PROJETO DE EXTENSÃO_CELSOLISBOA3 (1) (1)

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CENTRO UNIVERSITÁRIO CELSO LISBOA
GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA DE PRODUÇÃO
DESENVOLVIMENTO DE UM SISTEMA DE GESTÃO DE RESÍDUOS INDUSTRIAIS COM REAPROVEITAMENTO PARA ENERGIA RENOVÁVEL
Tatiana dos Santos Borges-25137270
Rafael Machado da Silva -24334102
Roberta Alves Junger Pitrez - RA 25138532
Oziel Mendes André - RA 225600047
Joao Vinícius de Souza - RA 25136980
Julio Cesar Lúcio de Oliveira –RA 25136609
Leonardo Luiz de Oliveira RA 25138923
Tatiane Cyrillo Ribeiro da Silva - RA 24332786
Felipe de Jesus Santos - RA 25137089
Hosana Paonessa Chagas - RA 2432375
 Rio de Janeiro
 2025	
Projeto de Extensão
1. Planejamento (Fase 1)
Descrição do projeto e do planejamento da Extensão
· Para qual público será aplicado este projeto?
· O que, quem, quando, onde e quando será desenvolvido?
· Qual a importância, resultados e impactos esperados?O projeto de extensão universitária executado entre os meses de março e maio de 2025 teve como escopo o desenvolvimento de um sistema conceitual, simples e economicamente viável, para a gestão de resíduos sólidos industriais, com foco na redução, reciclagem e reaproveitamento desses resíduos como fonte alternativa de energia renovável A iniciativa foi aplicada na empresa fictícia Laben, criada especificamente para funcionar como estudo de caso e ambiente de aplicação prática. O público-alvo englobou gestores e colaboradores dessa organização simulada, além de atingir a comunidade externa por meio de divulgação científica em plataformas digitais, como o Instagram.
A proposta contemplou etapas que englobaram o levantamento de dados técnicos sobre a geração de resíduos industriais e análises interdisciplinares com base em fundamentos de Química, Física e Matemática, visando à conversão energética de resíduos. As análises contemplaram a viabilidade físico-química dos materiais e cálculos matemáticos voltados à estimativa do potencial energético e eficiência dos processos. As atividades ocorreram de forma híbrida: coleta de dados no ambiente empresarial e análises/elaboração remota por estudantes, o que proporcionou vivência acadêmica prática e interdisciplinar.
A relevância acadêmica, técnica e social da proposta esteve ancorada em sua capacidade de aplicar os conhecimentos universitários para enfrentar desafios concretos e promover o desenvolvimento sustentável. Os resultados esperados incluíram o mapeamento e a quantificação dos resíduos com potencial energético, a proposição de soluções acessíveis para seu reaproveitamento e a formulação de um modelo de sistema energético adaptado a pequenas e médias indústrias. Em termos de impacto, o projeto buscou contribuir para a redução do volume de resíduos descartados, a economia no consumo de energia convencional e o fortalecimento da cultura de responsabilidade socioambiental no contexto organizacional e social ampliado.
2. Desenvolvimento da Extensão (Fase 2)
Descrição do desenvolvimento da Extensão
· Quais as ações realizadas para promover e realizar a aplicação da atividade de extensão dentro do projeto?
· Como o público-alvo foi envolvido?
