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Tecnologia e Metalurgia

Tecnologia e Metalurgia

segunda-feira, 11 de junho de 2007

Construçao de casas com garrafas pet.

Construçao de casas com garrafas pet.

Fonte: Jornal O Estado de São Paulo05/02/2003 - MOACIR ASSUNÇÃOMétodo de reciclagem permite transformar plásticos em tijolos resistentes. Residência reciclada é resistente a fogo e a cupins e tem boa durabilidade O excesso de lixo plástico - 23% dos resíduos depositados em São Paulo - pode deixar de ser problema para ajudar a resolver o déficit habitacional da cidade. O empresário Valdir Gimenes e o arquiteto e ambientalista Sérgio Prado desenvolveram um sistema integrado de casas populares construídas à base de plástico, que chamam de "madeira sintética", sobre as quais é possível instalar verdadeiros jardins ou hortas hidropônicas, criando bairros e cidades verdes. O Brasil recicla somente 15% do produto, presente em 70% das embalagens. A máquina inventada por Gimenes, desenvolvida a partir de experimentos belgas, permite reaproveitar integralmente todo tipo de plástico. Essa variedade de "famílias" do resíduo dificulta a reciclagem, segundo especialistas no assunto. A máquina de Gimenes mói o plástico, que é prensado e vira matéria-prima para a fabricação de tijolos e barras de plástico duro. Depois, basta juntar as unidades, como se fossem brinquedos de montar gigantes. As paredes são duplas, com um colchão de ar no meio, o que evita aquecimento excessivo. Já o teto é feito com embalagens tipo TetraPak, comuns em leite e sucos. Outros produtos, como embalagens metalizadas e isopor, também são usados no processo. A casa é resistente ao fogo e a cupins e suas paredes permitem a colocação de azulejos. Uma das maiores vantagens é a durabilidade. "A madeira tratada tem 25 anos de vida útil. O plástico chega a 400 anos", afirmou o empresário. Atualmente parada por causa de problemas de financiamento, a fábrica, em Guarulhos, poderia produzir 40 casas de 70 metros quadrados de área por mês a um custo unitário de R$ 5 mil, bem mais baixo que o das casas convencionais. Para construir cada unidade, são necessárias cinco toneladas de plástico. "O brasileiro produz uma média de 4 a 5 quilos de plástico por mês, o que equivale a 680 mil toneladas produzidas por 170 milhões de pessoas e permitiria construir mensalmente 116 mil casas", disse Gimenes. Além de residências, o plástico pode ser matéria-prima para inúmeros produtos, de cabines a caixões. Para garantir a manutenção do sistema, seriam instalados ecopontos na cidade para recolher o produto. Enchentes - De acordo com Prado, um projeto, iniciado na Eco-92, no Rio, e transformado em lei federal, prevê a criação de hortas sobre o teto dos imóveis. Com o uso de garrafas pet e redes, seria possível fazer hortas de hidroponia utilizando água da chuva, que realimentaria o sistema. "Isso garantiria a alimentação para os moradores, resfriaria as casas e diminuiria o problema das enchentes." Na opinião do ambientalista, a casa de plástico tem grandes vantagens ambientais em relação à de concreto. "O sistema atual, que usa a termofusão para juntar os elementos, esquenta a atmosfera porque é feito à base de ferro, cimento e areia. Para evitar o aquecimento, usa-se ar-condicionado, que também traz danos à vida." Showroom das casas: Rua Cabrália Paulista, esquina com Rua Itacoara, em Cidade Patriarca, zona leste
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Casas populares

