE, 1985; FRONDEL; HORBACH; RENNINGS, 2008; RENNINGS et al., 2006; NOAILLY; RYFISCH, 2015; AHUJA et al., 2019 BERGQUIST; KESKITALO, 2016 P&D Ferramentas Redesenho de processo Melhoria da produção LEE; MIN, 2015 P&D Verde Patentes NOAILLY; RYFISCH, 2015; OECD, 1997; KEMP; ARUNDEL, 1998; CHARTER; CLARK, 2007; KEMP; FOXON, 2007 Fonte: Autora Com o aumento da importância do P&D verde, muitas empresas estão ampliando seus investimentos em departamentos no exterior, levando a globalização do P&D verde. Aproximadamente 17% das patentes verdes são resultantes de investimentos em P&D verde de empresas multinacionais fora de seus países de origem. O que influencia esta situação é a 34 necessidade das empresas adaptarem seus produtos aos mercados específicos permitindo também que a empresa tenha acesso a novas fontes de conhecimento e tecnologias utilizadas no ambiente de operação. De acordo com pesquisas, a probabilidade de investir em P&D verde no exterior depende da severidade da regulação ambiental, das políticas públicas locais, dos custos de mão de obra, do tamanho do mercado e da valorização da área de P&D local. Sendo assim, empresas multinacionais que mantém um departamento de P&D verde no exterior, garantem não somente a funcionalidade de sua planta, mas também ampliam o conhecimento nas tecnologias ambientais globais (NOAILLY; RYFISCH, 2015). 2.1.2 Indicadores da Inovação Ambiental Uma das formas de mensurar a inovação é através de indicadores. Estudos anteriores evidenciam duas questões importantes para a classificação de indicadores: a importância dos objetivos de inovação da empresa para a redução de recursos naturais e os efeitos da regulação como barreira para a inovação (KEMP, Rene; ARUNDEL, 1998). O estudo relata quatro pesquisas realizadas evidenciando indicadores de inovação. A pesquisa CIS I (Community Innovation Survey), realizada em 1993, destaca três questões importantes: importância da empresa no desenvolvimento e introdução de inovações para reduzir os custos de produção por redução no consumo de materiais e redução no consumo de energia; importância para a empresa de desenvolvimento e introdução de inovações para reduzir danos ambientais e a importância da legislação, normas, regulamentos, normas e da tributação para o sucesso inovador. A pesquisa realizada no Canadá, também em 1993, ressalta como tópicos importantes: as normas ou regulamentos como um fator de especial importância como um impedimento à inovação do governo; a importância da utilização dos materiais existentes de forma mais eficiente e redução dos custos energéticos como fatores importantes na estratégia de desenvolvimento da empresa e, por fim, os efeitos da inovação gerada pela exigência da redução de energia e da redução de capital. A pesquisa de MERIT-PACE (1993) evidencia a importância das regulações ambientais como um obstáculo para a capacidade da empresa para lucrar com a inovação. A última pesquisa realizada em 1997, a CIS – 2, define a importância dos objetivos inovadores da empresa na redução dos danos ambientais e do consumo de materiais e energia (KEMP, Rene; ARUNDEL, 1998). Os indicadores de inovação ambiental podem ser classificados de acordo com algumas categorias: políticas governamentais, as estruturas organizacionais internas, estratégias e 35 motivações ambientais, compensação, fontes de informação, colaboração e as condições de adequação. A regulação governamental e as parcerias podem ter um efeito nas políticas de inovação da empresa tendo como indicadores os subsídios em P&D, subsídios de adoção de tecnologia, esquemas de assistência técnica ou políticas de compras. As estruturas organizacionais internas incluem declarações de missão e metas de longo prazo para reduções de emissões, uso de energia e melhorias de produtos, Análises de Ciclo de Vida (ACV), auditorias ambientais e princípios, colaboração com fornecedores e utilizadores em relação a questões ambientais, contatos com autoridades, e a inclusão de ambientalistas e cidadãos no desenvolvimento de uma política firme. Os indicadores de estratégias e motivações ambientais incluem indicadores dos aspectos organizacionais e estratégicos de