DESENVOLVIMENTO SUSTENTÁVEL, UM ESTUDO DE CASO: O EMPREGO DO AÇO INOXIDÁVEL EM USINAS DE AÇÚCAR E ÁLCOOL

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1 DESENVOLVIMENTO SUSTENTÁVEL, UM ESTUDO DE CASO: O EMPREGO DO AÇO INOXIDÁVEL EM USINAS DE AÇÚCAR E ÁLCOOL SUSTAINABLE DEVELOPMENT, A CASE STUDY: THE USE OF STAINLESS STEEL IN SUGARCANE MILLS Lino José Cardoso Santos Engenheiro Químico, Doutor em Engenharia Metalúrgica e de Materiais Consultor. Marcelo de Castro-Rebello Engenheiro Mecânico, Doutor em Engenharia Metalúrgica - Professor da FESP / Faculdade de Engenharia São Paulo. Walmor Douglas Comunicador Social - Diretor Comercial da STWAmbiental Ltda. Adayr Borro Júnior Engenheiro Metalurgista, Doutor em Engenharia Metalúrgica e de Materiais - Consultor da ThyssenKrupp Manex no Brasil. Jorge Alberto Soares Tenório Engenheiro Metalurgista, Doutor em Engenharia Metalúrgica e de Materiais Professor Titular do Departamento de Engenharia Metalúrgica e de Materiais da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo. RESUMO A expressão desenvolvimento sustentável incorpora a sustentabilidade ambiental, a social e a econômica. Neste sentido, os aços inoxidáveis oferecem uma grande contribuição às usinas sucroalcooleiras, pois quando são avaliados em longo prazo, tendo em vista a sua grande durabilidade, agridem menos ao meio ambiente, são opções de investimentos mais rentáveis e são marcos de qualidade, limpeza e saúde. Este trabalho apresenta um estudo de caso no qual tubos em aços inoxidáveis AISI 304, 444 e 439 para evaporadores foram avaliados com relação a tubos semelhantes de aço carbono e apresentaram resultados superiores com relação às três vertentes do desenvolvimento sustentável. Palavras-chave: Desenvolvimento sustentável, aço inoxidável, usinas açúcar e álcool. ABSTRACT The expression sustainable development incorporate the environmental, social and economical sustainability. Accordingly, stainless steels offer a great contribution to sugarcane mills, because when they are evaluated in the long term, in view of its durability, the material is less harmful to the environment, more profitable as an investment option and is considered a landmark of quality, cleanliness and health. This paper presents a case study in which tubes of stainless steels AISI 304, 444 and 439 for evaporators were appraised together with carbon steel tubes, showing superior results with respect to three aspects of sustainable development. Keywords: Sustainability, stainless steel, sugar and alcohol mills.

2 INTRODUÇÃO A expressão desenvolvimento sustentável foi cunhada pela Comissão Mundial sobre Meio Ambiente e Desenvolvimento, da Organização das Nações Unidas, em abril de 1987, após a publicação do Relatório Brundtland, intitulado Nosso Futuro Comum. Ela estabelecia que: o atendimento às necessidades do presente não deve comprometer a capacidade de as futuras gerações atenderem às suas (Furtado, 2005). A partir do surgimento deste conceito, passou a existir um discurso cada vez mais articulado que procurava condicionar a busca de um novo modelo de desenvolvimento aliado à noção de conservação do meio ambiente. Como consequência, houve um grande impulso com relação à consciência ambiental. O termo qualidade ambiental passou a fazer parte do cotidiano de muitas pessoas e empresas que passaram a se preocupar com a racionalização do uso de energia e das matérias-primas, principalmente as não renováveis, além de um maior empenho e estímulo ao reuso e à reciclagem, evitando desperdícios. Do exposto, pode-se concluir que o conceito desenvolvimento sustentável estava marcado fortemente pelas questões ambientais. A década de 90 foi marcada pela Conferência das Nações Unidas sobre o Meio Ambiente e o Desenvolvimento, no Rio de Janeiro, também conhecida como Cúpula da Terra, Rio 92 ou Eco 92. Essa conferência mostrou que estava havendo uma mudança com relação à definição de desenvolvimento sustentável proposta inicialmente e que agora, associada a uma grande preocupação com o meio ambiente, estava