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Resumo
Uma das grandes barreiras para as empresas melhorarem seu desempenho no processo de desenvolvimento de
produto é a falta de disponibilidade de pessoas possuidoras de uma visão ampla e integrada deste processo. Para
enfrentá-la vem sendo desenvolvido, por meio de trabalhos de pesquisas, uma nova abordagem de ensino de
desenvolvimento de produto baseada em características de didática ativa, denominada Cenário de Integração. Este
artigo apresenta a aplicação desta abordagem desenvolvida para enfrentar um problema prático de capacitação de uma
empresa multinacional desenvolvedora de produtos altamente tecnológicos, a Xerox.
Palavras-chave:
Desenvolvimento de Produtos, Capacitação Tecnológica, Aprendizagem Organizacional.
Abstract
One of the biggest barriers that enterprises have to face in order to improve their product development process
performance is the lack of professionals with a comprehensive view of the whole process and also with technological
skills. To surpass this barrier, a new approach to product development process education has been proposed within a
frame of research works. This new approach, based on the use of active didactics techniques, is called Integrated
Scenario. In this paper a new application of the approach developed to face a real training problem of a multinational
company, which develops high technological products - Xerox, is presented.
Keywords:
Product Development; Tecnologic Training; Organizacional Learning.
ENGª. PROF. DRA. ANA PAULA F. MUNDIM (1)
UMA EXPERIÊNCIA DE CAPACITAÇÃOAr
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TECNOLÓGICA DOS PROFISSIONAIS DO
DE PRODUTOS
PROCESSO DE DESENVOLVIMENTO
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1. Introdução
Nas últimas décadas, questões como
aprendizagem e capacitação profissional têm
assumido um papel fundamental dentro do
processo de desenvolvimento de produtos
(PDP), permitindo que a empresa mantenha-
se atualizada tecnologicamente e atinja os
rigorosos padrões de produtividade, rapidez
e qualidade exigidos nesse processo.
É importante notar que o desenvolvimento
de produtos deve ter uma abordagem de
integração dos vários tipos de sistemas para
suportar o projeto e a operação de inúmeras
e complexas atividades de engenharia
(Eversheim & Schernikau, 1999). Ou seja,
deve ter uma abordagem multidisciplinar. Este
desenvolvimento requer também o trabalho
em equipe, a aplicação de práticas
simultaneamente e diversos métodos de
desenvolvimento, provocando uma intensa e
eficiente interação entre diferentes áreas da
engenharia, a fim de projetar melhores
produtos. Caso contrário, a fragmentação dos
conhecimentos destas áreas pode trazer
sérias conseqüências para as atividades de
projeto, onde a criatividade do projetista pode
ser l imitada pelo seu alto grau de
especialização (Wheelwright & Clark, 1992).
A tarefa multidisciplinar do
desenvolvimento de produtos requer,
portanto, profundos conhecimentos das
diversas áreas da engenharia, noções
gerenciais, visão sistêmica e integrada do
negócio e relacionamento interpessoal. Neste
contexto, uma das principais dificuldades
atuais no gerenciamento integrado do
processo de desenvolvimento de produtos é
a existência de poucos profissionais
capacitados para atuar eficientemente nesse
processo de negócio multifuncional.
Buscando minimizar o problema, os
profissionais deveriam adquirir o aprendizado
de novas tecnologias acoplado com a visão
integrada do negócio, envolvendo todas as
habilidades requeridas neste processo, tais
como: pensamento sistêmico, trabalho em
equipe e conhecimentos técnicos específicos.
Capacitando-os, assim, a trabalhar entre as
fronteiras das áreas da engenharia,
objetivando identificar e utilizar a correta
combinação de tecnologias e conhecimentos
que irão prover a melhor solução para o
problema de desenvolvimento em questão.
Uma forma de auxiliar esta capacitação
profissional baseia-se na utilização de uma
nova abordagem de aprendizagem de
desenvolvimento de produtos caracterizada
pela didática ativa, denominada cenário de
integração. Tal abordagem é suportada por
modelos de referência, a partir dos quais
consegue-se capturar uma visão sistêmica e
integrada do processo de negócio da empresa
e se obter o mapeamento dos conhecimentos
específicos necessários à execução desse
processo.
Este artigo apresenta um resumo do livro
Desenvolvimento de Produtos e Educação
Corporativa (Ed. Atlas, 2002) da Prof. Dra.
Ana Paula Mundim, onde é discutido a
construção e aplicação da abordagem de
cenário de integração para solucionar a
questão da capacitação tecnológica dos
profissionais do desenvolvimento de produtos
da Xerox Brasil.
2. Ferramenta de Capacitação
Uma forma de minimizar o problema de
formar profissionais qualificados para o PDP
seria fazer com que as pessoas adquirissem
esta experiência dentro das empresas ou
mesmo das escolas, entretanto, poucas são
as escolas ou empresas onde as pessoas
podem aprender novas tecnologias acopladas
com uma visão integrada do negócio, ou seja,
este tipo de aprendizado não é comum, seja
nos cursos de graduação das universidades,
seja nos cursos de aperfeiçoamento
profissional. Para suprir esta necessidade
Rozenfeld et al. (1998) propuseram o
desenvolvimento de cenários educacionais
baseados em modelos de referência, que
possibilitem a oferta de uma visão holística e
uma experiência completa das situações
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envolvidas em um processo de negócio
específico.
Esta nova abordagem de técnica de ensino
é considerada não convencional, já que
emprega didática ativa e proporciona um
relacionamento democrático entre os
participantes, através de sua interação e do
vivenciamento de situações em um ambiente
que reproduz as condições de uma empresa
de manufatura real. Pelo cenário, as pessoas
participam do processo e, conseqüentemente,
aprendem mais (Rozenfeld et al., 1998). As
diversas formas de participação podem ser
feitas através de apresentações, simulações
de tempo real, vivenciamentos e cursos locais
ou a distância, já que segundo Foreman
(1999) um dos papéis das novas abordagens
educacionais é identificar tecnologias de
informação que auxiliem e facilitem os
processos de aprendizagem nas organizações.
A base desta proposta é uma estrutura
de conceitos e elementos que suportam este
vivenciamento, apresentada na Figura 1.
Figura 1–Concepção Básica do Cenário de Integração
do PDP (AMARAL et al., 1999).
Na aplicação de um curso de capacitação,
o participante assume um personagem e
realiza as atividades e ações conforme o papel
deste em um script, que é desenvolvido com
base no modelo de referência de uma
empresa e produto específicos e os
conhecimentos relacionados. O curso é então
dividido em módulos e, ao mesmo tempo em
que a história é contada (seguindo-se o
script), os participantes são levados a realizar
diversos tipos de atividades que têm por
objetivo transmitir os conceitos e exemplos
necessários para a compreensão da história;
e também permitir que ele experimente a
sensação de “vivenciá-la”, ou seja, de
reproduzir as ações dos personagens ou
tomar decisões em seu lugar. Essas atividades
podem ser divididas em apresentações
formais, demonstrações ou vivências (Amaral
et al., 1999).
Contudo, antes de se propor novas formas
de ensino e treinamento eficientes para
capacitação profissional, faz-se necessária a
utilização do modelo de referência como
forma de visualização holística do processo
de negócio em questão, assim como forma
de mapeamento dos conhecimentos
relacionados a este processo, facilitando o
entendimento do contexto em que a
capacitação ocorre. Segundo Fleury & Fleury
(1997), a questão da aprendizagem tem que
ser sempre pensada de forma sistêmica, o
que implica a busca da integração
organizacional para atingir objetivos
compartilhados, seguindo uma estratégia para
a qual cada pessoa e cadaunidade
organizacional saiba como contribuir. Além
disto Wheelwright & Clark (1992) destacam
que para cada projeto específico, identificam-
se diferentes tipos de habilidades e
conhecimentos necessários para a criação da
capacidade de desenvolvimento, ou seja,
requer-se o conhecimento prévio de tais
necessidades a fim de se treinar tal
capacidade.
Com base nessa nova abordagem de
cenário de integração, descreve-se a seguir
um caso prático de capacitação tecnológica
em desenvolvimento de produtos.
3. Caso Xerox de Capacitação
Tecnológica no PDP
A Xerox estava implementando um novo
modelo do processo de desenvolvimento de
produtos, adotado como padrão mundial
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desta corporação. Este modelo foi
desenvolvido no país sede com o apoio de
importantes centros de pesquisa deste país e
de um instituto, dentro desta empresa, cuja
atribuição é desenvolver tais tipos de padrões,
material didático e cursos para capacitação.
Ele adota os mais modernos conceitos e
ferramentas sobre gestão do PDP e é parte
importante da estratégia da empresa para a
melhoria de seu desempenho mundial.
A estratégia de disseminação deste
modelo de referência no Brasil empregava
como suporte os treinamentos desenvolvidos
na matriz. Com o objetivo de minimizar os
custos de deslocamento dos funcionários
brasileiros para realizar tais cursos no exterior,
e, principalmente, para se desenvolver um
curso adaptado à realidade da empresa no
Brasil, foi iniciado um projeto de cooperação
universidade-empresa com o Grupo de
Engenharia Integrada do NUMA – EESC – USP
(Mundim, 2002).
A proposta inicial da Xerox era a de
preparação de um programa de capacitação
profissional amplo, incluindo o treinamento,
adaptado às realidades dos funcionários
brasileiros, sobre o novo PDP e a capacitação
destes profissionais nas técnicas e métodos
incorporados nesse processo. Ofereciam, para
tanto, a oportunidade de se utilizar os
materiais e cursos internos já disponíveis
dentro da empresa, criados por uma unidade
de outro país.