São Paulo - Uma casa já pode ser feita de blocos fabricados com areia, cimento, isopor, no lugar da brita, e garrafas de plástico tipo PET - aquelas embalagens de refrigerantes - e outros produtos descartadas todos os dias. O bloco Isopet utilizado na construção de duas casas de 45 m² cada, em Pindamonhangaba, interior paulista, é resultado do projeto de estudantes do curso de Tecnologia de Construção do Centro Federal de Educação Tecnológica do Paraná (Cefet). A obra é resultado da união do prefeitura com o professor Ely Aguiar e os estudantes Cássio Silvério, Luciano Pereira, Rodrigo Kanning e Tiago Lopes criadores do Isopet. Aguiar explica que a PET, que é um tipo de plástico (poli tereftalato de etileno), é colocada inteira e vazia dentro da forma que é preenchida pela massa que também usa isopor. "O bloco tem encaixe macho-fêmea na vertical e só precisa de argamassa na horizontal." O objetivo agora é ter apoio para usar o Isopet na construção de casas populares. Com redução de 30% no custo da obra em relação aos materiais tradicionais, a prefeitura aprovou a obra que é usada como posto de saúde. Segundo o secretário de Comunicação de Pindamonhangaba, Marcelo Pirani, o objetivo é fazer mais formas de Isopet e passar a produzir blocos em maior quantidade. "O prefeito Vito Ardito Lerario quer levar o Isopet para construções em loteamentos", disse. O Isopet venceu na categoria de pesquisas acadêmicas do Prêmio Ecopet da Associação Brasileira da Indústria de PET (Abipet). Para o gerente de Comunicação da entidade, Hermes Contesini, o objetivo é mostrar à sociedade que a coleta e reciclagem de materiais (plástico, papel vidro e metal) ajudam o catador, as empresas e o meio ambiente. "O índice de reciclagem pode ser melhorado. O problema para a indústria da reciclagem é justamente a coleta que ainda não é suficiente." TubosDepois de moídas as garrafas do plástico PET são usadas na fabricação do Tubopet da Empresa Brasileira de Reciclagem (EBR), comercializado ao custo médio de R$ 22. Também premiado pelo Ecopet, na categoria empresarial, o produto foi criado por Guido Nigra. Segundo o diretor comercial EBR, Sérgio Dias, um tubo de 6 m e 100 mm de espessura precisa de 98 garrafas de 2 litros para ser feito. "A linha de tubo para esgoto predial é uma alternativa ao tubo de PVC." Aliar meio ambiente a ação social. Foi pensado nisso que o comerciante e ambientalista Célio Oliveira construiu em Magé (RJ) a casa Arte no Mangue. São 10 mil garrafas PET cheias de areia no lugar de blocos. Ele foi premiado pelo Ecopet na categoria ações da coletividade.

terça-feira, 15 de maio de 2007

Historia da Metalurgia

Breve História da Metalúrgia (2ª Parte)