implícita a necessidade de desenvolvimento. Foi a partir desta conferência que passou a ser entendida a relação entre um meio ambiente ecologicamente equilibrado e a necessidade de desenvolvimento para que existam tecnologias que permitam a solução de problemas ambientais crescentes e o combate à pobreza que, em geral, é a causa de graves problemas ambientais e, ao mesmo tempo, é a maior vítima. A partir de 1992, empresas multinacionais começaram a praticar e a divulgar a necessidade de o setor produtivo incorporar as práticas de desenvolvimento sustentável em suas atividades. Tal processo foi reforçado por várias ONG s Organizações Não Governamentais defensoras do meio ambiente e causas sociais. Parcerias foram estabelecidas, envolvendo empresas, governos, ONG s e instituições acadêmicas em vários países, entretanto, a ênfase na sustentabilidade corporativa ainda não estava suficientemente clara e integrada ou condicionada à sustentabilidade ambiental, social e econômica. A integração das três dimensões das necessidades humanas começou a se cristalizar a partir de 2002, como resultado dos esforços neste sentido, empreendidos na década anterior. Neste contexto, a dimensão econômica é representada por prosperidade e aquisição de bens materiais e financeiros pelas partes interessadas, aí incluindo os acionistas e investidores nas empresas de negócios. A dimensão social caracteriza-se pelo bem-estar e justiça social, individualmente ou em comunidade. A dimensão ambiental é representada pela conservação e qualidade das reservas de recursos naturais renováveis, pela extensão da vida útil dos recursos não renováveis e pela sustentação das características naturais, como clima, recuperação da fertilidade do solo e garantia da cadeia de nutrientes. Tendo em vista o apresentado, a expressão desenvolvimento sustentável, em especial para empresas com fins lucrativos, passou a significar a adoção de estratégias de negócios e atividades que atendam às necessidades da organização e suas partes interessadas, ao mesmo tempo em que protege, mantém e aprimora os recursos humanos e naturais que serão necessários no futuro (Furtado, 2005). Aos empresários cabe lembrar que o caminho para se chegar ao desenvolvimento sustentável é longo, complexo e árduo, devido à necessidade de mudar a cultura institucionalizada da empresa, em geral centralizadora, acostumada com uma postura reativa às questões ambientais e com o acesso irrestrito aos recursos naturais. Mas trata-se de um caminho sem volta, em que o preço de não começá-lo ou da desistência será a incerteza da sobrevivência da empresa no mercado. Nesse sentido, desenvolvimento sustentável ou sustentabilidade refere-se à perenidade, à sobrevivência de um empreendimento, qualquer que seja a área de negócios em que atua ou o seu tamanho. Perenidade ou sobrevivência dependem de vários fatores que vão além do lucro que o

3 empreendimento gera hoje. Com certeza é necessário ter lucro, mas sem prejudicar o que está ao seu redor: meio ambiente, empresas, pessoas e comunidades. O setor agroindustrial de açúcar e álcool, para continuar o seu crescimento e consolidar a supremacia como produtor de açúcar e de álcool etílico precisa aproveitar todas as oportunidades para trilhar o longo caminho em busca do desenvolvimento sustentável. Os aços inoxidáveis vêm se mostrando em todos os segmentos industriais como o material que mais fortemente atende às exigências do mundo moderno quanto à durabilidade, apresentação e exigências relativas à saúde, qualidade, meio ambiente e custo, contribuindo assim com as três vertentes do desenvolvimento sustentável. MATERIAIS E MÉTODOS Os aços inoxidáveis e o desenvolvimento sustentável A contribuição dos aços inoxidáveis ao desenvolvimento sustentável de qualquer empreendimento industrial é imensa e está presente nas bases do tripé que o efetivam, apresentadas na Figura 1. Sustentabilidade Econômica DESENVOLVIMENTO SUSTENTÁVEL Sustentabilidade Ambiental Sustentabilidade Social Figura 1 Tripé representativo das bases do