II INOVAMIN. Experiência da REORG em Subvenção Econômica REORG

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1 II INOVAMIN Experiência da em Subvenção Econômica

2 Plano Introdução Projeto de Subvenção Econômica Aspectos positivos, dificuldades, sugestões

3 Red, Orange and Green Tecnologias Ambientais

4 Pequena empresa de desenvolvimento de processos químicos, físicos e projetos especiais Especializada: Processos a Plasma, Processos a Altas Temperaturas, Processos Quimicos e Metalúrgicos; Áreas de atuação: materiais, energia, meio ambiente 10 colaboradores, incluindo 1 PhD, 1 Doutor, 1 Mestre, 1 Eng. Químico, 2 Técnicos Sênior, 2 Técnicos Júnior, 1 Administrativo e 1 Eng. Elétrico (parcial)

5 Instalações Físicas Na sua área de Desenvolvimento de Processos, de 200 m2, a possui: reatores a plasma, fornos metalúrgicos, tochas de plasma, retificador de corrente de 350 kw (para tochas de plasma), infra-estrutura elétrica, de água e gases, bancada de testes e para análises (contendo balanças analíticas, peneiras automáticas, sistemas de aquecimento, água destilada, etc.) compressor de ar industrial torre de refrigeração de 300 kw sistema de tratamento de gases estufa industrial e outros.

6 Processos e Projetos Desenvolvidos pela

7 Processos e Projetos Desenvolvidos pela desenvolveu com sucesso vários processos empregando não somente plasma, mas também outros processos inovadores desenvolvidos pela empresa. Os processos foram desenvolvidos desde a escala laboratorial até a implantação industrial.alguns desses processos e projetos estão listados abaixo: Tratamento de Residuos Inorgânicos Industriais (resultado unidade industrial Ecochamas Resende) Tratamento de Solos Contaminados (resultado unidade industrial TSL Paulínia) Processamento de Embalagens Longa Vida (Tetra Pak) Pós Consumo (resultado unidade industrial TSL Piracicaba) Recuperação de Niquel e Molibdênio de Catalisadores Petroquímicos (resultado unidade industrial ETKA Franco da Rocha) Purificação de Silício até Grau Solar (resultado negociações para instalação industrial) Produção de Zircônia e Peças Cerâmicas

8 Plasmas

9 Plasma Matéria dissociada e ionizada A A e M A M I + e e M I + A I + M Características Principais: Condutor elétrico Pode ser controlado por campos eletromagnéticos externos Macroscopicamente neutro

10 Plasmas E Sólido Líquido E E Gás Plasma Físico Fusão Químico Não equilíbrio Equilíbrio (térmico) Plasma Térmico (plasmas industriais) são gases parcialmente dissociados e ionizados, alcançando temperaturas entre e C.

11 Plasma Térmico 3 metodos de gerar: Laser, Alta Frequencia, Arco Elétrico Arcos Elétricos são normalmente empregados para aplicações industriais em equipamentos chamados de tochas de plasma. Tochas de Plasma geram um jato de plasma, tipicamente a C, podendo ser utilizados diferentes tipos de gases (argônio, ar, nitrogênio, hidrogênio, vapor de água, etc). Presentemente Tochas de Plasma Torches podem ser obtidas com eficiências de mais de 90% ( desenvolveu tochas com eficiências de cerca de 93 % para arcos não transferidos e 95 % para arcos transferidos).

12 Tocha de Plasma Princípio Básico: Dois eletrodos metálicos Arco Elétrico mantido entre eletrodos Colisões dos elétrons do arco elétrico com as moléculas dos gases, transferindo energia para o gás Ionização e aquecimento do gás Caracteristicas Gerais: Grande flexibilidade de geometria e uso de gases Potência desde 1 kw ate 20 MW Temperaturas to C Eficiência > 90 %

13 Tocha de Plasma Esquema Arco Eletrico Gás Anodo Catodo Bobinas Plasma

14 Tocha de Plasma Tocha de Plasma (operando a 300 kw com ar)

15 Fabricação de Peças Cerâmicas Avançadas Finep - Subvenção Econômica

16 Objetivos a) Produção de cerâmicas avançadas, na forma de nanopartículas, particularmente zircônia, utilizando a tecnologia de plasma térmico, de forma inovadora; b) Desenvolvimento de processo para fabricação de peças a partir de nanopartículas cerâmicas, particularmente zircônia, utilizando a tecnologia de plasma térmico, de forma inovadora.

