segunda-feira, 17 de novembro de 2008

Reflexão para fim de semestre.


"Muitas das grandes realizações do mundo foram feitas por homens cansados e desanimados que continuaram trabalhando."


Jaque


terça-feira, 4 de novembro de 2008

Biodiesel de Algas Marinhas

Ninguém mais estranha a idéia de ter óleos de girassol. mamona, soja, dendê misturado ao Diesel Comum – o tão falado Biodiesel. Mas será que essas são as únicas plantas que podem ser usadas? A resposta é não. O que pouca gente sabe é que inclusive algas podem ser usadas!

Atualmente mais de 150 espécies de algas são usadas comercialmente para prover alimentos aos seres humanos e animais, servir como agentes espessantes em sorvetes e eliminar doenças em forma farmacêutica. O que poucos sabem é que as algas e os plânctons podem ser usados como biomassa para produção de biocombustíveis.

Apesar de os Estados Unidos serem um dos países que mais contribuem para as emissões gasosas que promovem o aquecimento global - e de não serem muito fãs de tratados para redução de emissões - é de lá que vem essa tecnologia. E surpresa: eles pesquisam isso desde 1978.

A empresa emergente Solazyme, dos Estados Unidos, apresentou a primeira versão operacional de seu sistema de biologia sintética capaz de gerar biodiesel a partir do processamento de algas marinhas.

Segundo nota da empresa, o seu biodiesel derivado de algas passou nos testes iniciais de avaliação, alimentando um veículo comercial em condições reais de tráfego.

Esse processo utiliza um equipamento de fermentação padrão da indústria, o que significa que ele é escalável, podendo produzir o biodiesel em larga escala.

O veículo de testes rodou com o seu motor diesel original, sem modificações. Ele foi abastecido com uma mistura do diesel tradicional com o novo biodiesel. A tecnologia está sendo avaliada em conjunto com a empresa Chevron.

Enquanto que a soja é capaz de produzir cerca de 450 litros de Biodiesel por hectare a cada ano, estima-se que as algas poderiam produzir cerca de 90 mil litros por hectare a cada ano. Além disso, há três outras vantagens:

1) algas podem ser cultivadas em terrenos que não são bons para agricultura (terrenos não aráveis) e em pequenas áreas;

2) há a possibilidade de gerar etanol a partir do que resta após a retirada do óleo.

3) como utilizam CO2 atmosférico, o produtor pode vender os créditos de carbonos. Há um projeto nos EUA que pretende direcionar o CO2 produzido por uma cervejaria para um cultivo de algas, e assim, diminuir as emissões.

Apesar de o Laboratório Nacional de Energia Renovável americano já ter selecionado cerca de 300 espécies que produzem bastante óleo, ainda é difícil reproduzir os resultados de laboratório em um tanque real, que esteja exposto às condições naturais. Isso porque a iluminação, precipitação, pH e organismos invasores causam perturbação e podem substituir a alga de interesse. Enquanto esses problemas não forem resolvidos, a idéia permanece economicamente inviável.

O biocombustível não representa uma revolução energética, já que a sua fabricação continua sendo extremamente danosa ao ambiente. Claro, não podemos negar que se trata de um avanço que promove desenvolvimento, economia e renda. Mas ainda é um paliativo, uma vez que não nos livra da dependência de motores à combustão e, portanto, das emissões gasosas nocivas à saúde.

Biodiesel

Biodiesel é um combustível biodegradável derivado de fontes renováveis, que pode ser obtido por diferentes processos tais como o craqueamento, a esterificação ou pela transesterificação. Pode ser produzido a partir de gorduras animais ou de óleos vegetais, existindo dezenas de espécies vegetais no Brasil que podem ser utilizadas, tais como mamona, dendê ( palma ), girassol, babaçu, amendoim, pinhão manso e soja, dentre outras.