desenvolvimento sustentável. Santos (2007) avaliou o uso dos aços inoxidáveis AISI 304, 444 e 439 (a designação AISI não mais será repetida neste texto) em evaporadores de usinas de açúcar. Os resultados deste estudo mostraram a contribuição destes aços à sustentabilidade das usinas de açúcar e são apresentados, resumidamente, a seguir: Utilização dos aços inoxidáveis em evaporadores de usinas de açúcar As usinas de açúcar no Brasil utilizam intensamente o aço carbono, um material de preço muito baixo, mas com pequena resistência à corrosão o que acarreta a sua substituição em poucos anos. Os resíduos são pouco reutilizados devido às perdas das suas características funcionais e são, na melhor das hipóteses, vendidos como ferro velho, a preços muito pequenos. O material mais adequado para a substituição do aço carbono é o aço inoxidável, de excelentes características

4 mecânicas e inércia química. Neste trabalho foram avaliados do ponto de vista da sustentabilidade ambiental e econômica tubos para evaporadores de usinas de açúcar construídos em aço carbono e, comparativamente, com os aços inoxidáveis 304, 444 e 439. Sustentabilidade Ambiental Para a avaliação da sustentabilidade ambiental foi utilizada a técnica de avaliação do ciclo de vida - ACV, uma poderosa ferramenta de gestão ambiental usada na determinação dos impactos ambientais associados a um produto, equipamento ou serviço. Para produtos ou equipamentos, por exemplo, esta técnica considera todas as etapas da sua existência, desde a retirada das matériasprimas da natureza, transporte, produção, instalação, uso, manutenção, reposição, reciclagem e disposição final, ou seja, ao longo do seu ciclo de vida. Esta metodologia pode ser usada na avaliação ambiental de uma usina de açúcar ou parte dela, como os tubos dos evaporadores. Neste trabalho foi feita a avaliação ambiental dos tubos de um sistema de evaporação de usina de açúcar cujo pré-evaporador possui m² de superfície de troca térmica e quatro efeitos, cada um com 600 m². Foram comparados tubos com 38,10 mm de diâmetro externo, em aço carbono com 2,65 mm de espessura e nos aços inoxidáveis 304 e 444 com 1,20 e 1,50 mm de espessura, respectivamente, e no aço inoxidável 439, com 1,50 mm. Os tubos do pré-evaporador possuíam mm de comprimento e os tubos dos quatros efeitos mm. Como os evaporadores são equipamentos de grande durabilidade, foi adotado um período de avaliação de 30 anos. O período anual efetivo da safra de açúcar foi considerado de 210 dias. Como vida útil média para os tubos fabricados em aço carbono e nos aços inoxidáveis foram considerados os períodos de seis e trinta anos, respectivamente. Desta forma, no período de 30 anos, os tubos em aço carbono foram substituídos cinco vezes. Foi considerada uma perda de 5 % dos tubos em aços inoxidáveis devido às falhas no mandrilamento. A Tabela 1 apresenta os dados relativos aos diferentes tipos de tubos avaliados. Em um estudo de ACV devem ser considerados todos os aspectos ambientais relacionados aos materiais de interesse que acontecem durante o período de avaliação do estudo. Neste trabalho foram consideradas como as mais importantes fontes de agressões ao meio ambiente as seguintes etapas: A produção das bobinas de aço carbono e dos aços inoxidáveis; A produção dos tubos; A instalação dos tubos; e, A limpeza dos tubos. Para a produção das bobinas de aço carbono e dos aços inoxidáveis foram utilizados dados levantados nos EUA, Europa e Ásia, já que eles não estão disponíveis no Brasil (IISI, 2002 e ISSF, 2005). Para a fabricação dos tubos foram usados dados de uma fábrica localizada no Estado de São Paulo, enquanto que os dados relativos à instalação e limpeza dos tubos foram fornecidos por uma grande usina de açúcar distante 430 km da cidade de São Paulo. Concluído o inventário com os dados relativos às agressões ambientais, eles foram consolidados em uma planilha onde é possível comparar o desempenho ambiental de cada tipo de tubo de aço em estudo. A Tabela 2 apresenta os dados relativos a este levantamento.