O enorme progresso alcançado hoje em dia a nível tecnológico deve-se em grande parte à evolução no domínio dos metais que se faz sentir desde os povos neolíticos.
A revolução científica do séc. XVII e a revolução industrial do séc. XVIII não se reflectiram de imediato sobre a tecnologia metalúrgica. No entanto, as primeiras observações com carácter científico das propriedades dos metais foram feitas por Jousse em 1627, e por volta de 1722, Réaumur tentou relacionar as propriedades do ferro fundido com a estrutura que observava com o auxílio dum microscópio.
Só a partir do séc. XVIII é que a metalurgia é descrita como uma ciência do estudo dos metais: ciência que estuda a estrutura, a composição, as características e as propriedades dos metais. Passa a ter como objectivo não só fabricar produtos metalúrgicos como também as suas causas e efeitos. Deste modo, à metalurgia extractiva já existente associou-se uma metalurgia física, ciência dos materiais.
A partir de 1855 com o ferro tão bem implantado nos materiais de construção, um novo metal, o alumínio, torna-se importante no desenvolvimento industrial da civilização. O alumínio, metal de baixa densidade, dúctil, estável e facilmente fundido não era fácil de produzir (envolvia muita energia). Preparava-se segundo a sequência bauxite® alumina® alumínio metalúrgico e foi nesta altura que se começou a aplicar electricidade à metalurgia.
Neste período (1855-1957) assistiu-se também à introdução nos processos metalúrgicos de sistemas de produção de aço. A capacidade dos altos fornos de conter ferro cresceu intensamente desde o primeiro alto forno.
O processo que Bessemer sugeriu foi fundir o "pig iron" (produto de alto forno, que é ferro no estado natural e normalmente contem 4.5 % de carbono e impurezas como fósforo, enxofre e silício) num forno reverbatório e descarbonizá-lo através do fluxo de ar pela sua superfície. Para evitar que as barras quentes de ferro expostas às deslocações de ar sofressem descarbonização Bessemer, introduziu o primeiro convertidor (reservatório aquecido que contem "pig iron" fundido) e, com este processo, fez reduzir suficientemente o preço do aço de modo a que este fosse usado em muito maiores quantidades.
Em 1875 a quantidade produzida de aço Bessemer em Inglaterra era superior a 700.000 toneladas; aço este que era usado por companhias de caminho de ferro, armamento e construção naval.
O convertidor Bessemer, juntamente com os fornos Siemens-Martin, e a produção de convertidores de aço e de fluxo de oxigénio constituíram as inovações que estiveram na base da metalurgia moderna.
A partir de 1863, usando uma técnica de polimento elaborada que envolvia abrasivos sucessivamente mais finos, Henry Clifton Sorby desenvolveu técnicas de observação microscópica e apercebeu-se que a textura da superfície de fractura dos aços depende dos tratamentos térmicos a que estes haviam sido submetidos e da sua composição química exacta. Após polimento e contrastação da superfície, Sorby observou pela primeira vez a microstrutura metalográfica do aço e descreveu a perlite. Os seus trabalhos estão na origem da metalurgia física que consiste no estudo das propriedades e composições dos metais. Estes estudos levaram ao desenvolvimento de ligas inovadoras mais apropriadas para aplicações particulares.
Neste século deu-se o desenvolvimento de uma série de novos elementos de análise, como os microscópios electrónicos de varrimento e de transmissão e o difractómetro de raios X, o que permitiu aos cientistas estudarem as estruturas existentes nos materiais e correlacionarem-nas com as propriedades observadas. Deste modo, os novos materiais que permitiram a construção de novos equipamentos levaram à descoberta de novas características e consequentemente de novos materiais que podem ter aplicação nas mais diversas áreas.
Aumenta-se a resistência dos metais com a adição de elementos de liga adequados (níquel, cobre, molibdénio, vanádio, tungsténio...). Os metais que mais recentemente começaram a ser usados são o zircónio, titânio, magnésio, níquel, cobalto, urânio entre muitos outros.
A evolução científica e tecnológica trouxe consigo os reactores nucleares originando deste modo problemas metalúrgicos nos componentes dos reactores tal como a resistência à corrosão, carácter de absorção de neutrões específicos, resistência à radiação, estabilidade mecânica às temperaturas de trabalho. O Zircónio é um dos metais mais usados com vista às dimensões destes problemas.