O biodiesel substitui total ou parcialmente o óleo diesel de petróleo em motores ciclodiesel automotivos (de caminhões, tratores, camionetas, automóveis, etc) ou estacionários (geradores de eletricidade, calor, etc). Pode ser usado puro ou misturado ao diesel em diversas proporções. A mistura de 2% de biodiesel ao diesel de petróleo é chamada de B2 e assim sucessivamente, até o biodiesel puro, denominado B100.

Segundo a Lei nº 11.097, de 13 de janeiro de 2005, biodiesel é um “ biocombustível derivado de biomassa renovável para uso em motores a combustão interna com ignição por compressão ou, conforme regulamento, para geração de outro tipo de energia, que possa substituir parcial ou totalmente combustíveis de origem fóssil”.

A transesterificação é processo mais utilizado atualmente para a produção de biodiesel. Consiste numa reação química dos óleos vegetais ou gorduras animais com o álcool comum (etanol) ou o metanol, estimulada por um catalisador, da qual também se extrai a glicerina, produto com aplicações diversas na indústria química.

Além da glicerina, a cadeia produtiva do biodiesel gera uma série de outros co-produtos (torta, farelo etc.) que podem agregar valor e se constituir em outras fontes de renda importantes para os produtores

O Biodiesel apresenta vantagens quanto à produção e utilização já sobejamente conhecidas. Estas vantagens poderão ser ampliadas, pelo aproveitamento da grande biodiversidade que o país apresenta, pois as muitas espécies capazes de produzir biodiesel crescem bem nos diversos territórios do nosso solo agrícola. Essa diversificação pode garantir a continuidade da produção de biodiesel especialmente por fazer a salvaguarda de quebras de safra, perdas sazonais, etc. Como matérias-primas para a produção de biodiesel, vêm sendo empregadas espécies vegetais; porém, como as microalgas já demonstraram potencialidades para a produção de biodiesel, e várias vantagens em relação aos vegetais superiores, deveriam ser consideradas como possíveis fontes de matéria-prima. Este trabalho tem por objetivo fazer uma análise crítica do uso de microalgas para produção de biodiesel, considerando as vantagens e desvantagens do seu uso, bem como sugestões de estudos e tecnologias a serem desenvolvidos.

Matérias-primas utilizadas na produção industrial de Biodiesel

As principais matérias-primas utilizadas são: a soja, a mamona e o dendê. A soja tem potencial para oferecer todo o óleo necessário mesmo para a mistura dos 5%, porém ela sofre restrições de natureza econômica. A mamona é uma cultura que apresenta viabilidade para dar sustentabilidade aos assentamentos rurais no semi-árido, sendo a base de uma das cadeias produtivas do semi-árido. Em relação ao dendê, a Agropalma utiliza o óleo que é resíduo do processo de refino. Neste caso, o processo utilizado é a esterificação dos ácidos graxos residuais no processo de refino do óleo.

Matérias-primas em Estudo

Outras oleaginosas vêm sendo testadas em plantas experimentais, como o girassol, o algodão, o amendoim, o nabo forrageiro, o milho. Em relação às plantas nativas, embora algumas apresentem bons resultados em laboratórios, como o pequi, o buriti e a macaúba, sua produção é extrativista e não há plantios comerciais que permitam avaliar com precisão as suas potencialidades. No caso da Jatropha curcas L, os estudos vêm avançando e esta escolha baseia-se nas ótimas qualidades da mesma, chegando a produzir de 1 a 6 toneladas de óleo/ha. Quanto ao uso do sebo, o biodiesel gerado é de qualidade ligeiramente inferior, porém, o custo de produção é cerca de 30% inferior ao daquela proveniente de óleos vegetais.