No entanto, os pesquisadores perceberam
esta como uma grande oportunidade para
avaliar o emprego do cenário como
instrumento para capacitação e aprendizagem
organizacional. Sua utilização dentro desta
situação problemática da Xerox poderia
suportar a transmissão do novo modelo do
PDP de maneira contextualizada,
empregando-se um caso de desenvolvimento
próximo da realidade dos funcionários das
unidades brasileiras. Além disso, as novas
formas de aprendizagem empregadas,
permitiriam aos participantes simularem
algumas atividades específicas deste
processo. Havendo, portanto, um potencial
para aumentar o nível de aproveitamento e o
estímulo para a utilização de tal processo
(Pugh, 1996).
A visão holística que a proposta do cenário
de integração proporciona poderia auxiliar na
conscientização dos funcionários quanto à
importância do trabalho multidisciplinar e à
percepção da interação de suas atividades
com a de outros setores da empresa dentro
do novo processo, facilitando,
conseqüentemente, a implementação e
utilização do novo modelo do PDP. Mais ainda
essa visão holística poderia funcionar como
integradora de um programa mais amplo de
educação corporativa para o PDP.
Após entrar em contato com a proposta,
feita pelos pesquisadores, a Xerox concordou
que fosse aplicado dentro do programa de
capacitação o conceito de cenário de
integração. Iniciou-se, então, um projeto de
cerca de 8 meses, durante os quais, foi
preparado, exclusivamente para a empresa,
um cenário completo sobre o novo PDP.
Um funcionário da Xerox responsável pelo
projeto atuou conjuntamente com o grupo de
pesquisa no desenvolvimento da aplicação,
fornecendo subsídios sobre o produto e a
empresa, discutindo e tirando dúvidas do
processo, avaliando as informações
desenvolvidas e agendando entrevistas e
visitas às instalações, necessárias para o
desenvolvimento do cenário.
Esta aplicação foi projetada como parte
do programa de capacitação, visando
(Mundim, 2002):
-à transmissão de uma visão holística
e integrada do novo PDP da empresa;
-uma visão contextualizada das
ferramentas, técnicas e métodos contidos no
processo;
-uti lizar novas formas de
aprendizagem, e
-motivar os profissionais a se
capacitarem nas ferramentas, técnicas e
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métodos apresentados no curso, conforme
suas necessidades particulares.
Deste modo, o cenário foi planejado como
o primeiro passo dentro de um programa de
educação corporativa para o PDP, a ser
seguido posteriormente por um conjunto de
ações e treinamentos em conhecimentos e
ferramentas específicos, relacionados com
esse processo, porém, citados e
contextualizados durante esse primeiro curso.
Ou seja, a visão e as competências gerais,
desenvolvidas no primeiro curso aplicando o
cenário, deveriam auxiliar a fornecer a base
necessária para a compreensão do modelo
de referência do processo de negócio e todas
as suas funcionalidades, recursos e
organização, facilitando, a partir de então, não
só a capacitação dos profissionais, assim
como a interação entre eles.
Todo este programa de educação
corporativa para o PDP é baseado no modelo
de referência do processo de negócio e nos
conceitos de educação continuada, gestão de
pessoas por competências e novas formas de
aprendizagem. Segundo o programa, cada
área funcional responsável por certas
atividades do PDP necessita de competências
específicas para o desempenho de suas
tarefas, levando aos cursos que os
profissionais dessa área deveriam ser
qualificados (parte inferior da Figura 2).
Figura 2-Esquema do Programa de Educação
Corporativa para o PDP da Empresa Pesquisada.
O cenário desenvolvido baseou-se na
concepção básica de cenários apresentada
anteriormente e no novo modelo de referência
para o PDP da Xerox, o qual precisaria ser
transmitido aos funcionários. O primeiro passo
para sua construção foi a escolha de um
produto exemplo dentre os produtos da
empresa. Em seguida, determinaram-se as
características da empresa modelo, definindo-
se suas unidades e estrutura organizacional.
Fez-se também um mapeamento dos
conceitos e ferramentas citados no modelo
de referência e os que, mesmo não sendo
citados, haviam sido considerados
importantes pelo responsável pelo programa
de capacitação. Baseando-se nas
características do produto e da empresa criou-
se um script narrando a história completa do
produto exemplo, incluindo o emprego das
ferramentas e conceitos listados. Estes
elementos, somados ao novo modelo de
referência para desenvolvimento de produtos
da Xerox, constituem o cenário de
desenvolvimento de produtos customizados.
Este curso, aplicando o cenário de
integração, foi aplicado 6 vezes em unidades
diferentes (e na maior parte das vezes
distantes) da Xerox, com uma média de 20
participantes por turma, perfazendo um total
de 119 participantes. Tais turmas eram
bastante heterogêneas quanto aos níveis
hierárquicos e áreas de atuação (compras,
marketing, software, finanças, manufatura,
entre outros), mas, em sua maioria era
formada por gerentes ou profissionais de mais
altos níveis, responsáveis por difundir o
processo dentro de suas áreas.
Como recurso complementar à aplicação
do cenário de integração, criou-se um site na
Internet (empregando-se uma solução de
educação a distância) com o objetivo de
proporcionar um local onde os alunos
pudessem trocar informações e realizar
discussões sobre o modelo de referência
(chats), armazená-las (fóruns), e, também,
realizar uma avaliação on-line sobre os
conhecimentos adquiridos no curso. Tal
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avaliação não tinha o intuito de testar tecnicamente os conhecimentos, mas sim forçar os alunos a manipularem
todo o material recebido no curso (principalmente a documentação original da empresa sobreo novo
modelo). Esta avaliação tornava-se disponível aos participantes um mês após o final do curso, permanecendo
on-line durante o período de uma semana. Vale destacar que a empresa só oferecia certificado de conclusão
para os colaboradores que realizassem os testes na Internet, como forma de motivação e apoio da alta
cúpula às atividades de capacitação e aprendizagem (Meister, 1998).
A avaliação da aplicação do cenário na Xerox foi realizada em três momentos distintos: logo após a
realização dos cursos, seis e oito meses após, respectivamente, por meio de um questionário respondido no
encerramento do curso, um questionário enviado por correio eletrônico e entrevistas pessoais com alguns
profissionais que realizaram o treinamento.
Os resultados coletados nestas três etapas da avaliação validaram as hipóteses levantadas anteriormente.
Vale ressaltar, entretanto, que questões sobre a organização do tempo do curso; nível de detalhamento dos
conhecimentos para profissionais de áreas específicas dentro do processo; suporte do comitê executivo não
só para capacitação dos profissionais, como também para implementação dos novos conhecimentos; cultura
de aprendizagem organizacional da empresa e metodologia de utilização dos integradores da educação
corporativa devem ser consideradas para aumentar a efetividade do cenário de integração do PDP no
contexto da educação corporativa.
4. Considerações Finais
A fim de se beneficiar das vantagens da abordagem multidisciplinar que o desenvolvimento de produtos
oferece, uma empresa deve ter times de desenvolvimento de produtos compostos por profissionais qualificados
nesta abordagem, ao invés de profissionais que trabalham isoladamente em suas específicas funções.
Entretanto, para formar estes times o foco de atenção atual deve ser direcionado para a educação
multidisciplinar requerida por estes profissionais. A solução é desenvolver a habilidade de se atualizar
competências e conhecimentos, ou seja, profissionais de todos os níveis de uma organização devem combinar
a expertise em alguns conhecimentos técnicos específicos com a capacidade de trabalhar eficientemente
em grupo, formar relacionamentos produtivos com clientes e fornecedores e criticamente refletir sobre suas
práticas organizacionais e se necessário mudá-las, contribuindo, então, para transformar sua empresa em
uma organização que aprende (SENGE, 1990).
O livro descreve um caso prático de capacitação tecnológica no PDP da Xerox Brasil, utilizando uma nova
forma de aprendizagem baseada em métodos de didática ativa. A análise desse caso apresentou uma série
de considerações que confirmam as afirmações anteriores.
(1) Mestre em Engenharia de Produção e doutora em Engenharia Mecânica pela USP/ São Carlos,
sendo autora do livro “Desenvolvimento de Produtos e Educação Corporativa”, Ed. Atlas, 2002. Atua como
professora no curso de Engenharia Mecânica da FAAP, assim como no MBA em Engenharia de Produto da
Politécnica da USP. Além disto, é certificada no Project Management Institut (PMI), tendo 6 anos de
experiência na gestão de projetos. Neste sentido, atuou em projetos de implementações de sistemas de
informação, revisão de processos e estratégias organizacionais em empresa tais como: Xerox, Brasil Telecom,
Telemar, Sercomtel, Embraco, Videolar e Perdigão.
Dados do Autor
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Bibliografia
AMARAL D., ZANCUL E., ROZENFELD, H. Cenário de Engenharia Integrada: Ampliando e Avaliando
uma Aplicação em Educação, XIX Encontro Nacional de Engenharia de Produção, Niterói – RJ, 1999.
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WHEELWRIGHT, S.C.; CLARK, K.B. Revolutionizing Product Development: quantum leaps in speed,
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Resumo
Podemos definir liofilização como um processo de estabilização, no qual uma substância é previamente congelada e
então a quantidade de solvente (geralmente água) é reduzida, primeiro por sublimação e posteriormente por dessorção,
para valores tais que impeçam atividade biológica e reações químicas.
A liofilização tem sido usada há várias décadas em escala industrial para a estabilização de numerosos produtos,
muitos dos quais de origem biológica. Embora métodos alternativos estejam disponíveis para este propósito, a liofilização
freqüentemente é o método de escolha para a desidratação de fármacos, vacinas, produtos de biotecnologia e diagnóstico,
devido às vantagens oferecidas em termos de estabilidade térmica e retenção de atividade durante o processo e durante
o subseqüente armazenamento do produto liofilizado.