5 Tabela 1 - Parâmetros característicos dos diferentes tipos de tubos PARÂMETROS Aço-C TIPOS DE TUBOS Aços Inoxidáveis Espessura da Parede (mm) 2,65 1,20 1,50 1,20 1,50 1,50 Superfície Interna para Troca Térmica (m 2 /m) 0,1030 0,1122 0,1103 0,1122 0,1103 0,1103 Massa por Metro Linear (kg/m) 2,32 1,11 1,37 1,09 1,35 1,32 Densidade (g/cm 3 ) 7,8 8,1 7,8 7,7 Préevaporador 1º - 4º Efeitos Nº Tubos Massa do Pré-evaporador (t) 46,0 20,2 25,4 19,8 24,8 24,5 Nº Tubos Massa dos 4 Efeitos (t) 55,6 24,4 30,7 24,0 30,2 29,6 Número total de Tubos Massa Total (t) 101,6 44,6 56,1 43,8 55,0 54,1 Massa total tubos aço em 30 anos (t) 508,0 46,8 58,9 46,0 57,8 56,8 Tabela 2 Avaliação ambiental dos tubos em aço carbono e aços inoxidáveis 304, 444 e 439 Aspecto Ambiental Unidade Tipos de Tubos/espessura (mm) Aço-C ,65 1,20 1,50 1,20 1,50 1,50 Dióxido de Carbono (CO 2 ) t Óxidos de Nitrogênio (NO x ) t 2,38 0,78 0,98 0,71 0,89 0,87 Materiais Particulados t 1,07 0,35 0,44 0,28 0,35 0,35 Óxidos de Enxofre (SO x ) t 1,45 2,31 2,93 1,11 1,40 1,40 Materiais Suspensos kg 108,0 2,0 2,5 6,6 8,3 8,2 Resíduos Totais t Energia Total 10 6 MJ 16,1 2,9 3,7 2,5 3,0 3,2 Recursos Naturais não Renováveis Consumidos t Água Usada Total 10 3 m 3 85,6 51,3 51,5 51,4 51,6 51,6

6 Os resultados deste levantamento permitiram concluir que: Os tubos em aço carbono apresentaram um desempenho ambiental inferior aos tubos em aços inoxidáveis 304, 444 e 439, nas espessuras de 1,20 e 1,50 mm, pois em relação a estes emitiram: 4,2 vezes a quantidade de dióxido de carbono; 2,8 vezes a quantidade de óxidos de nitrogênio; 3,1 vezes a quantidade de materiais particulados; 13 vezes a quantidade de materiais suspensos; 4,5 vezes a quantidade de resíduos totais. Os tubos em aço carbono, em relação aos tubos nos aços inoxidáveis 304, 444 e 439 consumiram: 11 vezes o total de recursos naturais não renováveis (carvão metalúrgico; lignita; calcita; dolomita; óleo bruto; gás natural e minérios de ferro, cromo, níquel, molibdênio e manganês); 1,8 vezes a quantidade de água utilizada; 5 vezes a quantidade de energia total (energia obtida de fontes renováveis e não renováveis). Os tubos em aço carbono são menos impactantes ao meio ambiente quanto à emissão de óxidos de enxofre, quando são comparados com os tubos em aço inoxidável 304. Os tubos em aço carbono e em aços inoxidáveis 444 e 439 emitiram quantidades semelhantes de óxidos de enxofre. As emissões de óxidos de enxofre dos tubos em aços inoxidáveis informadas neste estudo estão superestimadas, já que a matriz energética dos países em que os dados foram coletados tem uma predominância da termoeletricidade, gerada a partir de carvão mineral que contem enxofre (ISSF 2005). Os aços inoxidáveis são menos impactantes ao meio ambiente, pois eles são produzidos utilizando, em grande parte, sucatas. Já o aço carbono é produzido em usinas integradas que partem do minério de ferro e de vários outros recursos naturais não renováveis e emitem grandes quantidades de resíduos sólidos, líquidos e gasosos. Sustentabilidade econômica Para a avaliação da sustentabilidade econômica de evaporadores construídos com tubos em aço carbono e, comparativamente, com os aços inoxidáveis 304, 444 e 439 foi utilizada a metodologia denominada custeio do ciclo de vida CCV (Matern, 2002). O objetivo do CCV é oferecer uma ferramenta de gestão econômica que contabilize os custos totais do sistema em análise, desde a sua concepção, até o fim de sua vida útil, ou seja, ao longo do seu ciclo de vida. Nesta abordagem são considerados os custos relativos ao projeto, aquisição, produção, transporte, instalação, operação, manutenções, desativação, reposição, reuso ou reciclagem dos materiais residuais, valores obtidos pela venda destes materiais, bem como o que se deixou de ganhar em termos financeiros ou dano ao público usuário pelas horas não trabalhadas. O somatório de todos estes custos permitirá selecionar a alternativa mais adequada economicamente. Como o ciclo de vida de um sistema pode durar décadas, todos os custos incorridos neste período foram tratados dentro do conceito de custo do dinheiro no tempo (Gitman, 1997). De forma semelhante à ACV, foi elaborado um inventário que considerou os principais componentes de custo incorridos ao longo de trinta anos, ou seja: a) preço dos tubos;