P&D e gestão ambiental, de gestão, metas de inovação, o cumprimento da regulamentação em vigor, as possíveis regulamentações futuras, responsabilidade social. Indicadores de compensações envolvem os custos da inovação ambiental para determinar a utilidade das compensações como incentivo à inovação ambiental. Indicadores de fontes de informação tem como foco o desenvolvimento de políticas públicas eficazes para estimular a inovação e requer informações sobre os tipos de fontes de informação que são mais úteis para finalidades. Indicadores de colaboração envolvem o gerenciamento de cadeia e a administração de produtos na cadeia produtiva. E por fim, os indicadores de adequação incluem critérios de desenvolvimento e a frequência com que os desenvolvedores de usuários mantêm a inovação em segredo ou para outras empresas (KEMP; ARUNDEL, 1998; GARCÍA-GRANERO; PIEDRA-MUÑOZ; GALDEANO-GÓMEZ, 2018). 2.1.3 Tipos de Inovação Ambiental As inovações ambientais podem ser classificadas, de acordo com a sua motivação, em inovações ambientalmente motivadas e as inovações ambientalmente disseminadas. O primeiro tipo se refere às inovações que são influenciadas pelo contexto em que a empresa está alocada e pelas atividades específicas do processo produtivo (KEMP; FOXON, 2007; KEMP; ARUNDEL, 1998). A depender da forma de implantação da inovação ambiental, ela pode ser classificada em incremental e radical. As mudanças incrementais envolvem graduais e contínuas modificações que preservam sistemas de produção e mantém as redes existentes, agregando valor no sistema em que as inovações estão enraizadas (CARRILLO-HERMOSILLA; DEL 36 RÍO; KÖNNÖLÄ, 2010). As melhorias podem envolver redução de custos e melhoria de produtos, no entanto leva a ganhos ambientais limitados. Por outro lado, as inovações em larga escala, envolvendo a substituição de todo um processo de produção ou o desenvolvimento de um novo produto possibilitam melhorias marcantes na sustentabilidade ambiental (KEMP, Rene; ARUNDEL, 1998). As mudanças radicais muitas vezes desconsideram os processos e tecnologias utilizados trazendo novas alternativas para o atendimento das necessidades organizacionais. São mudanças descontínuas que buscam a substituição de componentes ou até mesmo de sistemas inteiros, criando novas redes e acrescentando novos valores (CARRILLO-HERMOSILLA; DEL RÍO; KÖNNÖLÄ, 2010; ARDITO et al., 2018). A inovação radical é mais estimulada pela regulamentação do que pelos instrumentos de mercado (ASHFORD; AYERS; STONE, 1985). Pode-se ainda classificar a inovação como semi radical (DAVILA; EPSTEIN; SHELTON, 2009). A matriz de inovação é apresentada no Quadro 5. Quadro 5 - Matriz de inovação Tecnologia/ Modelo de negócio Semelhante a existente Nova Semelhante a existente Incremental Semi-radical Nova Semi-radical Radical Fonte: Davila; Epstein; Shelton, 2009, p.34 A implantação da tecnologia pode estar relacionada também com o modelo de negócio. Sendo assim, quando uma tecnologia semelhante à existente for aplicada a um modelo de negócios também semelhante, a inovação é classificada como incremental. Se a tecnologia e o modelo de negócios forem novos, a inovação pode ser classificada como radical. No entanto, se a tecnologia nova for aplicada em um modelo de negócios semelhante ao existente ou a tecnologia semelhante a existente for aplicada em um modelo de negócios novo, a inovação será classificada como semi-radical (DAVILA; EPSTEIN; SHELTON, 2009). A inovação ambiental possui características diferenciadas a depender da sua aplicação, podendo ser classificada em inovação ambiental organizacional, inovação ambiental de produto e inovação ambiental de processo (VDI, 2001). Os tipos de inovação ambiental são apresentados na Figura 1. 