Apesar de seu uso extenso, muitos equívocos ainda cercam o processo, inclusive a convicção de que a liofilização é
uma técnica simples que pode ser aplicada a qualquer produto que requer secagem. Além disso, muitas considerações
tratam o processo como uma arte ao invés de uma ciência.
Palavra chave: liofilização.
Abstract
The freeze-drying (lyophilization) process is defined as a stabilizing process in which a substance is first frozen and
then the quantity of the solvent (generally water) is reduced, first by sublimation and then desorption to values that will
no longer support bilological activity or chemical reactions.
Freeze-drying has been used for several decades on an industrial scale for the stabilization of numerous products,
many of which are of biological origin. Although alternative methods are available for this purpose, freeze-drying often
remains the method of choice for the dehydration of pharmaceuticals, vaccines, diagnostics and biotechnology products,
due to the advantages it can offer in terms of thermal stability and retention of activity, both during the process itself and
during subsequent storage of the freeze-dried product.
In spite of its extended use, many misunderstandings still surrounded the process, besides the conviction that the
freeze-drying is a simple technique that can be applied to any product that request drying. Perhaps the most general
mistake made regarding the lyophilization process is its treatment as an art rather than a science.
Keywords: lyophilization, freeze-drying.
ENGª. DRA. ANA MARIA IRENE BARTOLOMEU AYROSA (1)
LIOFILIZAÇÃO
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CIÊNCIA ou ARTE?ARTE?ARTE?ARTE?ARTE?
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1. Introdução
Congelamento e subseqüente secagem no
estado congelado são fenômenos bem
conhecidos desde tempos remotos. É do
conhecimento de todos que, em tempos de
inverno, a neve poderia desaparecer da terra,
sem derreter, por sublimação direta sob calor
radiante. A civilização Inca, nos picos
superiores do reino montanhoso, secava
alimentos, ao sol, sob pressão atmosférica
reduzida. Porém, só por volta do Século XX,
Altman e Gersh fizeram uso desta técnica para
a preparação de amostras biológicas para
microscopia, dando, então, uma aplicação
potencial para as experiências básicasde
Bordas e d’Arsonval (1906).
A liofilização permaneceu um assunto
confidencial até a Segunda Guerra Mundial.
Só então, tornou-se uma prática corrente
quando, Earl Flosdorf nos E.U.A., Ronald
Greaves na Inglaterra e François Henaff na
França prepararam os primeiros lotes de
plasma sanguíneo l iofi lizado para o
tratamento de vítimas em campos de batalha.
Na ocasião, Earl Flosdorf, considerando que
esta técnica pôde preparar um sólido
altamente solúvel, chamou o processo de
liofilização, do grego, “amigo de solvente”.
Quase ao mesmo tempo, na Inglaterra,
Ernst Chain entendeu que este novo processo
seria o modo ideal para estabilizar produtos
bioquímicos frágeis, como o que ele havia
isolado, a Penicilina. Este era o real começo
do desenvolvimento prodigioso de
antibióticos, uma, se não a principal das
contribuições mais significantes da ciência
para gênero humano. O Prêmio Nobel foi dado
a Ernst Chain em 1945.
Nos anos seguintes, extratos de tecido,
hormônios, esteróides, ossos e fáscia para
cirurgias de reparação e reconstrução e muitas
outras substâncias ativas instáveis foram
preparadas através da liofilização; inclusive
soros e vacinas, um campo crucial no qual
Charles Mérieux abriu caminho.
A liofilização ainda é tratada por muitos
como uma arte. O vidro foi tratado como um
tipo de arte por milhares de anos depois de
sua descoberta e só na segunda metade do
século passado ocorreu a transição para
ciência. Devido à ciência, principalmente à
mecânica quântica, computadores produzidos
há vinte anos, quando comparados aos
sistemas atuais, fazem-nos parecer da idade
da pedra. Para que a liofilização faça tal salto
em tecnologia dependerá principalmente de
avanços em métodos analíticos térmicos.
Contudo, convém frisar que se consome
menos tempo e esforço para desenvolver um
processo de liofilização, para um determinado
produto, pelo uso de princípios científicos do
que por tentativa e erro.
2. Definição
Há muitas definições alternativas, a
maioria delas incompletas para definir
liofilização. Operacionalmente poderíamos
definir o processo como um método
controlável de desidratar materiais lábeis,
freqüentemente de origem biológica, através
da dessecação sob pressão reduzida.
Tecnicamente a liofilização pode ser
descrita como:
1.Resfriamento da amostra;
2.Conversão da água congelável em
gelo;
3.Congelamento eutético de
componentes cristalizáveis;
4.Persistência de uma matriz amorfa
composta de solutos não cristalizáveis e
umidade não congelável;
5.Sublimação do gelo sob pressão
reduzida;
6.“Evaporação” da água da matriz
amorfa;
7.Dessorção da umidade
remanescente na matriz aparentemente seca.
O diagrama de fases da água (Figura 1)
representa um papel chave no processo de
liofilização. É uma representação gráfica das
propriedades da água em termos de duas
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variáveis intensivas, pressão e temperatura.
O diagrama mostra as regiões onde a fase
sólida, líquida e vapor estão presentes. A
interseção das três linhas ocorre a uma
temperatura de 0,0098°C e uma pressão de
4,58 mmHg, o chamado ponto triplo. Neste
ponto, todas as três fases da água coexistem.
Se fornecermos calor a um material em
condições abaixo do ponto triplo, a água
contida neste produto passará diretamente
do estado sólido ao de vapor, sublimando. É
nestas condições que ocorre a liofilização,
porém, convém mencionar que, no processo
de liofilização, a temperatura do produto
congelado deve ser mantida bem abaixo de
0°C.
Figura 1-Diagrama de fases da água.
A liofilização apresenta várias vantagens
ao competir com outros processos de
desidratação. A baixa temperatura, mantida
durante todo o processo, evita qualquer
alteração química das substâncias sensíveis
ao calor e umidade. Por este motivo, um
produto seco por esta técnica mantém
inalterável a sua composição química original,
a sua atividade terapêutica e outras
propriedades características. Se for
acondicionado e armazenado
convenientemente, poderá manter-se sem
alteração por um longo período. Os produtos
liofil izados apresentam facilidade na
reconstituição devido à estrutura porosa
deixada pela saída da água. Isto garante a
reprodução fiel do produto original uma vez
em contato com a fase líquida primitiva. A
liofilização reduz a tendência que certos
produtos têm para aglomerarem quando
dessecados por outras técnicas, além de
reduzir também a perda de constituintes
voláteis.
Que tipos de produtos são liofilizados?
1. Não-biológicos, onde o processo é
usado para desidratar ou concentrar reativos
ou substâncias químicas sensíveis ao calor.
2. Bio-produtos não vivos. Esta
compreende a principal área de aplicação e inclui:
2.1. enzimas, hormônios, antibióticos,
vitaminas, hemo-derivados, anticorpos,
vacinas inativadas, etc. Este sub-grupo inclui
fármacos que podem ser usados para
diagnóstico e terapêutica;
2.2. ossos e outros tecidos do corpo para
uso cirúrgico ou médico;
2.3. alimentos, onde propriedades
organolépticas são importantes;
2.4. bio-produtos úteis industrialmente.
3. Organismos vivos, onde células
reconstituídas depois da secagem devem
poder crescer e multiplicar-se para produzir
nova progênie. Exemplos incluem bactérias
e fungos usados como culturas de semente
ou vacinas viróticas atenuadas.
4. Usos diversos: livros danificados por
inundações, artefatos de museu, etc.
Há equipamentos de liofilização de
diversos modelos para as mais diferentes
aplicações. A Figura 2 mostra um esquema
geral de um liofilizador industrial. Basicamente
consta de quatro partes: uma câmara de
secagem, um condensador, uma bomba de
vácuo e um compressor. A câmara de secagem
lembra um armário com várias prateleiras,
destinadas a receberem o material a secar. É
construída de forma a suportar as pressões
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negativas de operação e possui uma porta
que fecha hermeticamente, através da qual
se faz a carga e descarga do equipamento.
A câmara de secagem está diretamente
ligada ao condensador e este, por sua vez,
à bomba de vácuo. O condensador opera a
temperaturas abaixo de -40°C, dependendo
dos obstáculos que o vapor encontra para
atingir o condensador. A temperatura da
superfície do condensador deve ser mantida
em valores tais que a pressão de vapor do
gelo esteja bem abaixo da pressão total na
câmara. Quanto maior for o gradiente de
temperatura entre o produto e o
condensador, maior será a velocidade de
secagem. O calor deve ser fornecido ao
material através do aquecimento das placas
por um fluido circulante ou por resistência
elétrica. A razão de remoção da umidade
depende da taxa de fornecimento de calor
ao produto. Portanto, depende da
condutividade térmica do material bem como
da sua espessura.
Figura 2-Esquema geral de um liofilizador.
As três etapas do processo de liofilização,
congelamento, secagem primária e secagem
secundária são críticas. A determinação
correta dos parâmetros que envolvem estas
fases são de fundamental importância e, da
sua correta manipulação, depende a
qualidade do produto final.
3. Congelamento inicial
Durante o congelamento de uma solução,
a água transforma-se em gelo, num variado,
porém, com alto grau de pureza. Os
constituintes não aquosos são concentrados
em uma pequena quantidade de água. A
Figura 3 representa as relações de equilíbrio
líquido sólido entre a água e um sal a
diferentes concentrações e temperaturas. Em
uma solução, cuja concentração está situada
à esquerda do ponto eutético (temperatura
de solidificação total), à medida que se reduz
a temperatura, ocorre a separação do gelo e
a solução remanescente torna-se cada vez
mais concentrada, até atingir a concentração
eutética. Uma solução, à direita do ponto
eutético, precipita o sal à medida que ocorre
o resfriamento e torna-se cada vez mais
diluída até atingir a concentração eutética.Figura 3-Diagrama de equilíbrio sólido-líquido.