7 b) transporte dos tubos; c) instalação e substituição dos tubos nos evaporadores; d) limpeza dos tubos; e, e) venda da sucata. Todos os custos foram levantados em março de Os valores relativos aos itens a e b foram levantados no mercado, enquanto que os itens c e d foram fornecidos pela usina citada no item anterior. Como estes custos aconteceram ao longo de trinta anos, eles foram corrigidos no tempo pela inflação. Essas análises financeiras precisam comparar cenários homogêneos e, assim sendo, todos os gastos foram trazidos ao valor presente (VP). Para isto foi utilizada a taxa nominal de juros ao invés da inflação, já que nestes casos, assume-se que um montante não gasto num determinado momento poderia ser aplicado no mercado financeiro (NÚCLEO INOX, 1999). Em março de 2007 a previsão de inflação medida pelo Índice de Preços ao Consumidor Amplo (IPCA) era de 3,8% e a taxa nominal de juros prevista pela Selic era de 11,5% ao ano (Valor Online, ). A Tabela 3 apresenta os valores presentes para os diferentes componentes de custos e tipos de tubos. Na elaboração desta Tabela foi utilizado o conceito de fluxo de caixa em que os desembolsos são apresentados entre parênteses (valor negativo), enquanto que as receitas correspondem a crédito (valor positivo). A última coluna à direita apresenta o somatório destas atualizações financeiras ao tempo zero do estudo. Estes valores representam a oportunidade relativa de investimento para cada tipo de tubo. O tipo de tubo que apresentar o maior VP é a melhor opção de escolha para investimento. Como todos os VPs estão entre parênteses (valores negativos), a melhor opção de investimento é aquela que corresponder ao menor valor numérico entre parênteses, ou seja, gastou-se menos naquele investimento. Tabela 3 Valores presentes relativos aos componentes de custo e diferentes tipos de tubos TIPOS DE TUBOS Compra Tubos Transporte Tubos VALOR PRESENTE (R$) Instalação / Limpeza Substituição Tubos Tubos Venda Sucata Valor Presente Líquido VPL Aço Carbono, 2,65 mm ( ,00) (22.703,00) ( ,00) ( ,00) ,00 ( ,00) Inox 439, 1,50 mm ( ,00) (8.000,00) (83.029,00) ( ,00) 5.696,00 ( ,00) Inox 444, 1,20 mm ( ,00) (7.540,00) (81.613,00) ( ,00) 4.613,00 ( ,00) Inox 444, 1,50 mm ( ,00) (9.412,00) (83.029,00) ( ,00) 5.791,00 ( ,00) Inox 304, 1,20 mm ( ,00) (9.339,00) (81.613,00) ( ,00) ,00 ( ,00) Inox 304, 1,50 mm ( ,00) (11.731,00) (83.029,00) ( ,00) ,00 ( ,00) Tubos Inox 439/444 ( ,00) (7.878,00) (82.596,00) ( ,00) 5.402,00 ( ,00) Tubos Inox 439/304 ( ,00) (8.367,00) (82.596,00) ( ,00) ,00 ( ,00)

8 Nesta Tabela, as seis primeiras linhas apresentam os custos relativos aos tubos em aço carbono e aos tubos em aços inoxidáveis 304, 444 e 439. A sétima linha apresenta os custos associados aos tubos de um evaporador no qual foram usados no pré-evaporador, primeiro e segundo efeitos tubos em aço inoxidável 439 com 1,50 mm de espessura, enquanto que no terceiro e quarto efeitos foram utilizados tubos em 444 com 1,20 mm de espessura. Na oitava linha foram apresentados os custos referentes a um sistema semelhante ao anterior, diferenciando apenas na substituição do aço inoxidável 444 pelo aço 304 de idêntica espessura. Os dados apresentados na Tabela 3 permitem concluir que: Os tubos fabricados com os aços inoxidáveis 439 e 444 apresentaram-se como opções de investimento mais interessantes que os tubos fabricados em aço carbono, já que apresentaram custos trazidos ao valor presente (VP) menores, nas seguintes proporções: Tubos em aço inox 439 com 1,50 mm igual a 0,76; Tubos em aço inox 444 com 1,20 mm igual a 0,79; e, Tubos em aço inox 444 com 1,50 mm igual a 0,93. Os tubos fabricados com aço carbono e os produzidos com aço inoxidável 304 com 1,20 mm de espessura mostraram-se opções de investimento semelhantes. Para os evaporadores nos quais foram usados tubos em aço inoxidável 439 no pré-evaporador, primeiro e segundo efeitos e tubos de aços inoxidáveis 444 ou 304 com 1,20 mm de espessura nos terceiro e quarto efeitos, estes mostraram ser opções de investimento mais vantajosas que os tubos em aço carbono, já que apresentam VP menores, nas seguintes proporções: Tubos em aços inoxidável 439 e 444 igual a 0,77; Tubos em aços inoxidável 439 e 304 igual a 0,82. Os tubos fabricados em aço inoxidável 304 com 1,50 mm de espessura são opções de investimento menos atraentes que os tubos em aço carbono. Em um levantamento de custos semelhante ao realizado neste trabalho, muitos custos menores não são computados ou são absorvidos pelas despesas de manutenção. Pode-se citar o maior número de paradas para fechamento dos tubos de aço carbono furados ao longo da safra e a menor transferência de calor destes tubos, mais facilmente incrustados ou fechados. Devido à falta de dados consolidados, não foi possível calcular a quantidade de cana