Dissertação

{en_GB=Integrated Production and Distribution Planning in the Cement Industry under Carbon Regulatory Schemes The Secil Case Study} {} EVALUATED

{pt=O cimento é indispensável nas infraestruturas modernas, porém a sua produção contribui substancialmente para as emissões de gases com efeito de estufa. O Regime de Comércio de Licenças de Emissão da UE (RCLE-UE) visa reduzir essas emissões, impondo desafios complexos às empresas. Para garantir a sua sustentabilidade económica, as empresas devem alinhar as operações na cadeia de abastecimento com as regulamentações estabelecidas pelo RCLE-UE. No entanto, a literatura existente carece de modelos de otimização que abordem o planeamento da produção e distribuição na indústria cimenteira sob políticas de carbono. Esta investigação visa colmatar esta lacuna, apresentando duas estratégias baseadas em modelos de otimização. O primeiro modelo segue estritamente os limites de carbono, enquanto o segundo explora a possibilidade de ultrapassá-los, adquirindo licenças ou produzindo até 15\% mais do que o nível médio de atividade. Os resultados obtidos com dados reais da Secil, uma empresa cimenteira portuguesa, confirmam que a adesão aos limites de carbono reduz o impacto ambiental, mas pode limitar a produção e receitas. Por outro lado, uma abordagem \textit{cap-and-trade} pode resultar em maiores lucros, mas também acarreta riscos e mais emissões. Independentemente da estratégia, diversificar receitas através de exportações, priorizar produtos de maior rendimento e otimizar as estratégias de distribuição são cruciais para o sucesso das empresas. A escolha entre estas abordagens deve estar alinhado com os objetivos de longo prazo das mesmas. Este estudo oferece soluções práticas para a indústria cimenteira e aprofunda a compreensão dos efeitos do regime de carbono na produção e distribuição do setor., en=Cement plays an indispensable role in modern infrastructure, yet its production substantially contributes to greenhouse gas emissions. The European Union Emissions Trading System (EU ETS) is a tool for reducing emissions, but its adoption poses complex challenges for companies. To ensure their economic sustainability, companies must successfully align their supply chain operations with the emission regulations imposed by the EU ETS. The optimization of limited resources should contribute to that purpose, but existing literature lacks optimization models addressing production and distribution planning in the cement industry under carbon policies. This research aims to bridge this gap by presenting two optimization model-based strategies that companies operating within the EU ETS can implement. The first model strictly adheres to carbon caps, while the second explores surpassing the cap by acquiring allowances or producing up to 15\% more than the HAL. Numerical experiments were conducted using real-world data provided by Secil, a cement Portuguese company. Key findings reveal that following carbon caps reduces environmental impact but may limit production and revenues. On the other hand, the cap-and-trade approach can lead to higher profits but comes with risks and more emissions. Regardless of the strategy, diversifying revenue through exports, prioritizing higher-output products, and optimizing distribution are critical for a company's success. Ultimately, the choice between both approaches should align with the company's goals and long-term vision. This study offers practical solutions for the cement industry and advances the understanding of the impact of carbon schemes on production and distribution in the sector.}
{pt=Cimento, Planeamento de Produção e Distribuição, Regulamentação do Carbono, RCLE-UE, Programação Linear Inteira Mista, Sustentabilidade, en=Cement, Production and Distribution Planning, Carbon Regulatory Schemes; EU ETS, Mixed-Integer Linear Programming, Sustainability}

novembro 23, 2023, 14:0

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

ORIENTADOR

Cátia Rafaela Ferreira Medeiros da Silva Coelho

Departamento de Engenharia e Gestão (DEG)

Professor Auxiliar Convidado

ORIENTADOR

Ana Paula Ferreira Dias Barbosa Póvoa

Departamento de Engenharia e Gestão (DEG)

Professor Catedrático