Para dar início ao nosso projeto, criamos uma empresa fictícia que funcionou como um ambiente de simulação real, permitindo a aplicação prática dos conhecimentos adquiridos no âmbito da extensão universitária. O projeto, realizado entre março e maio de 2025, teve como escopo o desenvolvimento de um sistema conceitual, simples e economicamente viável para a gestão de resíduos sólidos industriais, com ênfase na redução, reciclagem e reaproveitamento desses resíduos como fonte alternativa de energia renovável. A iniciativa foi aplicada na empresa fictícia, criada especificamente para funcionar como estudo de caso e ambiente de aplicação prática. O público-alvo englobou gestores e colaboradores dessa organização simulada, além de atingir a comunidade externa por meio de divulgação científica em plataformas digitais, como o Instagram.Além disso, promovemos a divulgação entre nossos colegas acadêmicos, compartilhando materiais e debatendo as soluções desenvolvidas, fortalecendo o alcance e a conscientização científica gerada pelo projeto. O desenvolvimento da extensão na Fase 2 focou em criar um sistema simples para lidar com os resíduos da indústria, buscando reduzir, reciclar e usar esses resíduos para gerar energia limpa. Para isso, unimos o que aprendemos na teoria com a prática, tanto na universidade quanto dentro de empresas. Inicialmente, inspiramo-nos nas práticas e processos da empresa Procter and Gamble para compreender os tipos de resíduos gerados em ambientes industriais. Com base nessa referência, utilizamos a empresa fictícia Laben como estudo de caso para simular a coleta e o gerenciamento desses resíduos.. A segunda ação envolveu a realização de análises interdisciplinares, nas quais os estudantes utilizaram conceitos de Química, Física e Matemática para calcular a viabilidade de reaproveitamento dos resíduos. A análise contemplou desde a identificação dos resíduos até a projeção de soluções viáveis para a transformação desses resíduos em energia renovável, utilizando processos como a digestão anaeróbica (para produção de biogás) e a queima controlada (para gerar energia térmica). A análise da composição química e das propriedades termoquímicas dos resíduos industriais da empresa Laben fornece dados essenciais para planejar estratégias seguras e eficientes de reaproveitamento energético. Nos resíduos celulósicos, como papel e embalagens de papelão, o principal componente é a celulose (C6H10O5)n¹, um biopolímero rico em carbono e hidrogênio, conferindo um poder calorífico médio de 17 MJ/kg. Esses resíduos apresentam grande potencial para reaproveitamento energético por meio de combustão controlada, com baixa geração de poluentes, sendo uma solução viável e de baixo impacto ambiental. Nos resíduos plásticos, como polietileno (PE) (C2​H4​)n​, e polipropileno (PP) (C3​H6​)n​¹, encontramos cadeias hidrocarbonadas de alto poder calorífico (40 MJ/kg a 46 MJ/kg), tornando-os altamente atrativos para processos de valorização energética, como queima ou pirólise. Contudo, materiais como PVC devem ser cuidadosamente identificados e separados, já que sua combustão pode gerar compostos tóxicos (dioxinas, furanos). Nesses casos, o reaproveitamento energético só deve ser realizado se a empresa puder investir em tecnologias avançadas de controle de emissões; caso contrário, o descarte seguro e regulamentado é a melhor alternativa ambientalmente responsável. Para os resíduos complexos, como fraldas descartáveis e lenços umedecidos, compostos por celulose, plásticos, SAP e alta umidade, a conversão térmica é tecnicamente desafiadora e de baixa eficiência sem pré-tratamentos caros. Aqui, recomendamos que a empresa avalie cuidadosamente se os custos e os riscos ambientais compensam; em muitos casos, pode ser mais seguro destinar esses resíduos a aterros industriais licenciados ou buscar parcerias para tecnologias especializadas, como reciclagem química ou coprocessamento em cimenteiras, em vez de tentar uma queima direta. Por fim, nos resíduos orgânicos e químicos, como restos de cosméticos (óleos, álcoois, surfactantes), apesar do potencial energético teórico devido à presença de carbono e hidrogênio, a queima não é recomendada sem um sistema industrial avançado. Isso porque muitos desses materiais liberam compostos voláteis ou tóxicos quando submetidos a altas temperaturas, podendo gerar mais prejuízos ambientais que benefícios energéticos. Neste caso, a prioridade deve ser o descarte seguro, segundo as normas ambientais vigentes, ou processos industriais específicos como biodigestores, caso haja viabilidade técnica. Combustão (foco do projeto da empresa Laben)
A combustão é uma reação exotérmica rápida entre um combustível e um comburente (geralmente oxigênio), resultando na liberação de energia sob forma de calor, luz e produtos gasosos (principalmente CO₂ e H₂O).
No caso dos resíduos da Laben, o interesse está em: aproveitar resíduos com alto teor de carbono e hidrogênio (celulose, plásticosPE e PP), que possuem poder calorífico significativo (17–46 MJ/kg), tornando-se excelentes fontes energéticas. Converter o calor liberado em energia elétrica, usando caldeiras, trocadores de calor e geradores a vapor. Reduzir o volume dos resíduos, minimizando a necessidade de aterro.