não moída e, consequentemente, a perda de produção de açúcar devido aos maiores tempos de parada das usinas que utilizam evaporadores com tubos em aço carbono. Como o uso consorciado de tubos de aço inoxidável 439 com os aços 444 ou 304 é uma prática que não apresenta impedimentos técnicos, o uso de tubos de aços inoxidáveis sempre apresentará um ganho em sustentabilidade econômica frente aos tubos em aço carbono. Sustentabilidade social A contribuição dos aços inoxidáveis aos aspectos sociais do desenvolvimento sustentável pode ser resumida em três pontos, a saber: Saúde. Os aços inoxidáveis são os materiais de mais fácil limpeza e esterilização o que os tornam insubstituíveis para uso nas indústrias de alimentos, bebidas e águas. Não se pode esquecer que o açúcar é um dos alimentos mais consumidos pela população, desde os recém-nascidos até os idosos.

9 Os alimentos fabricados em equipamentos em aço inoxidável não são alterados quanto ao sabor, aroma, cor e textura. Não há também migração metálica significativa para os alimentos, devido à inércia química deste material (Pierre, 2002). Limpeza e apresentação. Os aços inoxidáveis são facilmente limpos, recuperados e polidos, podendo apresentar-se sempre como novos. As pessoas dão mais atenção e cuidado ao que é novo e limpo o que contribui para aumentar a durabilidade dos aços inoxidáveis e a segurança no uso dos mesmos (ISSF, 2007). Qualidade. Os aços inoxidáveis são sinônimos de qualidade, em função da sua contribuição à saúde, limpeza, apresentação, durabilidade e segurança. Aços inoxidáveis indicados para diferentes aplicações nas usinas de açúcar e álcool Os aços inoxidáveis podem e devem ser usado em todos os equipamentos e setores das usinas de açúcar e álcool, tal como é praticado nas indústrias de alimentos há décadas. Atualmente são conhecidos mais de cem tipos de aços inoxidáveis, cada um com especificações e aplicações bem estabelecidas. Apesar desta grande variedade, apenas alguns poucos tipos são recomendados para uso nas usinas de açúcar e álcool, com a marcante predominância dos aços inoxidáveis ferríticos. A Tabela 4 apresenta os principais setores e equipamentos destas usinas, os aços inoxidáveis indicados para tais usos na literatura especializada (ACESITA, 2007 e ISSF, 2009) e algumas sugestões dos autores. É importante salientar que estas indicações não esgotam o assunto e que devido às características de projeto e, ou de operação, poderão ser indicados outros aços inoxidáveis. Consulte sempre um especialista. Os aços inoxidáveis 409 e P410D são adequados para uso em ambientes pouco agressivos quimicamente que é o caso do pré-evaporador que trabalha com vapor proveniente da caldeira e evapora um caldo de cana com acidez corrigida (ph próximo à neutralidade) e baixa concentração de sólidos solúveis. O aço inoxidável P410D, designação original da ACESITA (atual APERAM INOX AMÉRICA DO SUL S.A.), atende pela designação européia , incluída na especificação EM e é também certificado pela ASTM A240 UNS S Ele foi desenvolvido para fornecer uma alternativa ao aço carbono e outros materiais com baixa resistência à abrasão e à corrosão química. Também é uma opção econômica de substituição aos aços inoxidáveis convencionais, onde as condições de corrosão não justificam a especificação de um aço inoxidável mais nobre. Ele é fornecido na forma de chapas e bobinas laminadas a frio, tratadas termicamente, decapadas quimicamente, seguido por um passe final de encruamento em cilindros brilhantes. Este tratamento garante um polimento superior ao encontrado no aço carbono, o que reduz a formação de incrustações. O aço P410D apresenta uma dilatação térmica semelhante ao do aço carbono, o que o torna perfeito para uso no pré-evaporador, tanto para os tubos, revestimento interno da calandra e espelhos. O aço inoxidável 439 é indicado para todas as aplicações em usinas de açúcar, exceto na sulfitação onde precisa ser usado o aço inoxidável 316 L. No evaporador ele pode ser usado em todos os vasos, inclusive nos dois últimos efeitos, em tubos com 1,50 mm de espessura. Nestes casos recomenda-se a manutenção dos tubos imersos em solução de soda cáustica com ph igual a 12 na entressafra. É importante salientar que esta recomendação também é útil para os demais aços inoxidáveis, pois a soda cáustica remove também resíduos de óleo e incrustações presentes na parte externa dos tubos e que reduzem a transferência térmica. Tal qual ao aço inoxidável 439, o tipo 444 é indicado para todas as aplicações nas usinas de açúcar, exceto na sulfitação.

