Rota Estratégica de Metal Mecânica

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1 Rota Estratégica de Metal Mecânica Reuso, Redução e Reciclagem: Case -Interação Universidade/Empresa Prof. Dr. IVANIR LUIZ DE OLIVEIRA Departamento de Eng. Mecânica e PPGEP/UTFPR-Ponta Grossa Grupo de Pesquisa - UTFPR (CNPq) Transformação de Materiais e Valoração Energética Departamento de Pós-Graduação/UTFPR-Campus Ponta Grossa

2 REPERCUSSÃO DO GRUPO DE PESQUISA Este grupo desenvolve técnicas e inovações na transformação de materiais, otimização de processos e valoração energética de resíduos da cadeia produtiva e do pós-consumo. É função intrínseca do grupo, a formação de recursos humanos para a pesquisa. LINHAS DE PESQUISA DO GRUPO Desenvolvimento e Controle de Processos de Fabricação Gerenciamento de Resíduos e Otimização Energética

3 CONCEITOS AMBIENTAIS ECOEFICIÊNCIA Reduzir o uso de materiais; Diminuir a demanda intensa de energia; Reduzir a dispersão de substancias tóxicas; Incentivar a reciclagem; Maximizar o uso sustentável de recursos renováveis; Prolongar a vida útil dos produtos; Incrementar a intensidade de serviços. MÉTODOS E CONCEITOS - Produção mais Limpa PML ou P+L - Produção Limpa - Ecologia Industrial - Emissão Zero - zeri - Análise do Ciclo de Vida- ACV - Ecodesigner - ISO 14001

4 ASPECTOS DO GERENCIAMENTO DE RESÍDUOS PREVENÇÃO: (Atuar na fonte geradora) VISÃO SISTÊMICA : (Tudo está ligado a tudo) MELHORIA CONTÍNUA: - (Boas Práticas, SGA, PML) CONHECIMENTO TÉCNICO: (Monitoramento, Análises de fluxos (Input/Output), indicadores, desenvolvimento de tecnologias) MÉTODOS E CONCEITOS

5 Ramos de Atividades do Grupo Metalúrgia Geral Fundição de Metais Exemplos: Resíduos: Areias de fundição, escórias, jateamento, óxidos metálicos, Cromagem. Processos: Areias de fundição, moldagem, aluminotermia, vidros. Projeto Atual Desenvolvimento de Tecnologias Limpas para Fundição de Alumínio Secundário (2005 a 2015)

6 Local da Atividade (UTFPR/CAMPUS PONTA GROSSA) Desenvolvimento de Tecnologias Limpas para Fundição de Alumínio Secundário Tipo: EMPRESAS PARTICIPANTES Microempresa de Base Tecnológica Razão Social: Suprametal Industria e Comércio de Metais Ltda Início do processo de Incubação: 2005

7 Desafio do Projeto Tornar Sustentável uma micro/pequena empresa de fundição, por meio do Alumínio Secundário (ou Reciclado); otimizar matérias primas e reciclar os resíduos gerados no próprio processo (Produção Mais Limpa). Equipe Envolvida Prof. Dr. Ivanir Luiz de Oliveira Coordenador/Orientador (1)Dra. Juliana de Paula Martins Finep/Capes (Suprametal Ltda/UTFPR) (2)Joel Martins Mestrando (SENAI) (3)Antão Rodrigo Valentim Apoio técnico/ Mestrando (Suprametal Ltda) (4)Karen Aldicléia da Silva - Iniciação Científica (6) Alberto Stadler Ferreira - Iniciação Científica Tecnológica (7) Osiel Wrublak - Iniciação Científica (8) Adriana Gresielly Fabrini Diniz Mestrado (9) Viviane Teleginski - Iniciação Científica (10) Gabriel Wambier De Melo - Iniciação Científica (11) Thiago Carlos Agostini- Iniciação Científica (12) Célio Roberto de Lima Oliveira - Iniciação Científica Tecnológica (13) Fernando Rocco- Apoio Técnico (administração-suprametal Ltda)

8 Desenvolvimento de Tecnologias Limpas para Fundição de Alumínio Secundário Sub Projetos : (Sub 1) - Implementação de Tecnologias Limpas na Fusão de Ligas de Alumínio: (PAPPE/Fundação Araucária-R$ ,00) (Sub 2) - Estudo da Pirólise de Filmes Laminados Pós-consumo: (FINEP/CAPES - R$ ,00 ) Relato do Sub projeto 1 (Sub 1) Implementação de Tecnologias Limpas na Fusão de Ligas de Alumínio Período: 2006 a 2009 Objetivo Geral: Potencializar, regionalmente, os materiais reciclados de alumínio pela busca de sustentabilidade técnica e econômica para micro e pequenas empresas

9 Meta 1 Sub 1: METAS e ATIVIDADES PROPOSTAS Desenvolver produtos valorativos para o alumínio reciclado (secundário) na forma de lingotes certificados por normas técnicas. Meta 2 Desenvolver junto às cooperativas de catadores e demais classificadores, projetos de interesse comum de valoração do alumínio recolhido. Meta 3 Estudar e implantar técnicas de gerenciamento e controle operacional e monitorar o mercado do alumínio. Meta 4 Levantar aspectos econômicos da fusão em escala industrial em forno a indução. Meta 5 Buscar manejo correto para os resíduos gerados no processo de fundição. METODOLOGIA (Sub 1) Constituir uma Empresa de Base Tecnológica. Buscar recursos de fomento e créditos bancários. Organizar um banco de dados com informações técnicas e comerciais da produção de lingotes de alumínio secundários. Realização de trabalhos com acadêmicos (associados ao tema).