17 Justificativas a) Brasil não produz cerâmicas avançadas, como zircônia, principalmente na forma de nanopartículas, apesar de produzir a matéria prima (zirconita); b) Brasil não produz peças cerâmicas a partir de cerâmicas avançadas, como zircônia; c) Mercado mundial de cerâmicas avançadas é de mais de US$ 30 Bilhões, crescendo 5 % ao ano; d) Processos a serem desenvolvidos no projeto para produção de zircônia na forma de nanopartículas e para produção de peças cerâmicas são inovadores e podem ser utilizados para produção de outras cerâmicas avançadas.

18 Metodologia O projeto foi baseado no desenvolvimento experimental, com as seguintes etapas: Projeto dos Equipamentos para Nano Partículas Cerâmicas Compra de materiais para Nano Partículas Cerâmicas Construção dos Equipamentos para Nano Partículas Cerâmicas Comissionamento dos Equipamentos para Nano Partículas Cerâmicas Testes e Produção de Nano Partículas Cerâmicas Projeto dos Equipamentos para Fabricação de Peças Cerâmicas Compra de materiais para Reator de Plasma e equip. auxiliares para Fabricação de Peças Cerâmicas Construção dos Equipamentos para Fabricação de Peças Cerâmicas Comissionamento dos Equipamentos para Fabricação de Peças Cerâmicas Testes e Fabricação de Peças Cerâmicas Relatório Final

19 Resultados a) Equipamentos Construídos; Instalações na Reator a plasma para processamento em vôo; Sistema de tanques para lixiviação com soda; Sistema de tanques para remoção de ferro por ácido; Filtro de tela de alta vazão; Secador de material; Tochas de plasma; Reator a plasma para fusão local (modificação de equipamento existente); Fonte de potencia (retificador transistorizado)

20 Resultados a) Equipamentos Construídos; Instalações na Reator a Plasma

21 Tanques para lixiviação Cerâmicas Avançadas Subvenção Econômica Resultados a) Equipamentos Construídos; Instalações na

22 Resultados a) Equipamentos Construídos; Instalações na Filtro, Secador, Tanque de Estocagem

23 Resultados a) Equipamentos Construídos; Instalações na Tocha de Plasma (300 kw)

24 Resultados a) Equipamentos Construídos; Instalações na Reator a plasma para fusão local

25 Resultados a) Equipamentos Construídos; Instalações na Fonte de Potência para Plasma- Retificador de Corrente

26 Resultados a) Equipamentos Construídos; Instalações na Instalações (Tubulações, painéis de controle)

27 b) Produtos e Análises Resultados Zirconita (matéria prima) Zircônia (obtida no Processo a Plasma)

28 b) Produtos e Análises Resultados Nano partículas de zircônia obtidas no Projeto

29 b) Produtos e Análises Resultados Processamento em vôo de zirconita em jato de plasma dentro do reator (fotografia tirada de janela lateral do reator)

30 b) Produtos e Análises Resultados Peça de zircônia obtida através de processamento a plasma de nanopartículas de zircônia obtidas anteriormente pelo processamento a plasma em vôo

31 b) Produtos e Análises Resultados Processamento (sinterização) a plasma de disco de zircônia prensada a partir de nanopartículas de zircônia obtidas anteriormente no processamento a plasma

32 b) Produtos e Análises Resultados Processamento (sinterização) a plasma de tijolo de zircônia prensado a partir de nanopartículas de zircônia obtidas anteriormente no processamento a plasma

33 b) Produtos e Análises Resultados a Zircônia (a) e Zircônia+sílica (b) esferoidizadas (processamento em vôo em tocha de plasma) b