10 Tabela 4 - Aços inoxidáveis indicados para usinas de açúcar e álcool SETOR EQUIPAMENTOS AÇOS INOXIDÁVEIS Lateral da mesa alimentadora, Recepção da cana da esteira e dos condutores. P410D Preparo da cana Lateral da esteira de cana P410D Peneira rotativa e tubulação de caldo/embebição. Extração Receptor de caldo e P410D (Convencional) Chute Donnelly. Bicas de caldo Fundo da esteira intermediária. P410D Estrutura inferior e laterais, lateral até altura colchão cana e P410D Extração (Difusor) chapa perfurada do fundo. Condutores de caldo Teto P410D 439 Lavador de gases e Geração de vapor tubulação do pré-ar. Esteiras de bagaço. P410D Sulfitação Colunas de sulfitação. 316L Tratamento do caldo Evaporação de caldo Fábrica de açúcar Destilaria Aquecedores e espelhos Decantador, peneira rotativa, flotador, tubulações, tanques de dosagem e balão de flash Tubos, espelhos e revestimento da calandra do pré-evaporador Tubos, espelhos e revestimento das calandras demais efeitos. Condensadores, tubulações entre os efeitos, separador de arraste e tanques para mel e xarope. 409 e P410D Tubos para cozedores Espelhos Revestimento interno cozedores. Cristalizadores Reaquecedor de massa Agitador de massa Tubulações Transportador de açúcar e P410D elevador de canecas. Tanques para mel e xarope Separador de arraste e condensadores Condução vinhaça, tubulações e fermentadores

11 O aço inox 444 apresenta inércia química superior a do aço inoxidável 439 devido à presença de molibdênio na sua composição, que o torna mais resistente à corrosão por pites, corrosão por frestas e corrosão microbiológica (ACESITA, 2007). Para evaporadores de usinas de açúcar justifica-se a utilização deste aço apenas nos dois últimos efeitos, em tubos com 1,20 mm de espessura. Dentre os aços inoxidáveis austeníticos, o 304 é o mais usado nas indústrias de alimentos, bebidas e águas. Tem resistência à corrosão semelhante ao 444, excelente ductilidade e excelente soldabilidade (Carbó, 2001). Para evaporadores, justifica-se a utilização deste aço apenas nos dois últimos efeitos, em tubos com 1,20 mm de espessura. O aço inoxidável 316L possui excelente resistência à corrosão química, cabendo o seu uso nas usinas de açúcar apenas na coluna de sulfitação. Algumas outras vantagens que os aços inoxidáveis oferecem (ISSF, 2007): Excelente combinação de tenacidade, soldabilidade, moldabilidade, resistência à fratura e à abrasão em meio úmido; Alta condutividade térmica; Imunes à corrosão sob tensão (ferríticos); Devido à maior resistência aos diferentes tipos de corrosão e a alta resistência mecânica, os aços inoxidáveis podem ser usados em espessuras menores; Diminuição das estruturas em alvenaria ou aço para suportar os equipamentos (como exemplo, a massa de um tubo em aço carbono com diâmetro externo igual a 38,10 mm e parede com espessura de 2,65 mm é igual a 2,32 kg/m. Um tubo em aço inoxidável com idêntico diâmetro externo e 1,50 mm de espessura pesa 1,32 kg/m redução de 43 %); Menor formação de incrustações nos tubos de troca térmica devido ao superior polimento. Em função disto, tem-se uma maior eficiência térmica, diminuição das paradas para limpeza e redução no consumo de água, energia e produtos químicos para limpeza; Menor frequência de manutenção e redução de tempo de usina parada; Redução dos pontos pretos magnetizáveis ; Aumento da capacidade de produção e da eficiência da usina. CONCLUSÕES O século 21 estará cada vez mais marcado pela necessidade das empresas avançarem no sentido do desenvolvimento sustentável. Estes avanços