A transmutação de metais passou a ser uma realidade com a descoberta da radioactividade: Rutherford, em 1919, iniciou a transmutação artificial bombardeando nitrogénio gasoso com partículas alfa produzindo novos materiais - hidrogénio e um isótopo de oxigénio.
As ligas de titânio têm vindo a ser cada vez mais produzidas: em 1948 apenas 2 toneladas foram produzidas, em 1956 já foram 14000 toneladas; e o seu preço tem vindo a diminuir, continuando a ser, no entanto, relativamente elevado.
Gálio e índio são usados directamente em aplicações termométricas e em fusíveis devido ao seu baixo ponto de fusão, tério e germânio são semicondutores.
Nos últimos 80 anos tem-se apostado na produção de ligas e superligas metálicas, cujo resultado é uma melhoria nas propriedades. Isto deve-se às aplicações cada vez mais exigentes que nos rodeiam. Por exemplo, a indústria aeroespacial procura ligas com um peso mínimo sem alteração da sua resistência característica, como é o caso das superligas metálicas, que suportam, sem enfraquecimento das suas propriedades mecânicas, temperaturas até 1600ºC tornando simples os voos supersónicos e as missões espaciais; a indústria química, por sua vez, necessita de ligas para aplicação em equipamentos de extrusão de plásticos, aplicações criogénicas, turbinas, etc...
Muitas destas ligas são produzidas por Pulverometalurgia que consiste na introdução de um pó metálico num molde que é sujeito a elevadas pressões e temperaturas. Esta técnica tem por vantagem evitar uma grande perda de material que geralmente está associada às operações tradicionais de conformação e maquinagem e tornar possível a produção de microestruturas altamente homogéneas (com solidificação homogénea) tal como o fabrico de componentes com elevadas especificações de controle. Além desta técnica desenvolveu-se também a solidificação Super Rápida, processo este que promove um rápido escoamento de calor para o exterior (velocidades de arrefecimento muito elevadas, da ordem dos 105 ºK/s). Esta técnica permite a criação de ligas muito mais resistentes que os metais convencionais e com muito menor resistência à electricidade.
Como consequência da produção destas ligas por Pulverometalurgia e solidificação Super Rápida as temperaturas de trabalho das turbinas nas aplicações de aeronáutica têm vindo a aumentar 7ºC/ano. Note-se que (1) um aumento de 80ºC origina uma subida de 20% na propulsão do motor e uma significativa redução na economia de combustível.
Por outro lado a indústria mecânica (nomeadamente a General Motors) desenvolveu um carro movido a energia solar denominado "Sun Raycer" cujo motor, mais leve, pequeno e resistente que outros motores eléctricos é também produzido por solidificação Super Rápida.
Note-se também que a introdução de certas ligas metálicas amorfas nos núcleos dos transformadores que têm uma responsabilidade significativa nas perdas de energia eléctrica no seu transporte, permite reduzir as perdas de energia na ordem dos 100 biliões de KW/hora e que a sua aplicação nas células solares pode permitir a redução de custos de produção de energia de 4 dólares para 0,1 dólares/kWh(2). Desta maneira a energia solar poderá ser tornada viável.
O surgimento de novas ligas como as ligas com memória de forma têm várias aplicações em robots, válvulas, molas... Estes metais após serem dobrados e retorcidos regressam à sua forma inicial quando aquecidos ou arrefecidos a uma temperatura determinada.
No entanto a consequência do desenvolvimento da ciência e engenharia metalúrgica não é apenas a implementação de novos metais, mas também a introdução de novas técnicas de superfície (tratamentos superficiais por laser, nitroração iónica, CVD, PVD...) que alteram as suas propriedades, como é o caso da resistência ao desgaste, à corrosão e à oxidação mas não alteram significativamente o seu custo de fabrico.
A evolução cientifico-metalúrgica dos dias de hoje faz-nos deparar com metais cujas propriedades não se encaixam na classificação tradicional (dúcteis, bons condutores e relativamente pesados), como é o caso das ligas metálicas leves, dos metais orgânicos ou dos compósitos.
Muitos destes metais influenciaram tanto o modo de vida das populações que se tornaram indispensáveis ao funcionamento das sociedades modernas.
Há, porém, que ter em conta a selecção racional dos materiais e o modo de processamento tecnológico que deverá ser económico quer em custos, quer em tempo, não esquecendo o aspecto ambiental que envolve todo um processo de reciclagem ou de incineração tanto dos resíduos industriais, como dos produtos já usados. Pois é destas precauções, em grande parte, que depende o nosso futuro... e o futuro da história da metalurgia.