Critérios para análise da seleção de matérias-primas para a produção de Biodiesel

Estes critérios estão baseados em aspectos relevantes como: grande teor de óleo por área e por período de cultivo; a cultura deve apresentar um balanço energético favorável; o preço da matéria-prima deve ser compatível com a necessidade de fornecer biodiesel com preços equivalentes ao diesel; o subproduto de extração do óleo deve ser aproveitado, sempre que possível, na alimentação humana ou animal; a cultura oleaginosa deve ser parte da rotação de culturas regionais; o biodiesel produzido deve atender as especificações dos motores.

segunda-feira, 27 de outubro de 2008

Engenheiro químico

"Engenheiro que elabora projetos, instala, opera indústrias e desenvolve novos processos de transformação química de produtos"
Fonte: Redação Brasil Profissões
O que é ser engenheiro químico?

O engenheiro químico é o profissional que elabora, executa e controla projetos de instalação e expansão de indústrias químicas. Ou seja, é ele quem participa de todas as etapas do processo de produção e transformação físico-química de substâncias em escala industrial. Matérias primas naturais, sejam orgânicas ou inorgânicas são convertidos em cimento, medicamentos, fertilizantes, plásticos, alimentos, gasolina e tantos outros produtos que fazem parte do nosso dia-a-dia. Muitas vezes os produtos da engenharia química são matérias primas de outras indústrias de transformação, como a automobilística, moveleira, têxtil, etc. Este profissional tem na matemática, na física e na química a base para sua formação.
Quais as características necessárias para ser engenheiro químico?

Para se tornar um engenheiro químico é necessário ter interesse por química, principalmente da área orgânica, inorgânica e biotecnológica, além de facilidade para matemática e física. Além disso, é necessário que o profissional apresente as seguintes características:

* Agilidade
* Atenção a detalhes
* Capacidade de decisão
* Curiosidade
* Capacidade de organização
* Capacidade de resolver problemas práticos
* Criatividade
* Gosto pela pesquisa e pelos estudos
* Habilidade para trabalhar em equipe
* Interesse em projetar coisas
* Interesse pelas ciências
* Curiosidade pelo funcionamento das coisas
* Interesse por novas técnicas e tecnologias
* Senso prático

Qual a formação necessária para ser engenheiro químico?

Para tornar-se um engenheiro químico, é necessário ter 2° grau completo e curso superior em Engenharia Química, que tem duração média de 5 anos. É importante que o aluno esteja sempre atento às modificações que o mercado oferece, principalmente na área de biotecnologia, que está em alta para os engenheiros químicos, oferecendo grandes oportunidades de trabalho. O domínio do inglês também é fundamental, já que o conhecimento dessa língua é um pré-requisito nos cursos de pós-graduação e especializações da área, além de muito bem visto em empresas que valorizam esse conhecimento do profissional.
Quais as principais atividades do engenheiro químico?

Entre as atividades dos engenheiros químicos, estão:

* Projetar e instalar fábricas
* Dar consultoria e revisar equipamentos
* Calcular a viabilidade técnica e econômica dos processos produtivos
* Fazer análise química, física e toxicológica dos materiais industriais - que consiste, por exemplo, em detectar a presença de metais nocivos ao ser humano nas águas, produtos alimentícios, cosméticos
* Fazer perícia e detectar problemas no processo produtivo, além de verificar a qualidade técnica industrial
* Tratar efluentes industriais e resíduos químicos
* Desenvolver equipamentos para a indústria (dimensionamento e determinação dos processos de produção)
* Desenvolver tecnologia para novos processos, novos produtos e para a preservação do meio ambiente

Áreas de atuação e especialidades

Uma das características da área de atuação dos engenheiros químicos é a abrangência. O campo de trabalho é amplo, devido a sua grande importância e atuação na concepção de produtos que fazem parte do cotidiano de todas as pessoas. Áreas como a petroquímica, alimentícia, farmacêutica, de cimento, mineral, siderúrgica e de produtos químicos industriais, cosméticos, polímeros são alguns dos exemplos de onde este profissional pode atuar. Nestas indústrias, o profissional pode atuar em consultorias, projeto, processo, produção, qualidade, além de pesquisa e desenvolvimento.
Mercado de trabalho

