Rota Estratégica de Metal Mecânica

(1)

Rota Estrat

é

gica 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”

ivanir@utfpr.edu.br Departamento de Pós-Graduação/UTFPR-Campus Ponta Grossa

(2)

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.

REPERCUSSÃO DO GRUPO DE

PESQUISA

LINHAS DE PESQUISA DO

GRUPO

• Desenvolvimento e Controle de Processos de Fabricação

(3)

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.

CONCEITOS AMBIENTAIS

ECOEFICIÊNCIA

- Produção mais Limpa – PML ou P+L

- Produção Limpa

- Ecologia Industrial

- Emissão Zero - zeri

- Análise do Ciclo de Vida- ACV

- Ecodesigner

- ISO 14001

M

(4)

ASPECTOS DO GERENCIAMENTO

DE RES

DE RESÍ

ÍDUOS

DUOS

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)

M

(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”

(6)

Local da Atividade

(UTFPR/CAMPUS PONTA GROSSA) (UTFPR/CAMPUS PONTA GROSSA)

Desenvolvimento de Tecnologias Limpas

para Fundi

ç

ão de Alum

í

nio Secund

á

rio

EMPRESAS PARTICIPANTES

Tipo:

Microempresa de Base Tecnológica

Razão Social:

“Suprametal Industria e Comércio de Metais Ltda”

(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 Fundi

ç

ão de Alum

í

nio Secund

á

rio

Sub Projetos :

(Sub 1) - Implementação de Tecnologias Limpas na Fusão de Ligas de Alumínio: 2006-2009.

(PAPPE/Fundação Araucária-R$200.000,00)

(Sub 2) - Estudo da Pirólise de Filmes Laminados Pós-consumo: 2010-2015.

(FINEP/CAPES - R$258.000,00 )

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)

Sub 1: METAS e ATIVIDADES

PROPOSTAS

Meta 1

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$

60.000,00 para amostras e laboratório. Para iniciar

produção precisaria de R$ 200.000,00 para capital

de giro e compra de matéria prima e investimento

em um espectrômetro para análise química da liga “

(11)

METODOLOGIA

–

(Sub 1)

- Cotização:

10.000,00 (+trabalho)

- Investidores:

115.000,00

(3

parcelas)

-Empresas interessadas no produto: 3.000,00

-Fomento:

200.000,00

-Capital de giro (bancos)

30.000,00

-Espectrômetro US$54.000,00

Aporte de recursos de fomento e créditos bancários

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)

Laborat

ó

rio de

Fundi

ç

ão/UTFPR

METODOLOGIA (Sub 1)

(13)

ESPECTRÔMETRO

(14)

(15)

(16)

RESULTADOS (Sub 1)

LIGAS VALIDADAS CORRIDAS REALIZADAS MAIOR INTERESSE DAS EMPRESAS (%) SAE 305 330 40,02 SAE 329 298 36,23 SAE 323 95 11,53 ASTM 6061 23 2,73 SAE 326 21 2,55 AlSi10Mg 17 2,05 ASTM 5006 10 1,23 SAE 330 8 0,99 AlSi5CuMg 7 0,88 SAE 309 5 0,62 AlSi10 1 0,14 TESTES 6 0,71 Ligas Especiais 3 0,31 TOTAL 824 100

RESULTADOS (Sub 1)

Empresas Participantes:

Recicladoras:

11 Empresas Geradoras de Sucatas:

04

(17)

RESULTADOS (Sub 1)

(Produ

(Produç

ção Mais Limpa: N

ão Mais Limpa: N

ível 1)

í

vel 1)

Figura 1: Comparativo de produtividade entre as técnicas existentes a desenvolvida no projeto (R=92,9%).

RESULTADOS (Sub 1)

(Produ

(Produç

ção Mais Limpa: N

ão Mais Limpa: Ní

ível 2)

vel 2)

54 a 70% - Al 40 a 54% - Al 41% - Al

Escórias da fundição do alumínio : ~10% em peso das sucatas

A) >20# B) 20#>D>100# C) <100#

(18)

RESULTADOS (Sub 1)

RESULTADOS

(Produ

(Produç

ção Mais Limpa: N

ão Mais Limpa: Ní

ível 3)

vel 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 QUANTIDADE Nacionais Estrangeiras

Livro e Capítulo de Livros 1 Artigo Publicado em Periódicos 4

Trabalho Publicado em Anais de Evento 14 2 Texto em Jornal ou Revista 3

Prêmios:

1

o

_{Lugar - Dissertação de Mestrado 2008 pela ABEPRO/}

Associação Brasileira de Engenharia de Produção - RJ

RESULTADOS: Acadêmicos de

destaque

(20)

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.

Considera

ç

ões 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)

Considera

ç

ões 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.

Considera

ç

ões 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)

Considera

ç

ões finais

• A persistência no tema da pesquisa foi

fundamental

para

o

surgimento

de

novas

oportunidades.

Continuidade dos trabalhos

(Sub

(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: 2010-2015 Situação: Em andamento

(24)

Sustentabilidade Ambiental

Reuso, Redução e Reciclagem

(25)

Muito Obrigado!