Vantagens da Combustão para a Empresa Laben: Compatível com os resíduos disponíveis. Geração rápida e contínua de energia elétrica. Redução de volume dos resíduos. Possibilidade de implementar com tecnologias conhecidas (caldeiras industriais, geradores). Necessidades: Separação e controle de resíduos perigosos (como PVC, químicos). Instalação de sistemas de controle de emissões para atender normas ambientais.
Pirólise: A pirólise consiste na decomposição térmica de materiais orgânicos (plásticos, resíduos celulósicos, orgânicos) submetidos a altas temperaturas (300–700°C) em um ambiente sem a presença de oxigênio. Nesse processo, em vez da queima, ocorre a decomposição do material, resultando na formação de: Gases combustíveis (CH₄, H₂, CO) que podem ser queimados para gerar energia; Óleos pirolíticos, líquidos ricos em carbono com potencial para uso como combustível ou matéria-prima química; Carvão/pirolenho (biochar), sólido com alto teor de carbono, aplicável como combustível sólido ou condicionador de solo. Vantagens da Pirólise: Apresenta menor formação de poluentes atmosféricos devido à ausência de combustão direta e contato com oxigênio; Permite a valorização de resíduos complexos, incluindo plásticos mistos e resíduos orgânicos contaminados; Possibilita a geração de múltiplos produtos energéticos, além do calor. Desafios para a empresa Laben: Requer investimento em equipamentos mais caros e tecnologicamente complexos em comparação com sistemas de combustão simples; Demanda controle preciso de parâmetros como temperatura, pressão e atmosfera, além de manutenção técnica especializada; Aplica-se de forma limitada a certos tipos de resíduos, sendo que materiais com alta umidade (como fraldas e lenços) necessitam de secagem prévia. Considerações para a Laben: Embora a pirólise represente uma alternativa promissora para a valorização de resíduos, oferecendo vantagens ambientais e a produção de múltiplos recursos energéticos, seus custos iniciais e complexidade operacional podem representar desafios para a empresa Laben no curto prazo. A combustão, por sua vez, surge como um método mais viável, simples e economicamente acessível para pequenas e médias indústrias, dadas as tecnologias já estabelecidas e os custos operacionais potencialmente menores. A pirólise pode ser considerada uma recomendação estratégica futura, caso a empresa decida investir em soluções de tratamento de resíduos mais avançadas.
Estimativa Avançada do Potencial Energético dos Resíduos Industriais – Empresa Laben: Este relatório apresenta uma análise detalhada, tanto quantitativa quanto qualitativa, do potencial energético contido nos resíduos gerados mensalmente pela empresa Laben. A avaliação considerou as propriedades termoquímicas dos materiais, as equações fundamentais de conversão energética e os aspectos físicos relevantes para a eficiência dos processos. 
	Tipo de Resíduo
	Quantidade (kg/mês)
	Resíduos Celulósicos (papel, papelão)
	50.000
	Resíduos Plásticos (polietileno, polipropileno)
	80.000
	Resíduos Complexos (fraldas, lenços, SAP)
	60.000
	Resíduos Orgânicos/Químicos (cosméticos)
	40.000
1. Propriedades Termoquímicas e Fórmulas Relevantes
Resíduos Celulósicos
· Composto principal: Celulose → (C₆H₁₀O₅)ₙ
· Poder Calorífico Inferior (PCI): 17 MJ/kg (medido experimentalmente por calorimetria, assumindo umidade ≤10%)
Energia estimada:
 A celulose apresenta oxidação completa durante a combustão 
Libera energia de forma estável, sendo ideal para fornos industriais com recuperação de calor. Resíduos Plásticos (PE, PP)
· Compostos principais:
· Polietileno (C₂H₄)ₙ
· Polipropileno (C₃H₆)ₙ
· PCI médio: 43 MJ/kg (baseado na elevada densidade energética de cadeias hidrocarbonadas)
Energia estimada:
A combustão completa dos plásticos:
gera elevadas quantidades de energia, mas com riscos ambientais (dioxinas no caso de PVC). Exige sistemas de controle de emissões.