37 Figura 1 - Tipos de inovação ambiental Fonte: Autora. Adaptado de VDI, 2001 A inovação ambiental organizacional inclui a reorganização da estrutura e responsabilidades com o objetivo de reduzir impactos ambientais (VDI, 2001). Relações entre inovação organizacional e inovação tecnológica são fundamentais para o desenvolvimento e aplicação dos diversos tipos de tecnologias (KEMP, Rene; ARUNDEL, 1998). Um exemplo deste tipo de inovação seria a implantação de um Sistema de Gestão Ambiental (SGA) (VDI, 2001) uma vez que a implantação do SGA impacta em mudanças na estrutura, na política e nas questões estratégicas da empresa permitindo que em seu manual sejam descritos também as formas de decisão, implantação e medição da inovação ambiental (RENNINGS et al., 2006; AHUJA et al., 2019; JOVÉ‐LLOPIS; SEGARRA‐BLASCO, 2018). Alguns tipos de inovação organizacional são relevantes para os objetivos ambientais tendo como exemplo programas de treinamentos, programas de projeto de produtos verdes, estrutura de aprendizagem e programas de transformação para plantas e processos mais ambientalmente benéficos, utilizando P&D (KEMP, Rene; ARUNDEL, 1998). A construção da complexidade ambiental, na gestão da área de P&D, é apresentada na Figura 2. Figura 2 - Construção da complexidade ambiental na gestão de P & D Fonte: Autora. Adaptado de KEMP; ARUNDEL, 1998, p.7 38 A inovação ambiental de produto é a utilização de produtos com implantação de características ambientais no processo produtivo. Estudos de mecanismos de avaliação dos Sistemas de Gestão Ambiental (SGA) tem mostrado que empresas melhoram o desempenho ambiental de produtos através de suas análises e controles (RENNINGS et al., 2006). A inovação ambiental é considerada inovação de processo se for implantada na empresa um processo integrado de medição de pelo menos uma nas etapas anteriores ou posteriores do processo produtivo. Em muitas empresas há uma influência positiva entre sistema de gestão ambiental e inovações ambientais de processo, uma vez que no SGA os requisitos de controle são bem estruturados (RENNINGS et al., 2006; JOVÉ‐LLOPIS; SEGARRA‐BLASCO, 2018). As tecnologias utilizadas na inovação ambiental de processos podem ser classificadas em tecnologias end-of-pipe e tecnologias limpas ou de controle preventivo (VDI, 2001), que são os dois tipos diferentes de inovações ambientais que atenuam a carga ambiental da produção (FRONDEL; HORBACH; RENNINGS, 2007). As tecnologias end-of-pipe, ou também chamadas tecnologias de fim de tubo, não fazem parte essencialmente do processo produtivo. Elas são adicionadas em um sistema de produção existente e possuem medidas que influenciam nos requisitos ambientais (KEMP; ARUNDEL, 1998; VDI, 2001). De forma geral a aplicação de tecnologias end-of-pipe tende a ser limitada e pode ser estimulada pelas questões regulatórias (FRONDEL; HORBACH; RENNINGS, 2007). São exemplos às tecnologias empregadas em tratamento de água, redutores de ruído e controle de qualidade do ar, dentre outros (VDI, 2001). Já as tecnologias limpas são vistas como redutores diretos de impactos ambientais durante o processo de produção (KEMP; ARUNDEL, 1998; VDI, 2001), reduzindo a produção de poluentes ou consumo de energia e materiais (KEMP, Rene; ARUNDEL, 1998) sendo suas aplicações estimuladas, dentre outros fatores, pelas forças do mercado (FRONDEL; HORBACH; RENNINGS, 2007). Algumas das principais tecnologias limpas envolvem utilização de materiais ambientalmente corretos e modificação de processos de produção com ganho ambiental (VDI, 2001). Os principais fatores que impulsionam inovação nas tecnologias de processo tanto nas tecnologias limpas quanto nas tecnologias end-of-pipe são as capacidades tecnológicas, a possibilidade de apropriação e a estrutura de mercado. As capacidades tecnológicas tais como know-how e conhecimento para desenvolvimento de novos produtos e processos e os fatores internos são fundamentais para a tomada de decisão quanto à inovação implantada. O investimento na implantação de inovações tecnológicas depende de investimentos em pesquisa anterior, tornando difícil a separação entre ambos, levando à apropriação. Esta é, 39 muitas vezes, dificultada pela criação do monopólio por patentes e a implementação de barreiras de mercado para dificultar imitação ou até mesmo garantir que inovações sejam específicas para as empresas pesquisadas. Sem isso, as inovações podem ser utilizadas por qualquer empresa. A estrutura de mercado também pode impulsionar a inovação uma vez que os mercados competitivos geram pressões constantes na criação de