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Prof. MSc. Claudio Scheidt UNIDADE IV Meio Ambiente e Gestão de Resíduos Novas tecnologias para produção mais limpa A tecnologia de produção mais limpa (P+L) pode ser definida como a contínua aplicação de uma estratégia ambiental preventiva integrada para produtos, processos e serviços com o objetivo de aumentar a eficiência global e diminuir os riscos para o homem e o meio natural. Novas tecnologias para produção mais limpa Novas tecnologias para produção mais limpa Fonte: https://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_a rttext&pid=S1413-41522015000100029 Etapas da produção mais limpa Compromisso Escopo e Objetivos Fluxograma do Processo Identificação de P+L Estudo Viabilidade Indicadores Prioridades Seleção de Oportunidades Entradas e Saídas Ecotime Identificação Barreiras ETAPA 1 Planejamento e Organização ETAPA 2 Inventar Dados ETAPA 3 Interpretar Impactos ETAPA 4 Implementação e Monitoramento Novas tecnologias para produção mais limpa Fonte: https://www.quimica.com.br/p- l-brasil-assume-compromisso-com- producao-mais-limpa/ FLUXOGRAMA DA P+L Pré-avaliação Capacitação e sensibilização dos profissionais da empresa Elaboração de um balanço ambiental, econômico e tecnológico do processo produtivo Avaliação do balanço elaborado e identificação de oportunidades de Produção mais Limpa Priorização das oportunidades identificadas na avaliação Elaboração do estudo de viabilidade econômica das prioridades Estabelecimento de um Plano de Monitoramento para a fase de implantação Implantação das oportunidades de Produção mais Limpa priorizadas Definição dos indicadores do processo produtivo Documentação dos casos de Produção mais Limpa Novas tecnologias para produção mais limpa Fonte: https://slideplayer.com.br/slide/11708381/ Insumos Processos Saídas P + L Matérias-primas Energia Água Residuais de produção Produto final desejadoProcesso produtivo Geração de resíduos e emissões Custos de Insumo dos Residuais Custos de Geração dos Residuais Custos de Destinação dos Residuais Custos de Total dos Residuais Fonte: Adaptado de: https://slideplayer.com.br/slide/11626648/ Produção mais limpa Produtos Processos Serviços Reduzir riscos Auferir vantagem competitiva Estratégia preventiva, integrada e contínua Aumentar eficiência, melhorar o desempenho ambiental e reduzir custos é uma aplicada a com a finalidade de e United Nations Environment Programme (1989) Professor José Augusto de Oliveira Novas tecnologias para produção mais limpa Fonte: Adaptado de: https://social.stoa.usp.br/articles/0029/0256/Aula_4_Adequa %C3%A7%C3%A3o_Ambiental_de_Empresas.pdf Setor industrial Produção mais limpa Redução do impacto ambiental Benefícios econômicos Marketing ambiental Eficiência do processo produtivo Novas tecnologias para produção mais limpa Nos processos produtivos, a produção mais limpa aborda a economia de energia e matérias- primas, eliminando materiais tóxicos e diminuindo a quantidade e toxicidade dos resíduos e emissões formados. No design e desenvolvimento de produtos, a P+L aborda a diminuição dos impactos negativos durante todo o ciclo de vida do produto, da extração da matéria-prima até o descarte do produto após o uso. Nos serviços, a produção mais limpa adota conceitos para preservação ambiental na concepção e na prestação de serviços. Novas tecnologias para produção mais limpa A produção mais limpa é a utilização contínua de uma estratégia e de um método de prevenção. Assim, é importante ressaltar que cada empresa tem características próprias e que o conhecimento especializado é de extrema importância. Dessa forma, a P+L terá sucesso apenas se cada membro da organização apoiar e promover o conhecimento em todas as operações de produção e meio ambiente. A P+L é o principal estímulo para novas ideias e deve seguir um determinado método, mostrado na figura a seguir: Fontes: https://br.pinterest.com/pin/504121752036481536/ Novas tecnologias para produção mais limpa Fonte: https://craveindustry.com/ Fonte: http://activa-id.com.br/blog/a-funcao-da-tecnologia-rfid-no- gerenciamento-de-riscos-da-supply-chain Novas tecnologias para produção mais limpa Fonte: https://www.ifd.com.br/marketing/5-elementos-para-a-loja-ser-mais- relevante-para-o-consumidor-digital/ Fonte: https://br.pinterest.com/pin/39547241 1013271840/ Novas tecnologias para produção mais limpa O inventário (coleta de dados) é um dos passos mais importantes e, geralmente, mais demorados para a descrição adequada da situação mais atual. Quanto maior o conhecimento do processo e dos dados reais, melhor a aplicação de métodos apropriados de P+L. Na fase de reflexão, terminada a coleta de dados, podemos analisar onde e por que os resíduos são formados sobre os princípios da produção mais limpa. Em seguida, com base na reflexão, várias opções de P+L podem ser estabelecidas. Novas tecnologias para produção mais limpa Nessa etapa podem aparecer novas e criativas ideias com o objetivo de reduzir a quantidade de resíduos na fonte, a aplicação de boas