Resíduos Complexos (Fraldas, Lenços, SAP)
· Composição: Celulose + SAP (poliacrilato de sódio, [-CH₂-CH(CO₂Na)-]ₙ) + plásticos
· PCI estimado: ~20 MJ/kg (ajustado devido à elevada umidade média: ~50%)
· Energia estimada:
A elevada umidade reduz eficiência de combustão direta; recomenda-se secagem prévia ou tecnologias como pirólise, que degradam termicamente os polímeros sem oxidação.
Resíduos Orgânicos/Químicos (Cosméticos)
· Tecnologia: Biodigestão Anaeróbica
· Produção média de biogás: 0,3 m³/kg
· Teor médio de CH₄ no biogás: 60%
· PCI do metano: 35 MJ/m³
Energia estimada:
Biodigestores convertem matéria orgânica via fermentação microbiana, gerando metano. É uma alternativa limpa, mas depende da pureza da matéria orgânica e da ausência de contaminantes químicos.
Combustão em comparação com a Pirólise – Considerações Técnicas
Combustão: Oxidação completa do combustível, gerando calor e gases (CO₂, H₂O). Exige excesso de ar e controle rigoroso de emissões. Alta eficiência, simples, mas poluente se mal gerida.
Energia liberada: Q=m×PCI
Pirólise: Decomposição térmica sem oxigênio, gerando gás combustível, óleo pirolítico e carvão. Ideal para resíduos plásticos e complexos, com menos risco de emissão tóxica, mas demanda mais investimento tecnológico.
Recomendação:
Para a empresa Laben, a rota por combustão deve focar nos resíduos secos (celulósicos, plásticos PE/PP). Resíduos úmidos ou complexos são mais adequados para pirólise ou descarte seguro. Resíduos orgânicos podem ser redirecionados a biodigestores externos, pois montar uma planta interna só se justificaria com volumes muito maiores.
Resumo Final (Mensal)
	Tipo de Resíduo
	Energia Estimada (MJ/mês)
	Celulósicos (Combustão)
	850.000
	Plásticos (Combustão)
	3.440.000
	Complexos (Pirólise)
	1.200.000
	Orgânicos (Biodigestor)
	252.000
Conversão para kWh
1kWh=3.6MJ
	Tipo de Resíduo
	Energia (kWh/mês)
	Celulósicos
	236.111 kWh
	Plásticos
	955.555 kWh
	Complexos
	333.333 kWh
	Orgânicos
	70.000 kWh
Conclusão Técnica
Do ponto de vista físico e matemático, a empresa Laben possui um potencial energético bruto mensal de aproximadamente:
Este valor poderia, em teoria, alimentar cerca de 4.000 residências médias por mês (considerando consumo médio de 400 kWh/mês).
3. Aplicação da Extensão (Fase 3)
Descrição da aplicação e evidências
· Indicar local de aplicação, público envolvido, quantidade de pessoas;
· Evidenciar as ações realizadas através de descrições, links, áudios, vídeos, fotos etc.;
· Qual o impacto e os resultados atingidos?
A fase de aplicação do projeto de extensão ocorreu de forma híbrida, unindo atividades presenciais e digitais. Utilizamos a empresa fictícia Laben – inspirada nas práticas da Procter and Gamble – como estudo de caso para simular a coleta e o gerenciamento de resíduos industriais. No ambiente digital, criamos um perfil no Instagram para divulgar os conteúdos do projeto, ampliando o alcance entre estudantes, profissionais e a comunidade externa. Aproximadamente 30 participantes estiveram presentes nas atividades presenciais. O perfil do Instagram, cujo link é @hosana_laben, apresentou dados expressivos: conforme a imagem de analytics anexa, nos últimos 30 dias foram registradas 2.975 visualizações e 1.626 contas alcançadas, evidenciando um bom engajamento com predominância de publicações (84%) em relação às stories (16%). 
Evidências das Ações Realizadas:
· Materiais Digitais e Mídias Sociais: Criamos o perfil no Instagram focado em "Transformar Resíduos em Energia Limpa". As publicações abordam temas como a conversão energética por combustão controlada, pirólise e biodigestão, acompanhadas por fotos, links e textos explicativos. Um conjunto de imagens dos dados analíticos comprova a eficácia dessa divulgação digital, demonstrando as métricas de engajamento e alcance. Além disso, os integrantesdo grupo discutiram ativamente o tema entre si, enriquecendo o debate e a disseminação dos conhecimentos.