inovações (FRONDEL; HORBACH; RENNINGS, 2007). De acordo com a abordagem LBIO (Literature-Based Innovation Output) as inovações ambientais são classificadas em sete categorias: produtos mais limpos, tecnologias de economia de energia, processos de produção mais limpa, recuperação e tecnologias de reciclagem, tecnologias de fim-de-linha, produtos que modificam os processos de produção e de diagnóstico e monitoramento ambiental. O desenvolvimento da inovação foi baseado em quatro fases: P&D, protótipo, primeira aplicação e fase de maturidade. As tecnologias mais maduras são tecnologias de reciclagem, tecnologias end-of-pipe e tecnologias de redução de energia. A maioria das tecnologias é baseada no conhecimento gerado em curto tempo de desenvolvimento sendo que 86,7% das inovações teve um tempo de desenvolvimento de menos de 5 anos. As ligações com as estratégias da empresa também são amplamente exploradas no estudo, fazendo uma distinção entre a estratégia defensiva e a proativa questionando a natureza proativa de empresas com respeito às questões ambientais. As inovações de produto e processo são muitas vezes associadas com mudanças no processo de produção levando a produtos mais limpos, substituição de materiais, economia de energia, recuperação e reciclagem (KEMP; ARUNDEL, 1998). A síntese das principais categorias identificadas na revisão de literatura sobre tipos de inovação é apresentada no Quadro 6. Quadro 6 - Quadro síntese sobre tipos inovação Categoria Subcategorias Autores Classificação por motivação Inovação ambientalmente motivada Inovação ambientalmente benéfica KEMP; FOXON, 2007; KEMP; ARUNDEL, 1998 Classificação por implantação Incremental Semi-radical Radical CARRILLO-HERMOSILLA; DEL RÍO; KÖNNÖLÄ, 2010; KEMP; ARUNDEL, 1998; ASHFORD; AYERS; STONE, 1985; DAVILA; EPSTEIN; SHELTON, 2009; ARDITO et al., 2018 Classificação por abordagem LBIO Produtos mais limpos, Tecnologias de economia de energia, Processos de produção mais limpa, Recuperação e tecnologias de reciclagem, Tecnologias de fim-de-linha, Produtos que modificam os processos de produção Diagnóstico e monitoramento ambiental KEMP; ARUNDEL, 1998 40 Categoria Subcategorias Autores Classificação por aplicação Inovação ambiental de produto Inovação ambiental de processo Inovação ambiental organizacional VDI, 2001 Fonte: Autora Devido ao seu caráter preventivo, as empresas têm utilizados tecnologias limpas mais frequentemente do que as tecnologias end-of-pipe para resolver os problemas ambientais. Estudos revelam que 76,8% das instalações dos países da OECD, como Canadá, França, Alemanha, Hungria, Japão, Noruega e Estados Unidos, investem em produção limpa, sendo o Japão o principal investidor com 86,5% e a Alemanha o menor investidor com 57,5% (FRONDEL; HORBACH; RENNINGS, 2007). A maior parte das instalações investe em tecnologias limpas, mas as tecnologias end-of-pipe ainda são utilizadas como forma de contenção de possíveis impactos gerados acidentalmente. 2.1.4 Inovação Ambiental Tecnológica de Processo A mudança ou inserção de tecnologias para controle da poluição pode ser gerada a partir de incentivos tais como impostos sobre as emissões e licenças negociáveis para diversos stakeholders tais como poluidores inovadores, poluidores não inovadores, fornecedores externos com proteção de patentes e fornecedores externos sem proteção de patentes. De um modo geral estes incentivos são maiores que os subsídios e os compromissos voluntários tornando-o importante na determinação e implantação da inovação tecnológica ambiental (KEMP; PONTOGLIO, 2011). Uma vez implantada a inovação, ela pode ser difundida para outras organizações através de relatórios ambientais promovendo uma disseminação das tecnologias ambientais mais comumente utilizadas (RENNINGS et al., 2006). A inovação ambiental tecnológica de processo pode ser subdividida em seis tipos: tecnologias de controle de poluição, que impedem a liberação direta de produtos ambientalmente perigosos, emissões para o ar, a água de superfície ou no solo; gestão de resíduos, que trata do manuseio, tratamento e eliminação de resíduos tanto no local como fora da empresa; tecnologia em produção