deverão estar ancorados em questões ou condições que envolvam a inseparável tríade econômica, ambiental e social. Estas melhorias deveriam acontecer por uma iniciativa interna das empresas, antes que sejam forçadas por pressões de mercado ou marcos regulatórios nacionais ou internacionais. O setor agroindustrial de açúcar e álcool brasileiro, para continuar a sua escalada de crescimento e consolidar a supremacia como produtor de açúcar e de álcool etílico precisa aproveitar todas as oportunidades para trilhar o longo caminho em busca do desenvolvimento sustentável. Este setor tem realizado avanços significativos na sustentabilidade deste segmento agroindustrial, com relação ao desenvolvimento de novas variedades de cana de açúcar; na eliminação da queima da palha, no aproveitamento energético do bagaço, entre outros. Os aços inoxidáveis vêm se mostrando em todos os segmentos industriais como sendo o material que mais fortemente atende às exigências do mundo moderno quanto à durabilidade, apresentação e exigências relativas à saúde, qualidade, meio ambiente e custo, contribuindo assim com as três vertentes do desenvolvimento sustentável: a social, a ambiental e a financeira. Os empresários do setor sucroalcooleiro deveriam incorporar aos seus processos de decisão relativos a investimentos e reformas as modernas ferramentas gerenciais de avaliação do ciclo de vida e de custeio do ciclo de vida que, entre outros benefícios, provarão as vantagens ambientais e econômicas que os aços inoxidáveis podem oferecer.

12 AGRADECIMENTOS Este trabalho foi realizado com a colaboração do Núcleo de Desenvolvimento Técnico Mercadológico do Aço Inoxidável NÚCLEO INOX, atual Associação Brasileira do Aço Inoxidável - ABINOX REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ACESITA S. A., GRUPO ARCELOR, 2007 Caderno de anotações. CARBÓ, H. M., In: Aço inoxidável: aplicações e especificações. São Paulo: Núcleo Inox, Disponível em: Acesso em: 04 de fevereiro de CUNAT, P. J. Stainless steel the safe choice. Environment and human health series V. 1, Brussels: Euro Inox FURTADO, J. S. Sustentabilidade Empresarial: guia de práticas econômicas, ambientais e sociais. Salvador: NEAMA/CRA, GITMAN, L.J. Princípios de administração financeira. 7. ed. São Paulo: Harbra, INTERNATIONAL IRON AND STEEL INSTITUTE - IISI. World Steel Life Cycle Inventory Worldwide LCI Database for Steel Industry Products, Report Brussels: IISI INTERNATIONAL STAINLESS STEEL FORUM. LCI and LCA data to stainless steel production. Brussels: Disponível em: <www.extranet.worldstainless.org/worldstainless/portal/categories/lci_lca/>. Acesso em: 11 de julho de INTERNATIONAL STAINLESS STEEL FORUM ISSF. The Sugar Industry - The Ferritic Solution. Brussels: ISSF MATERN, S. Life cycle cost LCC: a new approach to materials selection: engineering and economy. Avesta Sheffield, Information Disponível em: <www.avestasheffield.com>. Acesso em: 13 de maio de NÚCLEO DE DESENVOLVIMENTO TÉCNICO MERCADOLÓGICO DO AÇO INOXIDÁVEL. Manual de aplicação da metodologia LCC: life cycle costing. São Paulo: Núcleo Inox, p. SANTOS, Lino José Cardoso Santos. Avaliação do ciclo de vida e custeio do ciclo de vida de evaporadores para usinas de açúcar Tese (Doutorado em Engenharia). EP, USP, São Paulo: setembro, Disponível em: /. Valor Online. Ipea projeta IPCA e taxa Selic menores em Disponível em: Acesso em: 11 de março de Lino José Cardoso Santos ( Rua Cancioneiro de Évora, 174 apto Chácara Santo Antônio - São Paulo/SP - Cep:

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