34 b) Produtos e Análises Resultados a b Peças Cerâmicas de Zircônia + Sílica obtidas em reatores de plasma: a) em vôo; b) fusão local

35 b) Produtos e Análises Resultados Análise por FRX de zircônia obtida no processamento a plasma

36 b) Produtos e Análises Resultados a b Difração de Raios X Peça Cerâmica antes (a) e após (b) sinterização

37 b) Produtos e Análises Resultados Indentação Microdureza Vickers (kgf/mm 2 ) , , ,58 MÉDIA 1201,94 Resistencia Mecânica Peças Cerâmicas de Zircônia Obtidas por Plasma (dureza Vickers; aço = 800; cerâmicas < )

38 Conclusões do Projeto 1) O Projeto teve duas etapas consecutivas, tendo como objetivos o desenvolvimento de um processo a plasma para produção de Nano Partículas Cerâmicas e o desenvolvimento de um processo a plasma para Fabricação de Peças Cerâmicas, ambas etapas bem sucedidas; 2) Significativos resultados e realizações alcançados, entre eles: produção de Nano Partículas Cerâmicas por plasma; Fabricação de Peças Cerâmicas por plasma, utilizando dois conceitos: fusão em vôo e fusão local; produção de cerâmicas esferoidizadas em vôo; foram obtidos diversos produtos cerâmicos, incluindo os seguintes materiais: nano zircônia, zircônia esferoidizada, zircônia eletrofundida, compósito de zircônia e alumina, zirconita esferoidizada, zirconita eletrofundida. 3) Custos do projeto estiveram de acordo com os inicialmente previstos. 4) A empresa está iniciando, após o término do projeto, um esforço para aumentar a produtividade dos processos e também para a comercialização dos diversos produtos obtidos no projeto.

39 Pontos Positivos Subvenção Econômica 1) Agradecimento da à Finep pela oportunidade de desenvolvimento do projeto; 2) Recursos liberados conforme inicialmente previsto no projeto, em termos de valores e distribuição nas rubricas (mão de obra, serviços de terceiros, material de consumo); 3) Boa vontade dos técnicos da Finep ao longo do projeto na resolução de problemas e dúvidas ; 4) Parabenizar a Finep pelo programa de Subvenção Econômica, que possibilita que pequenas empresas possam desenvolver suas idéias e crescerem.

40 Dificuldades Encontradas e Sugestões para o Programa de Subvenção Econômica 1) Envio de relatórios e liberação de recursos para o próximo período do projeto mediante o gasto de 90% da verba liberada no período anterior pode causar dificuldades para pagamento de pessoal e atrasos no projeto (ver adiante); 2) Demora na análise dos relatórios de execução das atividades/gastos e liberação de verbas (de 3 a 5 meses), o que causa possíveis atrasos no projeto e possíveis problemas financeiros para a empresa; 3) Troca de técnicos ao longo do projeto (4 vezes - técnico financeiro no presente projeto) pode ocasionar atrasos para análise de relatórios e liberação de verbas;

41 Dificuldades Encontradas e Sugestões para o Programa de Subvenção Econômica 1) Criar mecanismos para agilizar a liberação de verbas, especialmente quando houver verba para pagamento de pessoal (por exemplo, flexibilizar necessidade de gasto de 90 % de verba anterior); 2) Criar regras para uso de recursos de juros (gerados pela aplicação de recursos no banco); 3) Após o término do projeto, caso o mesmo tenha sido bem sucedido, a Finep oferecer à pequena empresa oportunidade para continuação/ampliação do projeto, via financiamento/participação (acionária,por exemplo), pela seguintes razões: Projeto já foi analisado pela Finep (para ser aprovado no Programa e ao longo da sua execução); Projeto foi bem sucedido e acompanhado pelos técnicos da Finep; Empresa foi analisada e comprovada sua capacidade de criação, gerenciamento, honestidade; Necessidade da empresa de capital para próxima etapa(implantação industrial / comercial) do projeto; Riscos mínimos de financiamento / participação pelas razões acima mencionadas

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