Mineração

27/06/2006 - A nova era do carvão Ana Paula Cardoso/ Criciúma
Um novo ciclo da polêmica extração de carvão começa a ganhar corpo no Sul do Estado. Matéria-prima que maior impacto teve sozinha na história recente de Santa Catarina, o minério, hoje, apesar de representar praticamente um terço do que já foi, ainda é responsável pelo sustento de 130 mil famílias e pode ter sua trajetória reescrita. O governo tem planos para mais que dobrar a participação do carvão na geração de energia no Brasil. A maior contribuição viria do Sul do Estado, onde nove minas podem ser abertas em 10 anos. Para comparação: atualmente existem 13 minas em operação. Mas existem barreiras difíceis de serem transpostas. Uma delas é que as 11 carboníferas do Sul têm quatro meses para complementar e atualizar os Planos de Recuperação de Áreas Degradadas (Prads) pelo carvão. A determinação da Justiça, que prevê também o monitoramento dessas áreas e o tratamento de recursos hídricos, integra a reformulação da sentença proferida em maio deste ano sobre os projetos de recuperação de passivos ambientais, determinada em 2000 pelo Ministério Público Federal (MPF). A única empresa a recorrer da decisão foi a Companhia Siderúrgica Nacional (CSN). Entretanto, o recurso foi negado pelo desembargador federal Carlos Eduardo Thompson Lenz, do Tribunal Regional Federal (TRF) da 4ª região. Apesar de desativada em Criciúma, a empresa ainda tem áreas degradadas a recuperar. Na região carbonífera, há 5,5 mil hectares de passivo ambiental. Destes, apenas 30% estão em trabalho de renovação ou concluídos, o equivalente a 1,5 mil hectares. E 500 hectares estão urbanizados, com a população já estabelecida. - Ou a indústria carbonífera se acerta ou desaparece de vez - sentencia o engenheiro de minas Cleber Gomes.
Empresas empenhadas em ações responsáveis
A empresa carbonífera Rio Deserto tem cerca de 140 hectares de áreas recuperadas, 60 hectares em trabalho de restabelecimento e 100 hectares de passivo ambiental. De acordo com o engenheiro de minas André Smaniotto, algumas áreas estão sendo usadas para estudos sobre o que pode evoluir nesses terrenos. - A cobrança é boa, pois leva a efeitos práticos de investimentos para estudos sobre o mineral e à procura por soluções ambientais. O engenheiro Mário Possa, do Centro de Tecnologia Mineral (Cetem), diz que a atividade extrativa está legalmente amparada. Ele considera que há maior controle técnico e consciência da importância econômica do carvão mineral.
Setor ganha verba para se adequar
O Comitê Gestor do Fundo Setorial de Energia Elétrica aprovou na última semana a liberação de R$ 3,7 milhões para o setor carbonífero. O recurso deverá fomentar e apoiar a capacitação laboratorial de universidades, institutos e centros de pesquisas para o desenvolvimento de pesquisa científica e tecnológica do carvão mineral. A pretensão do governo é expandir a participação de geração termelétrica no Brasil a partir do carvão mineral de 2% para 5% em 2015. O engenheiro de mina Cleber Gomes informa que o Conselho Mundial de Energia prevê que, até 2030, 90% do consumo energético estarão a cargo de petróleo, carvão, gás natural e nuclear, relacionados à termeletricidade. O Siecesc planeja a construção de um Centro Tecnológico de Estudos do Carvão, segundo o secretário executivo, Fernando Zancan. Apesar de ainda não ter um projeto, a Petrobras e o Grupo Votorantim garantiram apoio à iniciativa. O Siecesc irá em busca de aporte financeiro fixo com o governo do Estado e indústrias carboníferas.
Quem não tiver projeto contra a degradação vai ser excluído
O temor por conflitos ambientais com as comunidades e, por outro lado, por uma crise energética com o fim da exploração de carvão levaram o Sindicato da Indústria de Extração de Carvão do Estado de Santa Catarina (Siecesc) a um debate com os prefeitos da Associação dos Municípios da Região Carbonífera (Amerc). Na última semana, o presidente do Siecesc, Rui Hülse, apresentou as potencialidades ainda existentes na região e deixou claro que é preciso criar novas fontes de exploração do carvão mineral. Hülse pediu apoio aos representantes dos municípios. A maioria dos prefeitos é favorável, desde que as mineradoras trabalhem dentro das normas da legislação ambiental. - O carvão trouxe problemas ambientais no passado, mas hoje não existe mais esta concepção para aqueles que conhecem o assunto. Para se ter uma idéia, a China produz em 40 horas o que Santa Catarina produz em um ano - disse Hulse. De acordo com o secretário executivo do Siecesc, Fernando Zancan, a Tractebel (compradora de 200 mil toneladas/mês) exige das mineradoras o Certificado ISO 14000. Se as minas não receberem este certificado, não vão poder fornecer carvão. Zancan afirma que ainda há 3 bilhões de toneladas de reservas conhecidas de carvão na região. Os prefeitos reconhecem que não há como desconsiderar a importância econômica do carvão. O presidente da Amrec e prefeito de Nova Veneza, Rogério Frigo afirma que existe a consciência do minério como fomentador do desenvolvimento, mas entende que a degradação deve ser a menor possível.