Para um material ser congelado, de forma
que a liofilização possa ocorrer, deve haver
uma mudança de fase envolvendo o solvente.
Se o solvente é água, então devem ser
formados cristais de gelo. A formação desses
cristais de gelo resulta na separação do soluto
do solvente. Os solutos são então confinados
a uma localização conhecida como a região
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Té
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o
intersticial da matriz. Essa região intersticial
não só tem que conter os solutos da
formulação original, mas também uma
quantidade pequena de água que não
cristalizou. A temperatura na qual a
mobilidade da água intersticial fica significante
é definida como a temperatura de colapso e
dependerá da natureza dos solutos.
A determinação precisa do ponto eutético
de um determinado material é de grande
importância. Constitui o limite térmico
superior a não ultrapassar durante a
liofilização, descartando assim o risco de
provocar o fenômeno do colapso, que é uma
alteração estrutural perceptível como um
encolhimento radial da matriz sólida do
liofilizado. A causa desse encolhimento é
atribuída a uma redução da viscosidade.
Produtos, que no congelamento não
formam eutético, e sim matrizes altamente
viscosas e amorfas, não sofrem transições de
fases definidas, mas podem fluir em função
da temperatura e umidade, devido à redução
da viscosidade.
4. Secagem primária
Quando a temperatura e pressão
requeridas são atingidas no condensador e
câmara respectivamente, inicia-se a secagem
primária. A temperatura de placa é aumentada
de tal forma que a sublimação do gelo possa
ocorrer na matriz do produto. A temperatura
do produto é então diminuída para assegurar
uma matriz completamente congelada ao
longo de todo o processo de secagem
primária. Em um caso ideal, a temperatura
do produto, durante o processo de secagem
primária, será diretamente dependente da
temperatura de placa e da pressão na câmara,
isto é, o número de graus de liberdade da
temperatura do produto se aproximará de
zero. Conseqüentemente para manter uma
determinada temperatura do produto não é
possível mudar a pressão na câmara sem a
compensação de uma mudança na
temperatura de placa. O final da secagem
primária pode ser constatado pelo aumento
da temperatura do produto, num valor
próximo à do ambiente o que equivaleria, pela
observação visual, ao desaparecimento da
interface entre a camada seca e a camada
congelada.
5. Secagem secundária
Após a secagem primária, prossegue-se
com a evaporação da água remanescente por
um período em geral de 30% a 50% do tempo
gasto na primeira fase. O processo de
secagem secundária serve para diminuir o
conteúdo de umidade residual no bolo
formado pelo produto, de tal forma que já
não haverá crescimento biológico ou reações
químicas. O conteúdo de umidade de
equilíbrio do produto será dependente da
temperatura do bolo, da pressão parcial do
vapor de água sobre a superfície do mesmo
e da interação química entre a composição
da formulação e o vapor de água. Para um
determinado material, o conteúdo de umidade
final pode ser reduzido por um aumento na
temperatura de placa (a uma pressão parcial
constante do vapor de água) ou uma redução
na pressão parcial do vapor de água sobre a
superfície do bolo (a uma temperatura
constante do produto).
A conclusão do processo de secagem
secundária geralmente é simbolizada pela
temperatura do produto aproximando-se da
temperatura de placa por um período
específico de tempo.
A Figura 4 mostra um ciclo completo de
liofilização em função do tempo, temperatura e
pressão para uma formulação de baixa
concentração de um produto farmacêutico.
Observa-se que o tempo de secagem primária
para o produto do exemplo foi de 10 horas
aproximadamente. O material permaneceu a
uma temperatura de -40°C durante este período
e a pressão na câmara foi de aproximadamente
50 mTorr. Já na secagem secundária, iniciada
automaticamente logo após a primária, a
temperatura do produto foi sendo elevada
gradativamente até 20°C. A pressão na câmara
de secagem nessas condições caiu a 0mTorr.
45
Figura 4-Curva de liofilização de uma formulação farmacêutica de um sal em baixa concentração.
6. Conclusões
Cada produto tem suas particularidades e, portanto, cada ciclo de liofilização é único. Talvez resida nesse
ponto o fato que torna o processo de liofilização uma operação unitária tão instigante que o faz parecer uma arte.
Bibliografia
ROSA, A.M.I.B. Estudo do perfil de textura da carne bovina cozida liofilizada. São Paulo (Tese
de Doutorado – Faculdade de Ciências Farmacêuticas da Universidade de São Paulo), 1999.
AYROSA, A.M.I.B., FAINTUCH, B.L., PITOMBO, R.N.M. Freeze-drying parameters and hygroscopic
profile of radiopharmaceutical kits labeled with 99m-Tc. The Journal of Nuclear Medicine, v.42,
p.264P, 2001
JENNINGS, T.A. Lyophilization – Introduction and Basic Principles, Interpharm Press, Buffalo
Grove, IL, 1999.
JENNINGS, T.A. Discussion of primary drying during lyophilization. J. Parenter. Sci. & Tech.,
Philadelphia, v.42, n.4, p.118-121, 1988.
REY, L. Some leading prospects in freeze-drying. Lyophilization Conference 2002 (Notes).
Amsterdam, 2002.
(1) Engenheira Química formada pela FEFAAP, Mestre e Doutora pela USP; Professora da disciplina
Engenharia de Alimentos na FEFAAP; Diretora da Sociedade Internacional de Liofilização (International
Society of Lyophilization – Freeze Drying, Inc. – ISL-FD, Delaware, PA, USA); E-mail: anayrosa@uol.com.br
Dados do Autor
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RESUMO
As vantagens da produção de eletricidade a partir de biomassa – inclusive a venda de excedentes de eletricidade por
cogeradores – já foram estudadas em inúmeros trabalhos, que analisam seus benefícios para os setores envolvidos e
para a sociedade em geral, principalmente pelos aspectos ambientais e estratégicos.
Este trabalho tem como objetivo apresentar a situação do setor elétrico brasileiro e analisar os problemas técnicos,
sociais e ambientais do setor madeireiro, apresentando alternativas para a geração de energia elétrica. O setor madeireiro
foi selecionado pelo fato de estar entre aqueles que mais geram resíduos, biomassa, em seu processo industrial, sendo
este um setor com grande potencial termelétrico.
O presente trabalho analisa uma indústria do setor madeireiro, avaliando os sistemas atuais de produção e propondo
a implementação de uma Central Termelétrica que funcione em conjunto com as atividades da madeireira, para gerar 500
kW e aumentar a capacidade de geração de vapor utilizada em seus processos produtivos. Para isso, foram analisadas
diversas tecnologias e tipos de sistemas para o aproveitamento do resíduo, para que, fosse possível a escolha do sistema
mais adequado às necessidades da empresa estudada.
Palavras-Chave: Biomassa, eletricidade, sustentabilidade, cogeração, resíduo de madeira.
ABSTRACT
The advantages of the production of electricity starting from biomass - besides the sale of surpluses of electricity for
cogenerator - they were already studied in countless works, that analyze its benefits for the some sections and for the
society in general, mainly for the environmental ambient and strategic aspects.
This work has as objective to present the set of the Brazilian electric section and to analyze the technical, social
problems and you set of the Brazilian wood section, presenting alternatives for the generation of electric energy. The
wood section was chosen, because is among those that more generates residues, biomassa, in its industrial process,
being this a section with great potential thermoelectric.
The present work analyzes an industry of the wood section, evaluating the current systems of production, and
proposing an starting of a Thermoelectric Central that works together with the activities of the wood,to generate 500 kW
and to increase the capacity of vapor generation used in its productive processes. For that, several technologies and
types of systems were analyzed for the use of the residue, so that, it was possible the choice of the most appropriate
system the needs of the studied company.
Keywords: Biomass, electricity, cogeneration, sustentability, wood residues.
FELIPE MOREIRA MIRANDA (1), FABIO GIOBBI (2), JOSÉ RODRIGUEZ RIVERO JR. (3)
ORIENTADORA: ENGª. MSC. SILVIA MARIA STORTINI GONZÁLEZ VELÁZQUEZ (4)
46
APROVEITAMENTO SUSTENTÁVEL DE
RESÍDUOS DO SETOR MADEIREIRO PARA
GERAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA EM
PEQUENA ESCALA.
ESTUDO DE CASO: SGUARIO INDÚSTRIA DE MADEIRAS LTDA - ITAPEVA-SP
47
1. Introdução
Atender a todas as regiões povoadas do
país com energia elétrica representa ainda
um grande desafio. A chegada da energia
elétrica às populações rurais em regiões
menos favorecidas, de difícil acesso e com
baixa renda, proporciona um impacto positivo
na melhoria da qualidade de vida e acesso à
condição básica para exercício da cidadania.
Atingir esse objetivo significa um avanço do
país rumo à sustentabilidade.
Atualmente, a questão energética e o
desenvolvimento sustentável são questões de
amplos debates entre a sociedade mundial,
não só porque o suprimento energético é uma
das condições básicas para o
desenvolvimento, mas também porque o
atendimento a esta demanda tem provocado
profundas agressões ao meio ambiente.
O setor energético tem uma participação
muito grande nos principais problemas
ambientais enfrentados pela sociedade
mundial, pois a maior parte da energia
consumida hoje é proveniente de
combustíveis fósseis, que além de não serem
uma fonte de energia renovável, contribuem
muito para o efeito estufa. Assim, a busca
por fontes renováveis de energia, que não
agridem tanto a natureza, deve ser um
objetivo de toda a sociedade.