limpa, com alterações integradas no processo e na tecnologia de produção para a redução da quantidade de poluentes e de material residual gerado; reciclagem, com a minimização de resíduos através da reutilização de materiais recuperados nos fluxos de resíduos; produtos limpos com baixos níveis de impacto ambiental em todo o ciclo de vida do projeto, produção, utilização e eliminação; e a tecnologia clean-up, que são as tecnologias de 41 saneamento, como purificadores de ar, cultivo da terra e biorremediação (KEMP; ARUNDEL, 1998). Instrumentos de controle ambiental impactam diretamente na escolha e adoção da inovação ambiental tecnológica. As multas e Termos de Ajuste de Condutas (TAC) têm sido utilizados com eficiência para controle da poluição. No entanto, não há uma preferência da escolha dos instrumentos de controle, uma vez que seus ganhos dependem de diversos fatores tais como: quantidade de empresas poluidoras, custo da inovação e de sua disseminação (RENNINGS et al., 2006; JOVÉLLOPIS; SEGARRA; BLASCO, 2018). As inovações ambientais tecnológicas podem apoiar a redução do consumo de recursos e sumidouros, independentes da medição utilizada, como intensidade ambiental específica por unidade de produção ou o consumo como média por produto, ou mesmo em volumes totais. As inovações tecnológicas ambientais são projetadas para tornar a produção limpa por meio da implantação de novas estruturas em vez de minimizar os impactos apenas com a redução do consumo ou da produção (HUBER, 2004). 2.1.4.1 BAT Na União Europeia, o conceito das BATs foi utilizado pela primeira vez relacionados à proteção atmosférica e hídrica (SILVO et al., 2005; HUYBRECHTS et al., 2018). A Diretiva 96/61 / CE da Comunidade Europeia relativa à prevenção e controle integrados da poluição, também conhecida como Diretiva IPPC poluição (Integrated Pollution Prevention and Control), descreve uma sistemática de autorização para certas categorias de instalações industriais que exigiam que os operadores e os reguladores tivessem uma visão global integrada do potencial poluidor e consumidor das instalações (CE, 1996; SILVO et al., 2005; PELLINI; MORRIS, 2001). Sendo assim, o objetivo desta diretiva é promover e controlar de forma integrada a poluição resultante de atividades desenvolvidas nas indústrias do setor de energia na produção e transformação de metais, na indústria mineral, na indústria química, no gerenciamento de resíduo, fabricação de pasta de celulose, dentre outros; através da aplicação das BATs (CE, 1996; PELLINI; MORRIS, 2001). O documento sobre as BATs trata de princípio geral e básico de orientação sobre requisitos específicos na concessão efetiva de licenciamento, sem considerar técnicas ou tecnologias específicas e que é apresentada em um documento chamado BREF (BAT Reference Document). Em especial, o BREF específico sobre a indústria de papel e Celulose 42 chama-se PP-BREF e foi aplicado no ano 2000. No entanto, a depender de diferenças nas práticas de gestão tais como a priorização de aspectos, ambientais, localidades, requisitos da qualidade de produtos, dentre outros, podem levar as técnicas descritas no PP-BREF não gerar emissões e consumos de acordo com os níveis da BAT a ele associado (SILVO et al., 2005; HUYBRECHTS et al., 2018). O Reino Unido (UK) foi um dos primeiros membros da União Europeia a implementar um esquema nacional para limitar o impacto ambiental de determinadas operações industriais aplicando o conceito de Controle Integrado de Poluição (IPC) sob a Lei de Proteção Ambiental (Environmental Protection Act - EPA) de 1990. As diferenças mais significativas entre IPC e IPPC são que o último requer um compromisso com a prevenção, bem como o controle levando em conta o uso de recursos, envolvendo questões como ruído, odores e vibração visando minimização de resíduos, eficiência energética e conservação de recursos. Enquanto o IPC exigia o BATNEEC, o IPPC agora requer as BATs. (PELLINI; MORRIS, 2001). O desempenho ambiental das indústrias tem sido influenciado pela regulamentação, o que inclui o sistema de licenças ambientais dos países em que as fábricas estão instaladas. Na união Europeia, a diretiva