Title

Decomposição LMDI e índice ODEX aplicados à análise do desempenho energético de usina de pelotização de minério de ferro

LMDI decomposition and ODEX index applied to the energy performance Analysis of an Iron ore pelletizing plant

Authorship

RODRIGUES, LUIZ FELIPPE OLIVEIRA; CUNHA, CARLA CESAR MARTINS

RODRIGUES, LUIZ FELIPPE OLIVEIRA

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CUNHA, CARLA CESAR MARTINS

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DOI

10.5151/2594-3626-43731

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Abstract

A pelotização de minério de ferro é uma das etapas mais intensivas em energia da cadeia mineral brasileira, e seu monitoramento por consumo específico de energia (SEC) e por consumo total agregado não separa os efeitos de escala de produção, mix de produtos e eficiência tecnológica. Este trabalho aplica a decomposição Log Mean Divisia Index (LMDI-I aditiva) e um índice do tipo ODEX ao desempenho energético de uma planta industrial, com o gás natural convertido pelo poder calorífico inferior medido em planta, em duas janelas separadas pela interrupção das operações: 2012–2015 e 2021–2025. O efeito atividade explica 82,1% da variação cumulativa do consumo na primeira janela e 69,7% na segunda; o efeito estrutura não excede 1% em nenhuma delas; e o efeito intensidade é expressivo e positivo na retomada (+28,7 mil tep), concentrado na transição de 2021 para 2022, o que indica deterioração líquida do desempenho energético. O índice oscila entre 0,85 e 1,05, faixa semelhante à reportada na literatura para indústria madura de processo contínuo. A aplicação conjunta dos dois instrumentos produz diagnóstico mais informativo do que os indicadores agregados isolados.

Iron ore pelletizing is one of the most energy-intensive stages of the Brazilian mineral value chain, and monitoring it through specific energy consumption (SEC) and aggregate total consumption does not separate the effects of production scale, product mix and technological efficiency. This study applies the Log Mean Divisia Index decomposition (additive LMDI-I) and an ODEX-type index to the energy performance of an industrial plant, with natural gas converted by the lower heating value measured on site, across two windows separated by the shutdown of operations: 2012–2015 and 2021–2025. The activity effect accounts for 82.1% of the cumulative variation in consumption in the first window and 69.7% in the second; the structure effect does not exceed 1% in either window; and the intensity effect is substantial and positive in the restart window (+28.7 thousand toe), concentrated in the transition from 2021 to 2022, indicating a net deterioration in energy performance. The index ranges from 0.85 to 1.05, a range similar to that reported in the literature for a mature continuous-process industry. The combined application of both instruments yields a more informative diagnosis than aggregate indicators used in isolation.

Keywords

Pelotização de minério de ferro, Decomposição LMDI, Índice ODEX, Desempenho energético

Iron ore pelletizing, LMDI decomposition, ODEX index, Energy performance