A utilização da biomassa provoca um
desenvolvimento na economia da região,
gerando empregos, não só pela dinamização
do setor de equipamentos, como na área
rural, fixando e aumentando o número de
empregos no campo, evitando a migração
para cidades.
Com vistas a todos esses problemas, alunos
do 5º ano do Curso de Engenharia Mecânica
desenvolveram em seu trabalho de conclusão
de curso, no ano de 2003, um estudo de caso,
em uma serraria no Estado de São Paulo, visando
ao aproveitamento do resíduo de madeira
proveniente dos processos industrias, para a
geração de eletricidade na própria serraria.
2. Situação do Setor Elétrico
O Brasil dispõe da maior bacia hidrográfica
do mundo. “As usinas hidrelétricas proliferaram
a partir da década de 50, dando sustentação
ao forte impulso do país rumo à industrialização
e ao desenvolvimento” (Brasil Energia). “Hoje
a matriz energética brasileira é composta,
aproximadamente, por 82% de geração
hídrica, ficando o restante distribuído entre a
geração térmica, eólica e nuclear”(ANEEL,
2003), com uma potência instalada, em 2003,
de 86.684 MW (BEN, 2001).
A demanda por energia elétrica,
naturalmente, cresceu de forma exponencial,
sendo atendida por meio de pesados
investimentos que resultaram na construção da
usina Hidrelétrica de Itaipu, segundo dados do
IBGE, 2003. Além de que, a população aumentou
de forma significativa e houve um deslocamento
muito grande do campo para as cidades.
Em meados dos anos 90, o sistema
hidrelétrico instalado começou a dar sinais
de esgotamento. “Desde os anos 70, a crise
do setor elétrico foi se agravando em
conseqüência das tarifas mantidas em
patamares reduzidos, como tentativa
política de combate à inflação de governos
anteriores” (VELÁZQUEZ, 2000 pag. 6).
Porém “em 1995, o Brasil alcançou a
estabilização da sua moeda e o fim da
galopante inflação que castigou a economia
e a população nas mais de duas décadas
anteriores. O saldo deixado pelo regime
inflacionário, no entanto, resultou na
incapacidade física do estado de realizar os
elevadíssimos investimentos necessários
para uma atualização do parque energético
nacional” (IBGE, 2003).
Das 23 hidrelétricas, cujas obras
encontravam-se paralisadas em 95, 15 foram
concluídas até 2000, acrescentando cerca de
16 mil MW ao total da capacidade gerada.
Paralelamente, abriu-se o mercado
energético à iniciativa privada, para que
investimentos complementares viessem a
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os
assegurar o atendimento de uma demanda
em constante crescimento.
Segundo VELÁZQUEZ, 2000, só no
primeiro semestre de 1996, a população
comprou 1,8 milhões de geladeiras, 4 milhões
de televisores, 2,5 milhões de ferros de passar
e milhares de outros produtos
eletroeletrônicos, que juntos consomem o
equivalente à metade da energia gerada pelas
hidrelétricas de Jupiá e Ilha Solteira, as duas
maiores da Companhia Energética de São
Paulo (CESP).
Com base no BEN, 2001, pôde-se
visualizar o aumento do consumo de energia
elétrica no setor residencial, ressaltando o
aumento do consumo de 1994 para 1995 de
13,6 %, de 1995 para 1996, em 8,6 %, contra
previsões iniciais de 2,6 % . De 1996 para
1997, o aumento foi de 7,3%, de 1997 para
1998, de 7,2% e assim por diante.
De acordo com VELÁZQUEZ, 2000, desde
1996 há uma grande preocupação com o
déficit de energia, em virtude do aumento do
consumo de eletroeletrônicos, uma vez que
se manteve o crescimento do consumo de
eletricidade. Naquele instante, as indústrias
necessitavam de maior quantidade de energia
para atender à demanda, enquanto o país
dependia de chuvas para equilibrar o nível
dos reservatórios.”Em 2001, o Brasil foi
submetido a um dos piores regimes
pluviométricos das últimas décadas,
resultando, somado todo o conjunto de
fatores mencionados, no problema ora
enfrentado por toda a população brasileira”,
em nove meses de racionamento de energia
elétrica (VELÁZQUEZ, 2003).
O Brasil é um dos raros países
privilegiados do ponto de vista hídrico, mas
isso o torna dependente do regime de chuvas.
Recentemente, o Ministério de Minas e
Energia (MME)1 anunciou a criação de um
Grupo de Trabalho com o BNDES e
ELETROBRÁS no intuito de elaborar um
programa de apoio ao investimento em fontes
alternativas renováveis, com taxas e prazos
compatíveis com as tecnologias.
O Programa de Incentivo às Fontes
Alternativas de Energia Elétrica (PROINFA),
criado pela Lei 10.438, em 26/04/2002, tem
como principal objetivo aumentar a
participação da energia elétrica produzida por
empreendimentos de Produtores
Independentes Autônomos, concebidos com
base em fontes eólicas, pequenas centrais
hidrelétricas e biomassa, num total de
1.100MW por fonte, no Sistema Elétrico
Interligado Nacional.
3. Situação do setor Madeireiro
O histórico da indústria de madeira sólida
no Brasil desenvolveu-se inicialmente pela
região Sul, fato este que se caracterizou como
responsável pelo desenvolvimento desta
região no século XIX.
Atualmente, a indústria de Base Florestal
Brasileira, a mais expressiva da América
Latina, vem atuando em segmentos bastante
diversificados: produtos de madeira sólida,
painéis reconstituídos, celulose e papel,
moveleiro e outros.
Devido às dificuldades econômicas vividas
pelo país nos últimos anos - desaceleração
da economia mundial, desvalorização do Real
frente ao Dólar, alta das taxas de juros,
desemprego, crise da Argentina e crise
energética interna, entre outras, as empresas
do setor de madeira estão sendo obrigadas a
buscar novas tecnologias e a desenvolver
novos conceitos produtivos, com a finalidade
de melhorar a competitividade perante o
mercado, através do aumento de
produtividade e qualidade, resultando em
maiores lucros.
Estima-se que, no cenário
macroeconômico nacional, o setor da indústria
de base florestal tenha representado, em
2000, 2% do Produto Interno Bruto (PIB).
Isto caracteriza um montante de
aproximadamente US$ 12 bilhões. Desse
montante, o setor madeireiroresponde por
1 CARVALHO, C.H.C., Coordenador Geral de Desenvolvimento Energético / Fontes Renováveis, MME, em palestra proferida no 4º
Encontro de Negócios de Energia, FIESP/CIESP, São Paulo, 28/08/2003.
49
aproximadamente US$ 5,5 bilhões, enquanto
que os restantes US$ 6,5 bilhões
correspondem ao setor de celulose, papel e
papelão.
Mesmo com as dificuldades econômicas
vividas pelo setor, os empresários estão
buscando a consolidação de seus mercados
aumentando sua produtividade.
Cabe ressaltar que, segundo estimativas,
a indústria madeireira emprega quatro vezes
mais mão-de-obra direta informal do que a
com registro em carteira, conforme dados de
2002 do IBGE. Estima-se, ainda, que o setor
emprega aproximadamente, conforme dados
extra-oficiais, 1,5 milhões de pessoas entre
empregos diretos e indiretos.
4. As Florestas Brasileiras
A área total das florestas do Brasil é
superior a 8,5 milhões de quilômetros
quadrados. Estima-se que aproximadamente
42% da área total do território são cobertas
por floresta natural densa, 7% por floresta
natural aberta e 17% por outras formas de
vegetação natural. O restante das áreas
brasileiras (34%) foi convertido em outros
usos, tais como florestas plantadas,
agricultura, pecuária, áreas urbanas e infra-
estrutura.
5. Impactos Ambientais da Geração
de Energia
De acordo com VELÁZQUEZ, 2000,
impacto ambiental é definido como uma
alteração, favorável ou desfavorável, no meio
ambiente, produzida por uma determinada
ação ou atividade, sendo esse impacto direto
ou indireto, podendo manifestar-se a curto
ou longo prazo, ser de curta ou longa duração,
reversíveis ou não.
Tanto na fase de construção como na
operação, as centrais elétricas causam
severas modificações no meio ambiente,
afetando não só a população humana como
também a fauna, a flora, as colheitas e as
florestas.
Hoje em dia, analisar a questão ambiental
é um papel fundamental para a seleção de
novas fontes de energia elétrica, uma vez que
os custos ambientais se revestem de
significativa importância, devendo ser
cautelosamente estimados de modo a
refletirem os custos impostos à sociedade.
VELÁZQUEZ, 2000, alerta para os
impactos provocados pela geração
hidrelétrica, já que a construção da barragem
provoca a formação de um lago artificial
conhecido como reservatório, alterando as
dinâmicas existentes na ecologia da região.
Em termos de ecologia, alega-se que o
deslocamento de animais da área alagada
para as florestas é praticamente em vão, já
que ocorre uma disputa entre os animais
novos com os já existentes naquela região,
reduzindo aproximadamente aos mesmos
níveis de cada espécie; outros nem sequer
conseguem escapar da inundação.
Com a conseqüente formação do
reservatório, surgem outros impactos, como
a emissão do metano (CH
4
), que também é
responsável pelo efeito estufa aliado ao
dióxido de carbono (CO
2
), como conseqüência
da degradação da biomassa submersa.
Por isso, essa alternativa exige
equacionamento de problemas ambientais,
sociais e institucionais, além de haver a
necessidade de transmissão de energia a
longa distância.
6. Estudo de Caso
Implantação de uma Central
Termelétrica de 500 kW na Sguario
Indústria de Madeiras Ltda - Itapeva-SP
Proposta de Instalação e estudo
preliminar de Viabilidade
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6.1 Histórico Desta Indústria
Madeireira
A Unidade industrial da SGUÁRIO é
atualmente suprida de energia elétrica via três
alimentadores independentes, uma parte (500
kW) atende a serraria, uma segunda (268 kW)
atende uma área implantada recentemente,
na qual se desenvolve a fabricação de painéis
e outra (123 kW) o sistema de secagem. Este
estudo visa a suprir apenas a demanda de
energia elétrica da serraria.