· Atuação em Ambiente Corporativo: Um integrante do grupo apresentou o projeto durante o DDS (Diálogo Diário de Segurança) na empresa em que trabalha, compartilhando os conceitos e soluções desenvolvidas para a gestão de resíduos com seus colegas. Essa ação foi registrada por meio de fotografias, comprovando o impacto prático da iniciativa no ambiente corporativo.
IMPORTÂNCIA DO TEMA
O tema da conversão de resíduos em energia limpa reveste-se de extrema relevância no contexto atual, enfrentando desafios ambientais e promovendo a sustentabilidade. A gestão adequada dos resíduos sólidos industriais é essencial para reduzir os impactos ambientais e promover o aproveitamento dos recursos, transformando um problema em oportunidade. Ao integrar conceitos de Química, física e Matemática, o projeto não apenas reforça a importância da interdisciplinaridade para o desenvolvimento de soluções inovadoras, mas também oferece uma abordagem prática que pode ser aplicada em diversos setores industriais.
Essa iniciativa contribui para:
· Redução dos Impactos Ambientais: A transformação dos resíduos em fontes de energia limpa diminui a quantidade de material descartado inadequadamente, reduzindo a poluição e os danos ao meio ambiente.
· Promoção da Eficiência Energética: Ao aproveitar o potencial energético dos resíduos, criam-se alternativas para a geração de energia, contribuindo para a diversificação da matriz energética e para a redução da dependência de fontes convencionais.
IMPACTO E RESULTADOS ALCANÇADOS
· Integração Teoria-Prática: Ao aplicar os conceitos teóricos em ambientes simulados (por meio da empresa fictícia Laben) e na divulgação digital, os estudantes desenvolveram soluções práticas para a gestão de resíduos, promovendo uma aproximação efetiva entre a academia e o mercado.
· Engajamento e Conscientização: A combinação do perfil no Instagram — com publicações tanto no feed quanto nos stories — e a divulgação presencial no ambiente corporativo ampliou a conscientização sobre a importância do reaproveitamento dos resíduos para gerar energia limpa, incentivando uma cultura de responsabilidade socioambiental. Além disso, as discussões internas entre os integrantes do grupo fortaleceram a troca de ideias e a aferição crítica dos conceitos apresentados.
· Resultados Técnicos e Visibilidade: As análises interdisciplinares possibilitaram a criação de modelos e estratégias para o aproveitamento energético dos resíduos industriais.
 Evidências: 
Link do Instagram: 
https://www.instagram.com/hosana_laben?igsh=ZmlqMnFkeGNjdGFo
Resultados do Instagram:
 
 Evidências do DDs: 
Evidência das discussões internas entre os integrantes do grupo:
Referências Bibliográficas: 
VERTOWN. Como empreender ao transformar lixo ou resíduo em energia? Disponível em: . Acesso em: 25 abr. 2025.
IDEIA SUSTENTÁVEL. Energia - Queima do lixo no Brasil pode gerar 300 MW de energia em cinco anos. Disponível em: . Acesso em: 25 abr. 2025.
PERFIL. Resíduo plástico é utilizado na reciclagem energética. Disponível em: . Acesso em: 25 abr. 2025.
123ECOS. Lixo em combustível - como transformar - conheça técnicas. Disponível em: . Acesso em: 25 abr. 2025.
BLOXS. Pirólise: conheça a técnica que transforma resíduos em energia sustentável. Disponível em: . Acesso em: 25 abr. 2025.
RAÍZEN. Lixo urbano: transformação em energia limpa. 2023. Disponível em: . Acesso em: 20 abr. 2025.
BRASIL ESCOLA. Entalpia de combustão. Disponível em: . Acesso em: 2 maio 2025.
MOTA, et al. Pirólise da biomassa lignocelulósica: uma revisão. Revista Geintec – Gestão, Inovação e Tecnologias, v. 5, n. 4, p. 2511-2525, 2015.
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