10 METODOLOGIA (Sub 1) CONSTITUIR UMA EMPRESA DE BASE TECNOLÓGICA Sociedade: 05 sócios 01 Administrador (Comércio Exterior), 01 Advogado (Aspectos Jurídicos e Ambientais), 02 Tecnólogos (Fabricação Mecânica-UTFPR), 01 Pesquisador (Metalurgia), Razão Social: Suprametal Indústria e Comércio de Artefatos de Alumínio Ltda. METODOLOGIA (Sub 1) Execução da primeira fase do planejamento da empresa Incubada (Local UTFPR). Desenvolvimento da liga 306, a preparação de amostras para aceitação industrial e inicio de produção (8 tons). Suprametal financiaria R$ ,00 para amostras e laboratório. Para iniciar produção precisaria de R$ ,00 para capital de giro e compra de matéria prima e investimento em um espectrômetro para análise química da liga

11 METODOLOGIA (Sub 1) Aporte de recursos de fomento e créditos bancários - Cotização: ,00 (+trabalho) - Investidores: ,00 (3 parcelas) -Empresas interessadas no produto: 3.000,00 -Fomento: ,00 -Capital de giro (bancos) ,00 -Espectrômetro US$54.000,00 METODOLOGIA (Sub 1) (cont.) Organização de um banco de dados com informações técnicas e comerciais da produção de lingotes de alumínio. Busca de recursos de fomento (Atividade Contínua). Realização de trabalhos com acadêmicos (associados ao tema). Divulgação dos resultados à comunidade acadêmica e à sociedade

12 Laboratório rio de Fundição/UTFPR METODOLOGIA (Sub 1)

13 ESPECTRÔMETRO

14

15

16 RESULTADOS (Sub 1) LIGAS VALIDADAS CORRIDAS MAIOR INTERESSE REALIZADAS DAS EMPRESAS (%) SAE ,02 SAE ,23 SAE ,53 ASTM ,73 SAE ,55 AlSi10Mg 17 2,05 ASTM ,23 SAE ,99 AlSi5CuMg 7 0,88 SAE ,62 AlSi10 1 0,14 TESTES 6 0,71 Ligas Especiais 3 0,31 TOTAL RESULTADOS (Sub 1) Empresas Participantes: Recicladoras: 11 Empresas Geradoras de Sucatas: 04 Clientes/Validação: 07

17 RESULTADOS (Sub 1) (Produção Mais Limpa: Nível N 1) Figura 1: Comparativo de produtividade entre as técnicas existentes a desenvolvida no projeto (R=92,9%). RESULTADOS (Sub 1) (Produção Mais Limpa: Nível N 2) Escórias da fundição do alumínio : ~10% em peso das sucatas A) >20# B) 20#>D>100# C) <100# 54 a 70% - Al 40 a 54% - Al 41% - Al Alumínio Metálico Recuperado da Escória

18 RESULTADOS (Sub 1) RESULTADOS (Produção Mais Limpa: Nível N 3) A reciclagem externa (nivel 3) foi avaliada na região de estudo pela destinação de resíduos de escória à sucateiros credenciados.

19 RESULTADOS: Acadêmicos de destaque Modelo Matemático: Onde: (base 214 corridas) Cp= custo de processamento total Cf=capacidade do forno Ψ = (1 R)Rc Cmp = custo das matérias-primas/kg Cup = custo unitário de processo/kg R = rendimento do processo Rc = reciclabilidade a = [(R 1)Cmp + (R 3)Cup] b = R(Cmp +Cup) Publicações: PRODUÇÃO BIBLIOGRÁFICA Livro e Capítulo de Livros 1 Artigo Publicado em Periódicos 4 QUANTIDADE Nacionais Estrangeiras Trabalho Publicado em Anais de Evento 14 2 Texto em Jornal ou Revista 3 Prêmios: RESULTADOS: Acadêmicos de destaque 1 o Lugar - Dissertação de Mestrado 2008 pela ABEPRO/ Associação Brasileira de Engenharia de Produção - RJ

20 Dificuldades Encontradas Dificuldades Encontradas PESSOAS: Alinhar interesses FINANCEIRO: 1.Capital de giro 2.Inadimplência JURÍDICO: Não entendimento da proposta e do escopo do trabalho

21 Dificuldades Encontradas Matérias Primas: 1.Sazonalidade. 2. Grande concorrência dos recicladores externos à região. 3.Compromisso no fornecimento. 4. Dificuldades em fechar acordos com empresas geradoras de aparas na região. 5. Associações e cooperativas de catadores. Considerações finais Através de uma produção piloto, com total acesso aos dados de processo, foi possível identificar alternativas de redução, reuso e reciclagem dos resíduos gerados pela empresa participante do projeto.

22 Considerações finais O trabalho, além de atingir os objetivos esperados pela microempresa em fase de incubação; formou recursos humanos especializados e fez surgir novas oportunidades de negócios à empresa. Considerações finais A integração de objetivos da Universidade com a Empresa de Base Tecnológica e a disposição desta em realizar publicações de resultados, fez surgir novas fontes de fomento para o projeto e o aprofundamento do tema em estudo.

23 Considerações finais A persistência no tema da pesquisa foi fundamental para o surgimento de novas oportunidades. Continuidade dos trabalhos (Sub- projeto 2) Estudo da Pirólise de Filmes Laminados Pós-consumo Objetivo: Extrair por pirólise, o alumínio metálico de embalagens laminadas de polímero/alumínio com aproveitamento de óleos e gases combustíveis (Ex.: Embalagens à vácuo, papéis de bala, tampas de potes, etc.). Período: Situação: Em andamento

24 Reuso, Redução e Reciclagem Sustentabilidade Ambiental PENSAMENTO SISTÊMICO

25 Muito Obrigado!

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