Os gastos totais com as duas atividades
da empresa atualmente chegam a atingir R$
29.000,00/mês com energia elétrica, na
capacidade topo de produção. A intenção da
empresa é a redução deste valor pela metade
do valor atual através da auto-produção, por
meio da cogeração na serraria. O presente
projeto contempla somente a serraria, não
envolvendo as partes de painéis e sistemas
de secagem, logo todos os dados se referem
à atividade da serraria.
A proposta baseia-se na otimização do
emprego dos resíduos de processo,
resultantes do processamento de madeira
bruta em toras, convertendo-os em energia
através de tecnologias modernas de queima,
compatíveis com as exigências de qualidade
ambiental da Agroflorestal Matas Verdes S/
A, que mantém, administra, reforma e explora
as florestas de Pinus.
6.2 A Sguario e sua Relação com
Aspectos Energéticos e Ambientais
A SGUARIO – Indústria de Madeiras Ltda.
– possui serraria localizada no Município de
Nova Campina – SP, apresentando uma
capacidade de produção de 2.200 m3/mês de
madeira serrada.
Para atender à demanda de calor de
processo, a empresa apresenta atualmente
um sistema de geração de vapor a partir de
uma caldeira Biochamm, modelo WSCV 3000,
com capacidade nominal de 3 ton/h de vapor
saturado, a uma pressão manométrica de até
12 kgf/cm2, Figura 1 , condição que não
permite cogeração. A demanda de calor de
processo atual corresponde a
aproximadamente 2.600 kg/h de vapor
saturado. Em um médio prazo, este consumo
deve duplicar e, em uma segunda fase, tornar-
se quatro vezes maior.
Figura 1- Caldeira – 12 kgf/cm2 .
Como toda grande unidade de
processamento de madeira “in natura”, gera-
se uma quantidade substancial de resíduos.
Os resíduos são parcialmente queimados
na caldeira existente, os cavacos são vendidos
e a serragem é estocada em um grande
depósito, em área vizinha à sua unidade
industrial, e encontra-se apta a ser empregada
para queima e complementação de carga
térmica através de transporte interno na
empresa.
Com relação à energia elétrica, a região
de Itapeva é considerada, pela concessionária
de eletrificação local, uma região na qual é
freqüente a incidência de demanda reprimida
de energia. Confirmando esta verificação, a
unidade da empresa apresenta problema
parcial de demanda reprimida de energia
elétrica.
A implementação de uma unidade de
geração termelétrica na SGUARIO consiste na
51
possibilidade de conciliação de diversos
interesses extremamente positivos:
-eliminação dos gastos com consumo
de energia elétrica, que ficam reduzidos ao
preço de custo na respectiva unidade de
geração. Dessa forma, o lucro passa a ser o
que efetivamente deixou de ser gasto com
energia, descontando-se os gastos com
financiamentos, despesas operacionais e
demais descontos;
-há possibilidade de geração de
energia firme, de baixo custo e sem
diferenciação de horário (ponta ou fora de
ponta) para consumo. Estabiliza-se assim a
produção e a qualidade da energia, pela oferta
uniforme no horário de ponta, principalmente
levando-se em consideração a intenção da
empresa em operar em mais de um turno;
-possibilidade do emprego de
cogeração em futuras ampliações na
capacidade produtiva.
6.3 Oferta de Biomassa
A biomassa, gerada pelo processamento
industrial da madeira de pinus Elliotti, coloca
a SGUARIO como uma das maiores
concentrações deste resíduo na região. Tal fato
é conseqüência de uma grande região de
abrangência de suas atividades e da escala
regular de produção mantida pela empresa. A
SGUARIO produz madeira ao longo dos meses
do ano e sua produção está sujeita a pequenas
oscilações, em função de flutuações de
mercado e sazonalidade. A Tabela 1 apresenta
os dados de produção, já convertidos em
produção de picados, casca e serragem,
considerando-se uma média de 22 dias úteis
ao longo dos diversos meses do ano, operando
sob sua capacidade nominal atual.
Fonte: Sguario Ltda, 2003.
Esta oferta de biomassa é diretamente
proporcional ao nível de produção de madeira,
Figura 2, considerando-se as mesmas
características de matéria-prima.A produção
relativamente regular de resíduos ao longo do
ano e a forma como são gerados, atendendo
parcialmente às necessidades de demanda de
energia térmica da própria SGUARIO, reduzem
significativamente os problemas relacionados
ao armazenamento de grandes quantidades
de combustível, evitando investimentos com
a construção de grandes sistemas de
armazenamento ou a ocupação de grandes
áreas de acúmulo de resíduos para
estabilização da produção de energia.
Figura 2-Biomassa disponível na serraria.
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Tabela 1-Produção atual mensal de biomassa na SGUARIO.
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6.4 DEMANDA DE ENERGIA
A SGUARIO tem dois alimentadores
independentes, consumindo eletricidade no
Segmento Horo-Sazonal, sub-grupo A4, em
13,8 kV, praticando sistema de Tarifação Horo-
Sazonal Verde sob uma demanda atualmente
contratada de 500 kW + 268 kW +123 kW =
891 kW, fora da ponta, 500 kW correspondem
ao consumo da serraria, a ser atendido pelo
projeto. Os 391 kW restantes serão mantidos
pelo alimentador da concessionária.
A demanda de energia apresenta um
padrão muito uniforme, não havendo picos,
devido ao controle rigoroso efetuado e já
mencionado. Esse fator cria uma situação
favorável ao planejamento de consumo de
combustível para a opção de autoprodução
de energia elétrica. Os valores de consumo
oscilam significativamente ao longo do ano,
com elevação nos meses de junho a setembro.
O menor valor de consumo é verificado no
mês de fevereiro.
Para avaliação dos custos envolvidos na
compra de energia elétrica da concessionária,
a Tabela 2, apresenta valores brutos totais
de gastos com energia elétrica na unidade
da SGUARIO.
Tabela 2-Custo da Energia da SGUARIO.
6.5 Potencial Terméletrico
O potencial termelétrico global da unidade
é usualmente determinado, considerando-se,
em um primeiro lugar, a disponibilidade total
de biomassa, que limitará o porte de geração
pelo máximo valor de potência para cada
conjunto de tecnologias empregadas e
concebidas a partir do projeto conceitual do
processo termelétrico.
Posteriormente, existem inúmeras
possibilidades associadas às potências
passíveis de serem atingidas, em função das
opções tecnológicas adotadas para o
processo, que dependem diretamente dos
planos da empresa quanto ao aproveitamento
de energia (calor e trabalho) no processo e
quanto aos níveis e critérios de custos e riscos
a serem assumidos pela mesma, com relação
ao investimento no futuro sistemas de
ampliação.
De acordo com o regime de operação
proposto para a empresa e para a
termelétrica, será estabelecido o padrão de
consumo de biomassa e, posteriormente,
definidas as alternativas tecnológicas e a
expectativa de potência no gerador.
A opção da empresa pela inserção de um
conjunto completo de seis estufas para
aproveitamento do calor no escape da turbina
aumenta significativamente a eficiência global
do processo e a capacidade de produção, o
que vem ao encontro das metas de duplicação
da capacidade de madeira serrada, para um
futuro próximo.
Para o total da energia bruta primária,
contida no combustível da SGUARIO ao longo
dos meses do ano, para o qual se considera
o poder calorífico inferior (1.850 kcal/kg),
descreve-se um regime de operação de 24 h/
dia e um fator de utilização global2 de 88,7%.
Para uma aproximação preliminar dos
dados atuais de produção de biomassa da
SGUARIO, adotou-se um sistema composto
de uma turbina em contrapressão, operando
nas condições demandadas pelo processo.
2 Fator multiplicado pelo tempo total de regime, para se descontar os períodos em que o equipamento está parado para
manutenção.
Fonte: Sguario Ltda, 2003.
53
6.6 Aspectos Técnicos
As alternativas para localização da central
foram avaliadas de acordo com estudo
desenvolvido no local, que otimiza o
aproveitamento do sistema de movimentação
de biomassa já existente, favorecendo o
transporte até o silo principal, a ser construído
próximo à caldeira.
Analogamente, devido à opção de
empregar estufas como equipamentos de
condensação a partir do escape da turbina,
este conjunto de equipamentos deve
integralmente ser automatizado e integrado
ao sistema de supervisão e controle.
A opção de uso de 22 kgf/cm2 de pressão,
vapor superaquecido a 320 oC, visa a
incrementar a potência no conjunto em níveis
de segurança e confiabilidade.
6.7 O Projeto Conceitual do Processo
A obtenção de um projeto de Micro Central
Termelétrica (MCT), plenamente adequado às
necessidades da SGUÁRIO, sob o ponto de
vista técnico e econômico, passou por um
levantamento das características operacionais
atuais e dos futuros planos estratégicos da
empresa.
Esta etapa foi percorrida através de
análises de alternativas, que culminaram em
um projeto do processo mais adequado e
enquadrado nos interesses da empresa,
respeitando-se, assim, além de seus
interesses, suas l imitações e futuros
aproveitamentos passíveis de emprego na
unidade.
A implementação da central termelétrica
tem como propósitos a geração de energia
elétrica, com o objetivo de suprimento estável
e contínuo de potência para a unidade
industrial da SGUÁRIO, em seu regime
operacional, e a venda dos excedentes de
energia a terceiros, através da queima dos
resíduos próprios da empresa.