O mercado de trabalho para o engenheiro químico no Brasil encontra-se em expansão, com bom potencial de crescimento para os próximos anos. Devido a sua grande gama de áreas de atuação, o profissional com boa formação teórica e bons conhecimentos de química e outras ciências exatas, tem espaço garantido neste promissor mercado de trabalho. Para se ter uma idéia, há cerca de 20 mil engenheiros com especialização em química, o que significa aproximadamente 3,5% do total dos engenheiros e, a cada ano, cerca de 1.300 alunos formam-se nos cursos de engenharia química. Como se pode perceber, o número de profissionais se formando nesta área ainda é pequeno quando comparado com outras profissões mais procuradas, abrindo espaço no mercado para alunos de qualidade, que serão futuros profissionais.
Entre os setores que mais crescem estão a área de biotecnologia , que é estudo e desenvolvimento de organismos geneticamente modificados e sua utilização para fins produtivos, e também a área de petroquímica que desenvolve estudos e projetos ligados ao petróleo. Portanto, áreas interessantes de trabalho para este engenheiro.
Curiosidades

O exercício da profissão de engenheiro químico é regulado pela lei federal 5194, de 24 de dezembro de 1966, a mesma que regulamenta a profissão dos demais engenheiros, do arquiteto e do engenheiro agrônomo. Esta lei foi regulamentada pelo decreto federal 620, de 10 de junho de 1969, legalizando, assim, o exercício do engenheiro químico. Apesar de tardia sua regulamentação, a profissão de engenheiro químico já vinha sendo exercida no país com a crescente industrialização iniciada nos anos 50, que demandava seu trabalho, através do projeto e execução de diversas manufaturas. O impulso industrial do regime militar na década de 70, conhecida como época do "milagre econômico" foi um importante período para o desenvolvimento da profissão, devido ao surto das indústrias que ocorreu no período. Desde então, sua atuação e importância só têm crescido e buscado cada vez mais profissionais capacitados.

Definições de Engenharia Química

Um conceito moderno e satisfatório de Engenharia Química só é conseguido conjugando a definição formal da área profissional com a evolução histórica da atividade do Engenheiro Químico. A razão disto é que a profissão evoluiu de uma idéia inicial, em que era definida com íntima ligação à indústria química e correlata, até a concepção atual, muito mais abrangente, decorrente das muitas habilitações do Engenheiro Químico.

Do ponto de vista formal, a definição de Engenharia Química é a seguinte:

"É o ramo da engenharia que trata das aplicações dos princípios e demais decorrências das ciências físicas, da economia e das relações humanas ao processo onde a matéria sofre transformações de conteúdo energético, estado físico ou composição, tudo isto com o fim de atender as necessidades ou as aspirações humanas".

Como ciências físicas entende-se aqui, todas as ciências que tratam do mundo físico, tais como a física propriamente dita, a química, a biologia, a mineralogia, etc. Como economia entende-se os princípios que regem a atividade econômica e servem para delimitar a viabilidade da aplicação das ciências físicas. Como relações humanas consideram-se todas as regulamentações e normas a que estão sujeitos os processos de que tratam os Engenheiros Químicos. São normas técnicas, normas de segurança, legislação de controle de poluição, direitos trabalhistas, etc.

É importante salientar que a Engenharia Química, como todos os outros ramos da Engenharia, aplica princípios físicos mas sendo obrigado a aplicar simultaneamente princípios econômicos e de relações humanas. De nada adiantaria um Engenheiro Químico projetar um processo eficiente do ponto de vista teórico, mas inviável economicamente ou que seja proibido do ponto de vista ambiental ou que desrespeite normas de segurança da saúde dos trabalhadores eventualmente empregados no processa ou ainda que atente contra outros princípios e leis que regem a convivência humana.