relativa ao IPPC, com a nova versão 2008/1/CE, é a principal legislação para fornecer um sistema de autorização ambiental harmonizado integrado para instalações industriais e promove o desempenho ambiental, a eco eficiência e as inovações tecnológicas (PELLINI; MORRIS, 2001; SILVO; JOUTTIJÄRVI; MELANEN, 2009). O IPPC promove, no processo de licenciamento, uma preocupação com meio ambiente mantendo em equilíbrio as emissões de água e ar, a geração de resíduos, a geração de riscos e o consumo eficiente de energia e matérias primas. A ideia central do IPPC é aplicar os conceitos das BATs baseados em processos preventivos, tecnologias de controle a poluição, recursos eficientes, consumo de energia e prevenção de acidentes. A avaliação BAT tem como base os níveis de emissão e consumo aplicados à viabilidade econômica de cada indústria estudada, considerando o setor, as características técnicas das instalações, a sua localização geográfica e as condições ambientais locais (SILVO; JOUTTIJÄRVI; MELANEN, 2009). As BAT são as melhores práticas na indústria de celulose e são estruturadas em dois principais documentos: o documento de referência para a produção de celulose e papel (Best Available Techniques Reference Document For Pulp And Paper Manufacturing – BREF-PP), que apresenta a base para as novas conclusões e lista os principais processos e níveis de emissão (SUHR et al., 2015); e o documento de conclusão propriamente dito (CEPI, 2015). Estes documentos foram criados pela confederação das 43 indústrias europeias de papel (The Confederation of European Paper Industries - CEPI) e são coordenados pelo IPPC servindo de base para a atualização das licenças ambientais das indústrias do setor. As BAT são organizadas em seis grupos: BAT para indústria de celulose e papel, para o processo de polpa kraft, para o processo de polpação sulfito, para a polpação mecânica, para o processamento de papel para reciclagem e para a fabricação de papel (SUHR et al., 2015; CEPI, 2015). O grupo de BAT para indústria de celulose e papel inclui sistema de gestão ambiental (BAT 01), gestão de materiais e boa limpeza (BAT 02), agentes quelantes do branqueamento (BAT 03), armazenamento e preparação de madeira (BAT 04), redução do consumo de água doce (BAT 05), consumo e eficiência energética (BAT 06), emissões de odor proveniente do sistema de águas residuais (BAT 07), monitoramento dos parâmetros-chave do processo (BAT 08), monitoramento das emissões para o ar (BAT 09), monitoramento das emissões para a água (BAT 10), monitoramento das emissões difusas de redução total de enxofre (Total Reduced Sulphur – TRS) (BAT 11), gestão de resíduos (BAT 12), reduzir a emissão de nutrientes (N e P) (BAT 13), tratamento de águas residuais (BAT 14), tratamento de águas residuais terciárias (BAT 15), tratamento biológico de águas residuais (BAT 16), emissões de ruído (BAT 17) e descomissionamento (BAT 18) (SUHR et al., 2015; CEPI, 2015). O grupo de BAT para processo de polpa Kraft inclui águas residuais e emissões para a água (BAT 19), redução das emissões em gases fortes e fracos odoríferos 13 (BAT 20), emissões de SO2 e TRS das caldeiras de recuperação (BAT 21), emissões de NOX das caldeiras de recuperação (BAT 22), emissões de pó das caldeiras de recuperação (BAT 23), emissões de SO2 provenientes de fornos de cal (BAT 24), emissões de TRS provenientes de fornos de cal (BAT 25), emissões de NOX dos fornos de cal (BAT 26), emissões de poeiras provenientes de fornos de cal (BAT 27), emissões de queimadores para gases com forte odor (BAT 28), emissões de NOX dos queimadores para gases com forte odor (BAT 29), produção de resíduos (BAT 30), consumo de energia (BAT 31), e eficiência energética (BAT 32) (SUHR et al., 2015; CEPI, 2015). O grupo de BAT para processo de polpação de sulfito inclui águas residuais e emissões para a água (BAT 33), medidas para reduzir as emissões de SO2 (BAT 34), medidas para reduzir as emissões de enxofre difusas (BAT 35), redução das emissões de NOX das caldeiras de recuperação (BAT 36), redução das emissões de poeiras e de SO2 das caldeiras de recuperação (BAT 37), consumo de energia (BAT 38) e eficiência energética (BAT 39) (SUHR et al., 2015; CEPI, 2015). 