A central termelétrica deverá operar
ininterruptamente e oferecer controle
operacional total sobre todos elementos
descritos no escopo de fornecimento,
excetuando-se os claramente definidos.
Dentro dos limites da central, os montantes
de energia elétrica produzidos serão
distribuídos exclusivamente nas instalações
internas da empresa, não apresentando
possibilidade de paralelismo com a
concessionária nesta configuração.
Entretanto, tal alternativa poderá ser incluída
em um futuro.
O diagrama de processo está apresentado
na Figura 3 com valores teóricos para as
variáveis de processo mais relevantes.
Representa as condições predominantes sob
o ponto de vista da condição nominal de
operação da unidade.
Fonte: Dados dos Autores, 2003.
O processo foi organizado em grupos de
equipamentos, divididos em sistemas:
geração de vapor; turbo-redutor; gerador;
sistema elétrico e itens de construção civil.
6.8 Análise Funcional da Unidade
Termelétrica
A caldeira deverá possuir uma capacidade
efetiva de produção de 8 ton/h de vapor de
22 kgf/cm2 de pressão, superaquecido a
320oC. O vapor produzido será encaminhado
à turbina de contrapressão que operará a uma
pressão de 2 kgf/cm2. Após a caldeira será
instalado um dessuperaquecedor para atender
aos equipamentos de troca térmica com vapor
saturado.
Tal sistema deve ser dimensionado de
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Figura3 - Fluxograma do processo.
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forma a permitir a condensação do vapor em
todas as faixas operacionais da central,
independentemente do fator de utilização do
equipamento. Todo sistema deve ser
dimensionado para operar irrestritamente em
vazões efetivas de vapor de até 8 ton/h.
Considera-se o regime de operação
contínuo durante as 24 horas do dia e 7 dias/
semana, numa operação total de 350 dias/
ano para fins de projeto. Entretanto, o
equipamento apresentará condições de operar
no mesmo regime da serraria.
Nas Tabelas 3, 4 e 5, abaixo, estão
apresentados os resultados dos cálculos
termodinâmicos, referentes aos
equipamentos da central termelétrica.
Tabela 3-Cálculo da massa de vapor produzida na
caldeira.
Fonte: Cálculos dos autores, 2003.
Tabela 4-Cálculo da entalpia na turbina.
Fonte: Cálculos dos autores, 2003.
Tabela 5-Cálculo do trabalho gerado no sistema.
Fonte: Cálculos dos autores, 2003.
9. Conclusões Preliminares
Segundo os cálculos termodinâmicos, é
possível a geração de 500 kW, com um
consumo de 2,50 t/h de biomassa, disponível
na planta, produzindo uma vazão de vapor
de 5,42 t/h.
De acordo com a instalação proposta, será
possívelimplementar os 500 kW de potência
instalada.
Com esta configuração, será possível gerar
energia suficiente para o consumo da serraria
e o vapor necessário para a implementação
de mais três novas estufas, visando ao
aumento na produção industrial da empresa.
Considerando-se que o preço médio da
eletricidade adquirida da concessionária local,
segundo dados da empresa, é de
aproximadamente R$ 24.000,00 /mês, pode-
se concluir que a economia anual, com a
geração de eletricidade, será de R$
144.000,00 ao ano.
Além da economia de energia, a empresa
poderá agregar valor aos seus resíduos, que
serão utilizados como combustível na Central
Termelétrica.
9.1 Investimento
A Tabela 6 relaciona os valores dos
investimentos referentes às instalações
propostas.
55
Tabela 6-Investimento
Fontes: Empresas fornecedoras de equipamentos de
geração de energia elétrica, 2003.
Cálculos dos autores, 2003.
De acordo com os resultados, pode-se
concluir também que, levando-se em
consideração somente o custo evitado de
eletricidade, o “pay back” do projeto é de
aproximadamente dez anos, isto é, com a
economia da compra de energia elétrica os
investimentos serão pagos em
aproximadamente dez anos, como
demonstrado na Tabela 7, abaixo.
Tabela 7-Demonstrativo de “Pay back”
Fonte: Cálculos dos Autores, 2003.
10. Conclusões
É de extrema importância a
implementação de leis que regulamentem e
viabilizem o processo de cogeração com
biomassa, não levando em conta apenas a
geração de energia elétrica em si, mas
também como uma medida estratégica
industrial, ambiental e econômica.
A importância da cogeração para indústria
não é apenas em relação à diminuição nos
custos fixos com a compra de eletricidade,
mas também por outras razões. Como por
exemplo: a diminuição dos impactos
ambientais causados pelos resíduos
industriais, o fortalecimento de um setor
industrial gerador de empregos e da indústria
de equipamentos nacionais.
Em 2002, o país atravessou uma crise
energética, o que levou ao racionamento de
energia, despertando discussões sobre a
matriz energética brasileira e a busca de novas
opções de geração de energia. Em 2004, o
país se encontra em outra situação com uma
aparente abundância de energia, mas pelas
experiências anteriores observou-se a
extrema importância do desenvolvimento de
novas fontes de energia de forma sustentada.
Observou-se que as dificuldades
tecnológicas são mínimas e que as maiores
barreiras estão no campo político, com a falta
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de leis claras que regularizem e protejam os autoprodutores de energia.
Vale ressaltar que esta abundância de energia encontrada no cenário atual é temporária, pois o país
aguarda a retomada do crescimento econômico, que demandará mais energia. O país precisa se preparar
para que não ocorram os mesmos problemas do passado com a falta de energia e precisa encontrar uma
maneira sustentável de desenvolvimento para a garantia da qualidade de vida das gerações futuras.A
ca
dê
m
ic
os
Dados dos Autores
Bibliografia
ABIMCI – Associação Brasileira da Indústria Processada Mecanicamente, 2003, www.abimci.com.br
ABRACAVE – Associação Brasileira de Florestas Renováveis, 2003, http://www.abracave.com.br.
ANEEL – Agência Nacional de Energia Elétrica, 2003, www.aneel.gov.br.
CENBIO – Centro Nacional de Referência em Biomassa, www.cenbio.org.br
COELHO, S.T. Barreiras e Mecanismos para Implementação de um Programa de Larga Escala
de Cogeração a Partir de Biomassa. UmaProposta para o Estado de São Paulo. (Tese de Doutorado)
Programa Interunidades de Pós-Graduação em Energia, Universidade de São Paulo, São Paulo, 1999.
COELHO, S.T. Avaliação da Cogeração de Eletricidade a partir de Bagaço-de-Cana em
Sistemas de Gaseificador /Turbina a Gás. (Dissertação de Mestrado) Programa Interunidades de
Pós-Graduação em Energia, Universidade de São Paulo, São Paulo, 1992
ELETROBRAS – Centrais Elétrica Brasileiras S.A, www.eletrobras.gov.br
ELETROBRÁS/MME – Departamento Nacional de Desenvolvimento Energético. 1998. Energia e
Desenvolvimento Sustentável – Relatório Final. Rio de Janeiro: Instituto de Economia da UFRJ,
1998. 160p.
IBGE – Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística, 2003, www.ibge.gov.br.
VELÁZQUEZ, S. M. A cogeração de energia no segmento de papel e celulose: Contribuição à
matriz energética do Brasil.. (Dissertação de Mestrado) – Instituto de Eletrotécnica e Energia da
Universidade de São Paulo. São Paulo,2000
VELÁZQUEZ, S. M. Perspectivas para a Cogeração nas Indústrias Integradas e de Celulose,
com a Utilização de Sistemas de Gaseificação/Turbina a Gás para Biomassa e Lixívia.
(Qualificação de Doutorado) – Instituto de Eletrotécnica e Energia da Universidade de São Paulo. São
Paulo,2003
WYLEN, G. V.; SONNTAG, R.; BORGNAKKE, C. Fundamentos da Termodinânica Clássica Editora
Edgard Blucher Ltda, 4ª edição. 1998.
(1) Engenheiro Mecânico formado pela Faculdade de Engenharia – FAAP em 2003;
(2) Engenheiro Mecânico formado pela Faculdade de Engenharia – FAAP em 2003;
(3) Engenheiro Mecânico formado pela Faculdade de Engenharia – FAAP em 2003;
(4) Engenheira Química formada pela Faculdade de Engenharia – FAAP em 1985, Mestre e Doutoranda
do Programa de Pós-graduação em Energia da Universidade de São Paulo – USP, Professora da Faculdade
de Engenharia FAAP.
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LABORATÓRIO DE GEOPROCESSAMENTO E TOPOGRAFIA
Nosso laboratório passou, no último ano, por uma grande modernização, recebendo diversos
aparelhos dos mais modernos e dotados de recursos avançadíssimos para cada tipo de equipamento.
Esses equipamentos entraram, de pronto, em uso nas aulas práticas, possibilitando assim
aos nossos alunos a elaboração de trabalhos mais sofisticados e aprofundados, sem alteração de
carga horária, devido à praticidade e à grande gama de recursos desses equipamentos, a saber:
• Para locação de obras e levantamentos topográficos aplicados, principalmente, à Construção
Civil, o Laboratório recebeu 5 Teodolitos Leica (Fotos 1 e 2), dotados de visor (LCD) com dispositivos
luminosos, nivelamento eletrônico, prumo a laser, ângulos horizontais à direita ou à esquerda, com
ângulo vertical zenital ou inclinação em porcentagem. Permite ainda configurações para trabalhar
em graus (sexagesimais) de 0º a 359º 59’ 59" grados de 0 a 359.999 grados, graus decimais de 0º
a 359,555º ou mil de 0 e 6399,99 mil. Uma mensagem de erro é emitida, se o aparelho estiver
submetido às temperaturas fora da variável de –20ºC a +50ºC ou 4ºF a 122ºF e será desligado
automaticamente. A precisão do aparelho chega a 10" ou 1,5 mgrados e pesa cerca de 4,5 kg. Sua
luneta possui aumento em 30 vezes e focaliza a partir de 1,60m.