A característica mais marcante da Engenharia Química, em comparação com outros ramos da Engenharia é a sua abrangência, uma característica que resulta de sua peculiar e ampla base física, química e matemática. Apesar disso, a imagem pública da profissão é quase que exatamente o oposto. Ao invés de ser percebido como uma ampla, geral e versátil forma de engenharia, a engenharia química é vista num sentido muito mais estreito e especializado: a aplicação da química na manufatura de produtos químicos. Se o Engenheiro Químico não é mais considerado "um químico que trabalha em uma planta industrial", ao invés de um laboratório, ele é no mínimo visto como "um engenheiro que aplica química" ou "uma pessoa que fabrica produtos químicos". Isto é, há uma persistência na idéia de que o engenheiro químico é um químico industrial ou um químico de processo.

A imagem está mal colocada evidentemente: o Engenheiro Químico é em primeiro lugar e de modo proeminente um engenheiro, ao invés de um químico industrial, de processo ou do que for, e semelhantemente a outros engenheiros ele está primordialmente engajados com a aplicação da abordagem de engenharia na solução dos problemas em sua área particular de conhecimento.

O Engenheiro Químico planeja, calcula, constrói e opera não só o processo em si, mas os equipamentos onde as transformações ocorrem. É envolvido, portanto, com cálculos, desenhos, materiais de construção, planejamento, compras, organizações do trabalho, etc., atividades típicas de um engenheiro.

Há várias razões para esta percepção distorcida da Engenharia Química por parte do público. A maior destas causas é que o termo Engenharia Química é impróprio para designar a profissão. Engenharia Química, com sua conotação de "manufatura de produtos químicos" tem implicando uma base exclusivamente química na profissão, não representa senão parte da profissão. Os Engenheiros Químicos modernos estão engajados em atividades que ultrapassem em muito a manufatura de produtos químicos. Eles estão em atividades que vão desde esta mencionada até o planejamento ambiental, passando por análises de sistemas de transformação de materiais, produção de energia, sistemas de sobrevivência em ambientes limitados, engenharia biomédica, engenharia espacial, fabricação de semicondutores, e mais uma gama extraordinariamente grande de outras atividades.

Uma segunda causa a ser citada nesta percepção equivocada, é a origem do curso de Engenharia Química nos Departamentos de química Tecnológica das Escolas de Engenharia ou nas Escolas de Química. O ensino da Engenharia Química, nos seus primórdios, aparece em muitas Universidades, como um curso de especialização para químicos e não como um novo curso de engenharia como foi no MIT-USA. Esta imagem ficou até o presente, fazendo com que a profissão seja persistentemente confundida com a profissão do Químico. Engenheiro Químico não é um Químico.

A seguir temos outra definições que buscam expressar a profissão de engenheiro químico

a) “É a aplicação dos princípios e das ciências físicas e químicas bem como da economia e das relações humanas no desenvolvimento dos processos pêlos quais a matéria sofre transformação de estado físico, de composição química e de conteúdo energético”- AIChE – American Insitute of Chemical Engineers - USA

b) Engenharia Química é uma área da Engenharia que trata da arte de aplicar conhecimentos científicos e empíricos, oriundos das ciências físicas, químicas e físico-químicas, combinadas com os aspectos econômicos, de segurança e proteção ao meio-ambiente, com o objetivo de utilizar e converter recursos naturais em formas adequadas para o atendimento das necessidades e aspirações humanas. Para tanto se envolve com os aspectos de transformações da matéria, seja em seu estado físico, de composição química e de conteúdo energético, tendo de para isto, de calcular, dimensionar, projetar, fazer construir, montar, operar e manter, equipamentos e sistemas destinados a produzir, em condições de viabilidade técnica e econômica, bens e serviços de interesse social e comercial”. Thober, C. W. A.

c) “Chemical Engineering is the technique of scaling-up such operations and processes, with some of the large-scale plants being operated continuously and with automatic control. So chemical engineerign is concerned with keeping costs low by mass production methodos, by optimization, and by reducing labor costs. It also is concerned with quality control through better instrumentation related to automatic control systems” John T. Davies – University of Birmingham, England


TUDO BEM COMPLETO E EXPLICADO PARA QUE NÃO HAJA DUVIDAS:

NÃO É Química! É ENGENHARIA QUÍMICA!