44 O grupo de BAT para polpação mecânica inclui águas residuais e emissões para a água (BAT 40) e consumo e eficiência energética (BAT 41) (SUHR et al., 2015; CEPI, 2015). O grupo de BAT para processamento de Papel para Reciclagem inclui gestão de materiais (BAT 42), utilização da água, fluxo de águas residuais, carga poluente (BAT 43), fechamento do circuito de água e aumento da reciclagem de água de processo (BAT 44), carga de poluição das águas residuais de toda a fábrica (BAT 45) e consumo e eficiência energética (BAT 46) (SUHR et al., 2015; CEPI, 2015). Devido a este trabalho possuir foco na produção de pasta de celulose, este grupo não será aplicado nas análises do trabalho. Por fim, o grupo de BAT para a fabricação de papel inclui redução da geração de águas residuais (BAT 47), utilização de água e emissões para a água provenientes de fábricas de papéis especiais (BAT 48), redução das cores e dos aglutinantes das cargas de emissão (BAT 49), prevenir e reduzir a carga poluente das águas residuais(BAT 50), emissões para o ar (BAT 51), produção de resíduos (BAT 52) e consumo de energia (BAT 53) (SUHR et al., 2015; CEPI, 2015). Devido a este trabalho possuir foco na produção de pasta de celulose, este grupo não será aplicado nas análises do trabalho. A regulamentação do IPPC tem como características: A utilização de BAT para prevenção da poluição, a concessão de licenças de operação às instalações, gerar informações sobre aspectos físicos, técnicos e de gerenciamento da instalação, registro público das informações sobre as instalações e análise das questões locais que podem determinar as medidas mais adequadas para a implementação das orientações nacionais e da União Europeia (PELLINI; MORRIS, 2001). 2.2 TECNOLOGIAS AMBIENTAIS DE PROCESSOS EM INDÚSTRIA DE CELULOSE A celulose para papel produzida no Brasil é proveniente das fibras curtas, originado de eucaliptos, e fibras longas, que vem de pinus, obtidas por madeira de reflorestamento. O processo de fabricação de celulose, também chamado de polpação, ocorre em fábricas de celulose ou integradas (papel e celulose) e seus processos específicos podem gerar impactos ambientais diferenciados (SOUZA, 2008). O processo de polpação kraft tem como objetivo a recuperação de reagentes químicos complexos envolvidos no processo de produção. O processo de produção tem como etapas principais: a extração, seleção e preparação da madeira; a transformação da madeira em polpa marrom, pelo processo de digestão e recuperação de reagentes químicos; a transformação da polpa celulósica marrom em branqueada; e a produção do produto final, podendo ser papel ou 45 papelão ou a própria polpa (SOUZA, 2008; SUHR et al., 2015). De maneira geral, o processo de produção de polpa celulósica Kraft inicia-se nas florestas, que na maioria das vezes pertence às próprias indústrias, com o corte de toras de madeira e transporte para a fábrica. Algumas áreas florestais já possuem descascador e enviam a madeira sem casca para as indústrias, no entanto, muitas fábricas descascam no próprio pátio de madeiras da fábrica, sendo as cascas enviadas para a caldeira de biomassa (SUHR et al., 2015). No pátio de madeiras, é feita uma avaliação da qualidade da madeira. As matérias primas que não atendam aos requisitos são enviadas para o picador, transformadas em cavacos, peneiradas e enviadas para alimentar a caldeira de biomassa e consequentemente gerar energia complementar (SUHR et al., 2015). As toras de madeira que atendem às especificações são lavadas, picadas em cavacos que são classificados em peneiras e enviados para cozimento. (SOUZA, 2008). O cozimento, ou processo de digestão, dura em torno de duas horas e meia no digestor com uma solução alcalina com hidróxido de sódio (NaOH) e sulfeto de sódio (Na2S) chamado licor de cozimento ou licor branco e tem como objetivo dissolver a lignina da madeira e separar as fibras, transformando-as em polpa marrom (Brown Stock) (SUHR et al., 2015). Após este processo, o licor branco se transforma em licor negro pois possui, além da lignina, os reagentes e outros compostos da madeira (hemicelulose, extra