Imagem negativa do minério permanece
- Hoje, o município, que não tem mina, paga as conseqüências da exploração em outros municípios. O Rio Mãe Luzia é poluído e não serve nem como ponto turístico. Espero que as carboníferas consigam usar a tecnologia para extração e também para recuperação ambiental. Assim como as empresas de transporte e metalurgia, outras vivem em função da atividade extrativista. De acordo com o prefeito de Siderópolis, Douglas Warmling, 20% da população do município depende da mineração. - Sou a favor do carvão, desde que a água seja assunto prioritário. Acredito que só com responsabilidade ambiental se poderá viver uma nova fase da extração mineral - condiciona Warmling. Em Içara, os agricultores de Santa Cruz, Espigão da Pedra e Esperança lutam contra a abertura de uma mina. De acordo com o advogado do grupo, Valternei Réus, há um impasse, pois nem mineradoras nem comunidade abrem mão.
Mineradoras estão sob pressão
A sentença para reformulação dos Planos de Recuperação de Áreas Degradas (Prads) contempla alterações que prevêem maior rigor no monitoramento da recuperação de áreas físicas (qualidade da vegetação e da água superficial e subterrânea) e de recursos hídricos. Apontou também deficiência no sistema de cobertura das áreas e falta de caracterização da área quanto a sua localização. De acordo com o procurador da República do Ministério Público Federal (MPF), Darlan Dias, caso a lei seja descumprida, foi fixada multa no valor de R$ 2 mil ao dia por área até o limite de R$ 60 mil. Se houver atraso na entrega dos projetos após o quinto mês, a empresa mineradora deverá terceirizar a elaboração do projeto. - Apesar de existir a preocupação ambiental nas mineradoras, isso não é prioridade. É uma pena, pois o Siecesc e a maioria das empresas têm conhecimento técnico de recuperação e deve ser aproveitado. A lei não proíbe a exploração, requer que seja feita de maneira responsável.
Prefeitos se debatem entre água e mineral
O presidente da Cooperminas, Edilson Medeiros, afirma que anualmente são investidos R$ 7 milhões em trabalhos de recuperação de passivos ambientais e áreas degradas. Ele reconhece que se não houver firmeza nas determinações do MPF, as mineradoras relaxam no cumprimento das exigências. Em Cocal do Sul, a reserva de carvão mineral está localizada na região onde pretende-se construir uma barragem. O prefeito, Jarvis Gaidzinski Filho, que é contra a abertura de novas minas de carvão no município, considera a água é mais importante que o mineral. - Se for aberta uma mina nas proximidades da barragem a água será contaminada - alerta o prefeito. - Vamos aproveitar essa abertura ao diálogo das carboníferas. Vejo a atitude com bons olhos, mas com pé atrás - diz o presidente da Organização Não Governamental (ONG) Sócios da Natureza, Tadeu dos Santos.
Crise do petróleo, o último boom
A exploração do carvão na região de Criciúma iniciou-se em 1885, com o primeiro trecho da ferrovia Dona Tereza Cristina, ligando Lauro Müller ao Porto de Laguna. Durante a Primeira Guerra Mundial, o produto catarinense assistiu seu primeiro surto de exploração, época em que foram ampliados os ramais ferroviários no Sul do Estado e inauguradas novas empresas mineradoras. Nos anos 1940 e 1950 várias minas operavam na região e pertenciam a pequenos proprietários locais, grandes empreendedores cariocas e uma estatal, a Companhia Próspera, subsidiária da CSN. Ao longo dos anos 1960 ocorrem mudanças no setor e, no início dos anos 1970 estavam em atividades apenas 11 mineradoras, a maioria pertencente a empresários locais. O último boom no setor foi com a crise do petróleo em 1973, com as atenções voltadas novamente para o uso do carvão nacional. No início da década de 90 o setor é desregulamentado por decreto do governo federal, mergulhando toda a Região Sul catarinense em profunda crise que culminou no Governo Collor. Boa parte das empresas teve queda de 60% no faturamento, como conseqüência a maioria delas faliu, e os rejeitos de pirita ficaram "sem proprietários".

Diário CatarinenseFlorianópolis/SCReportagem Especial27/06/2006