 Foto 1-Teodolito Leica. Foto 2-Teodolito Leica.
• Ainda para aplicações topográficas em Construção Civil, o Laboratório foi dotado de 5
Níveis Automáticos NA720 Leica (Foto 3), muito leves que possuem lunetas com aumento de até
30 vezes e foco a menos de 0,5m, resolução superior a 4", compensador de nível com precisão de
0,5", dotado ainda de círculo horizontal auxiliar com leituras de 1º.
ENGº. CARLOS AZEVEDO MARCASSA – PROFº. ADJUNTO DA DISCIPLINA DE TOPOGRAFIA E GEOPROCESSAMENTO
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• Também para equipamentos topográficos utilizados em Construção Civil, o Laboratório
recebeu o L4DA Leica (Foto 4), um nível a laser rotativo e autonivelante, fornecendo nível, prumo
e alinhamento. O erro do aparelho é menor que 0,8 mm a cada 20 m, com alcance de 460 m
(diâmetro)
• Para a área de Topografia de Estradas ou outras locações afins, o Laboratório recebeu
uma estação total TC600 Leica (Fotos 5 e 6), com alcance de até 2000 m (em condições atmosféricas
excelentes), 3 prismas, medição nas unidades graus (sexagesimal e decimal), grados e % para o
círculo vertical,precisão de 5" ou 1,5 grados, objetiva de 28mm de abertura com foco a partir de 2m
e aumento de 28 vezes, a precisão em distâncias é de 3mm + 3ppm.
Foto 3-Nível Automático NA720.
Foto 4-L4DA Leica.
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Além desses equipamentos mais sofisticados, o Laboratório de Topografia e Geoprocessamento
recebeu inúmeros acessórios, tais como:
• 1 Trena a laser Leica para distâncias até 100m;
• 1 Planímetro digital;
• 4 Bipés para suporte de prismas para estação total;
• 2 Miras de alumínio de 5 m para utilização com nível a laser;
• 2 Rádios Motorola para alcance de 3 km.
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Foto 6- Estação Total TC600 Leica.
Foto 5- Estação Total TC600 Leica.
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EQUIPAMENTOS DE ÚLTIMA GERAÇÃO NO LABORATÓRIO DE MECÂNICA DOS
SOLOS DA FAAP
A FAAP adquiriu recentemente três equipamentos de última geração para a realização de ensaios
sobre solos para o Laboratório de Mecânica dos Solos da Faculdade de Engenharia Civil. Os
equipamentos são os seguintes:
•Uma prensa para ensaios de solicitação triaxial “Digital Tritest”, da ELE-Soiltest (Foto 1);
•Dois equipamentos para realização de ensaios de Mini Vane Test (ensaio de “palheta”), da
ELE-Soiltest (Foto 2);
•Duas prensas para ensaios de adensamento edométrico “Hogentogler Geostar” (Foto 3).
A prensa para ensaios triaxiais permite a realização de ensaios para a determinação da resistência
ao cisalhamento dos solos sob diversas formas de solicitação, como, por exemplo, compressão e
extensão axial e radial, com ou sem medidas de pressões neutras. Todos os resultados podem ser
coletados automaticamente por um microcomputador, podendo ser analisados imediatamente após
a realização dos ensaios. O equipamento permite também a determinação da permeabilidade dos
solos, para vários estágios de pressão.
O ensaio de palheta original (também conhecido como “Vane Test”) é empregado com bastante
frequência para se determinar a resistência não-drenada de solos (argilas) moles, constituindo-se
ENGº. P.H.D. MAURICIO ABRAMENTO – PROF. TITULAR DA DISCIPLINA DE MECÂNICA DOS SOLOS
ENGº MSC. PAULO AFONSO DE CERQUEIRA LUZ
PROFº. ADJUNTO E RESPONSÁVEL DA DISCIPLINA MECÂNICA DOS SOLOS
Foto 1- Equipamento de ensaio triaxial.
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em um ensaio in situ. O equipamento de Mini Vane Test foi concebido com base neste equipamento
de campo, com o objetivo de permitir o estudo, em condições de laboratório, da resistência não-
drenada de solos moles. É um equipamento bastante versátil, através do qual podem ser realizados
vários ensaios, manuais ou automaticamente, determinando-se as resistências não-drenadas de
pico e residual.
As prensas para o ensaio de adensamento edométrico permitem a realização de ensaios sob
diversas formas de solicitação: velocidade de deformação constante (“CRS-Constant Rate of Strain”),
carga controlada (“ILT-Incremental Load Test”) e pressão controlada (“ILP-Incremental Loading
Pressure”). Este equipamento também permite o monitoramento dos resultados simultaneamente
à realização dos ensaios através do microcomputador, sendo os resultados coletados automaticamente
para análise e preparação de gráficos.
Todos estes equipamentos são utilizados pelos alunos do 3o ano de Engenharia Civil da Faculdade
de Engenharia da FAAP e também pelos alunos do 3o ano de Arquitetura da Faculdade de Arquitetura
da FAAP, nas aulas de Laboratório de Mecânica dos Solos, com o auxílio dos Técnicos Kleber Aristides
Ribeiro e Roberto Carlos Nunes de Mendonça.
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Foto2-Equipamento Mini Vane Test.
Foto 3-Equipamento de adensamento edométrico.
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LABORATÓRIOS DE ENGENHARIA ELÉTRICA
O curso de Engenharia Elétrica enfoca diversas áreas de atuação do Engenheiro Elétrico. Três
destas áreas são: Telecomunicações, Energia e Automação.
No setor de Telecomunicações, a Faculdade de Engenharia – FAAP recentemente investiu na
montagem do Laboratório de Telecomunicações e na compra de equipamentos de treinamento em
rádio propagação e em fibras ópticas, Fotos 1, 2 e 3. Estes equipamentos foram incorporados aos
demais equipamentos de Telecomunicações pertencentes à FEFAAP.
No setor de Energia, a FEFFAP efetuou uma parceria com a Schneider Electric que é uma das mais
importantes empresas transnacionais do setor Elétrico. Esta parceria também resultou na montagem
Foto 1-Laboratório de Telecomunicações. Foto 2-Laboratório de Telecomunicações.
Foto 3-Laboratório de Telecomunicações.
ENGº. DR. SERGIO LUIZ PEREIRA – COORDENADOR DO CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA
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de um moderníssimo Laboratório de Energia, Fotos 4 e 5, onde os alunos realizam experiências didáticas
com equipamentos de última geração, doados pela Schneider. Estas experiências envolvem: proteção e
segurança elétrica, acionamento e partidas de motores elétricos, medição e qualidade de energia.
O Laboratório de Automação, Convênio FAAP & Rockwell Automation, inaugurado em seis de
junho de 2002, está na sua segunda geração conforme o cronograma de modernização estabelecido
entre as duas instituições. Recentemente, a Rockwell doou diversos sensores e transdutores, e a
FEFAAP adquiriu motores, geradores e está projetando e montando, com participação dos alunos
da quinta série do curso, simuladores de processo como, por exemplo, um Sistema Automático de
Controle de Nível e de Temperatura em Reservatórios Integrados.
Todos os Laboratórios permitem acesso à Internet, possuem recursos de multimídia, bancadas
ergométricas e são climatizados. Os mesmos foram projetados e implementados de forma modular
e flexível para que tanto a FEFAAP como as suas parceiras possam permanentemente atualizá-los
com o que há de mais avançado.
Foto 4-Laboratório de Energia. Foto 5-Laboratório de Energia.
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CRIATIVIDADE, TECNOLOGIA E EXPERIMENTAÇÃO:
O CASO DO LABORATÓRIO DE PROTÓTIPOS DA FAAP
Introdução
Como parte da formação empreendedora tão desejável no engenheiro moderno e em consonância
com a aplicação de conceitos e técnicas de projeto de engenharia e fabricação, os alunos do 3.o
ano do Curso de Engenharia Mecânica da FAAP desenvolvem anualmente um protótipo que deve
ser capaz de responder a uma necessidade específica, apresentada na disciplina ‘Laboratório de
Protótipos’.
Como missão da disciplina, deseja-se que haja a possibilidade de treinamento em técnicas de
organização e condução de um projeto de engenharia até a fase de fabricação e testes de um
protótipo. Neste sentido, constituem o escopo da disciplina:
•Aplicar técnicas de criatividade, para gerar idéias que resolvam um problema de engenharia;
•Possibilitar o trabalho em equipe;
•Mostrar ao aluno o caráter multidisciplinar da engenharia na prática, através da utilização
do conhecimento adquirido em várias outras disciplinas do curso. As equipes devem ter organização
para gerenciar o desenvolvimento de atividade que exige múltiplos conhecimentos;
•Agregar novos aspectos tecnológicos não tratados em outras disciplinas;
•Introduzir ao aluno a importância da documentação de projeto;
•Oferecer a oportunidade de defrontamento com as dificuldades de transformar idéias em
coisas reais (em última análise, em produtos).
Com estes objetivos, o aluno FAAP tem à sua disposição uma lista pré-selecionada de materiais,
com a qual deve trabalhar para alcançar a solução desejada. Nos últimos anos (2002, 2003 e 2004),
os alunos desenvolveram projetos inseridos num mesmo tema: projetar um robô de inspeção visual.
O Projeto
Nos dois primeiros anos em que foi iniciada a disciplina na FEFAAP, as turmas, divididas em duas
‘empresas concorrentes’, deveriam apresentar o projeto e o protótipo de um equipamento capaz de
realizar inspeção visual num ‘ambiente industrial’ e, eventualmente, realizar o reposicionamento de
pequenos objetos em locais remotos, com os comandos e captação