práticas, modificações do processo ou produto, alterações na organização e a implementação de reciclagem externa ou interna. O controle é o aspecto mais importante e desafiador para a melhoria contínua e com sucesso. São os resultados do controle que possibilitam determinar novas metas e objetivos para colocar em prática os conceitos de melhoria contínua. As etapas para a aplicação do controle de um programa de produção mais limpa dentro e fora da empresa e os resultados gerados podem ser utilizados para várias finalidades e vários públicos. Novas tecnologias para produção mais limpa O que pode ser definido como a contínua aplicação de uma estratégia ambiental preventiva integrada para produtos, processos e serviços, com o objetivo de aumentar a eficiência global e diminuir os riscos para o homem e o meio natural? a) A tecnologia de produção mais limpa (P+L). b) A tecnologia de melhoria contínua. c) A tecnologia de engenharia de produção. d) A tecnologia de imagens de satélites. e) A tecnologia das máquinas. Interatividade O que pode ser definido como a contínua aplicação de uma estratégia ambiental preventiva integrada para produtos, processos e serviços, com o objetivo de aumentar a eficiência global e diminuir os riscos para o homem e o meio natural? a) A tecnologia de produção mais limpa (P+L). b) A tecnologia de melhoria contínua. c) A tecnologia de engenharia de produção. d) A tecnologia de imagens de satélites. e) A tecnologia das máquinas. Resposta Resíduos e emissões Todos os líquidos, gases e sólidos emitidos para a atmosfera, solo ou água são considerados resíduos e emissões. Podemos incluir também ruído e calor residual. Esses materiais podem ser matérias-primas e materiais de processo, a maioria adquirida com preços altos, que não são transformados em produtos que possam ser comercializados ou em matérias-primas que possam ser usadas como entrada em outros processos de produção, internos ou externos. Novas tecnologias para produção mais limpa Reduzir resíduos e emissões quer dizer aumentar o uso de energia e materiais já utilizados na produção, gerando um aumento da ecoeficiência e incluindo atividades que geralmente são negligenciadas, como reparação, manutenção, atividades da área administrativa e limpeza. O ideal seria que todo material comprado fosse utilizado em 100%, garantindo um processo sem emissões e com alta ecoeficiência na empresa. A diminuição de formação de resíduos reduziria os custos de tratamento e a eliminação de emissões e resíduos, que são de alto custo e, ao mesmo tempo, haveria a economia de matérias-primas. Novas tecnologias para produção mais limpa Final de tubo As tecnologias ambientais convencionais para o tratamento de resíduos e emissões, como filtragem de poluentes,incineração de resíduos, entre outras, tratam os problemas no fim do processo de produção, conhecido como tecnologia de fim de tubo. Essa abordagem aumenta os custos para a empresa e apenas muda o problema de lugar. Podemos citar como exemplo a filtragem de poluentes das emissões gasosas, que formam resíduo sólido contaminado no filtro. Novas tecnologias para produção mais limpa Fonte: https://pt.slideshare.net/luizantoniooliveir arocha/engenharia-verde Novas tecnologias para produção mais limpa TÉCNICAS DE FIM DE TUBO PRODUÇÃO MAIS LIMPA X FIM DE TUBO Fonte: https://pt.slideshare.net/luizantoniooliveirarocha/engenharia-verde Novas tecnologias para produção mais limpa TÉCNICA FIM DE TUBO considerada A proteção do meio ambiente deve ter maior importância. As formas de produção devem estar integradas aos objetivos ambientais de produção mais limpa, com o objetivo de incluir a preservação ambiental no processo de produção para minimizar os resíduos e emissões em termos de quantidade e de toxicidade, além de reduzir os custos. Comparando com a eliminação de serviços externos ou tecnologias de fim de tubo, a produção mais limpa apresenta vantagens: Novas tecnologias para produção mais limpa Possui soluções possíveis para melhorar a eficiência econômica da empresa, uma vez que ajuda a diminuir a quantidade de energia e materiais utilizados; Reduz emissões e resíduos; na maioria das vezes geramos um processo de inovação dentro da organização; Diminui riscos da responsabilidade ambiental, diminuindo ou eliminando resíduos; Promove o desenvolvimento econômico mais sustentável. Novas tecnologias para produção mais limpa Devemos reconhecer que o conhecido resíduo zero é uma meta ideal que não pode ser alcançada, mas devemos pensar no que fazer com as emissões e resíduos já existentes. As principais questões atribuídas pela P+L, independentemente do tipo de processo são: de onde vêm nossos resíduos e emissões? E, principalmente, por que se tornaram resíduos? Precisamos identificar a fonte de resíduos. Assim, a principal diferença está no fato de que a P+L não considera apenas as consequências, mas procura chegar à fonte do problema. Novas tecnologias para produção mais limpa Geração e emissão de resíduos em uma indústria metal-mecânica típica. Fonte: Adaptado de: https://www.scielo.br/scielo.php?pid=S0103- 65132007000100009&script=sci_arttext Emissões atmosféricas Estação de tratamento de efluentes líquidos Consumo de energia Produto Óleo – 33 ton./ano R$ 72 mil/ano Resíduos sólidos misturados e com óleos Novas tecnologias para produção mais limpa Pensando de acordo com os princípios da P+L Quando estudamos os fatores que influenciam a formação de emissões e resíduos, devemos investigar a tecnologia usada na empresa. Contudo, não podemos considerar que apenas as medidas tecnológicas podem ajudar a desenvolver uma produção limpa e eficiente. Existem várias outras áreas a serem consideradas e é possível aplicar estratégias em muitos níveis. Novas tecnologias para produção mais limpa As alterações de produtos podem facilitar a produção, o descarte e o uso. Podemos realizar a substituição de um produto por outro usando diferentes materiais ou aumentando a vida útil do produto durante o desenvolvimento do projeto. A partir desse fato, o termo “eco-design” aumentou a sua importância nas ultimas décadas. Novas tecnologias para produção mais limpa As alterações do processo podem ajudar a diminuir as emissões e os resíduos. Para um processo que abrange as matérias-primas diretas, mas também o uso de materiais auxiliares, material de escritório, materiais de limpeza, energia e água, deve-se implementar uma boa gestão, que pode derivar de alterações organizacionais. Essas alterações podem incluir treinamento e motivação pessoal, instruções de manuseio de materiais e recipientes, mudanças no funcionamento dos equipamentos, Gestão Ambiental é de extrema importância. Novas tecnologias para produção mais limpa O que são convencionais para o tratamento de resíduos e emissões, como filtragem de poluentes, incineração de resíduos, entre outros, tratam os problemas no fim do processo de produção, conhecido como tecnologia de fim de tubo? a) A tecnologia de resíduos. b) A tecnologia de melhoria contínua. c) A tecnologia de engenharia de produção. d) A tecnologia de imagens de satélites. e) As tecnologias ambientais. Interatividade O que são convencionais para o tratamento de resíduos e emissões, como filtragem de poluentes, incineração de resíduos, entre outros, tratam os problemas no fim do processo de produção, conhecido como tecnologia de fim de tubo? a) A tecnologia de resíduos. b) A tecnologia de melhoria contínua. c) A tecnologia de engenharia de produção. d) A tecnologia de imagens de satélites. e) As tecnologias ambientais. Resposta Coleta de dados Um banco de dados atualizado e a coleta de dados são a base para descobrir maneiras adequadas para a aplicação da P+L. Os dados são a base do planejamento. Antes de começarmos a coleta de dados, devemos responder às perguntas a seguir: Quais os dados necessários? Onde posso consegui-los? Quais as fontes de informação na empresa que posso usar? Novas tecnologias para produção mais limpa Fonte: https://outlane.co/graphics/animated-manufacturing-icons/ Novas tecnologias para produção mais limpa Fonte: https://gifer.com/ en/gifs/industrial Novas tecnologias para produção mais limpa Fonte: https://gereportsbrasil.com.br/por-dentro-de-uma-f%C3%A1brica-brilhante-como-a-ge- est%C3%A1-digitalizando-as-linhas-de-produ%C3%A7%C3%A3o-fa9fad0f1f7f Novas tecnologias para produção mais limpa Fonte: http://www.kitemes.com.br/2020/05/11/kite-mes-prime-ainda- quero-analisar-em-tempo-real-a-producao/ Novas tecnologias para produção mais limpa Fonte: https://site.autodoc.com.br/big-data-e-analytics-como-dados- podem-contribuir-para-uma-melhor-gestao/ Novas tecnologias para produção mais limpa Definir os limites do objeto de interesse, balanço de energia e massa auxilia a compreender o sistema e verificar fontes de desperdício, resíduos, perdas e emissões. Dentro de uma empresa voltada para a produção industrial, todos os recursos energéticos e materiais podem ser monitorados em três pontos distintos: Na entrada da empresa – no momento da compra, nesta fase podem ser consultados documentos de contabilidade e custos, documentos de fornecedores sobre a composição dos produtos, recibo de entregas, contabilidade interna de embalagens, entre outros. Novas tecnologias para produção mais limpa Na saída – na forma de produto final, de resíduos sólidos ou líquidos, de emissões, desperdícios de calor. Assim, podemos consultar a lista de produtos, a composição, documentos internos sobre emissões e resíduos, contas de empresas, entre outras. No uso – na unidade de produção ou na máquina, o desempenho das máquinas e instalações será medido, assim como informações sobre pessoal, horários de trabalho e alterações de turno, especificações do produto, identificação do modelo, entre outros Inicialmente, a informação pode ser incompleta em qualquer um desses pontos. Podemos citar como exemplo a falta de informações sobre alguns materiais voláteis, como solventes evaporados no processo ou a quantidade de calor residual. Mesmo assim, após a coleta de dados, devemos ser capazes de fornecer as informações de produção. Novas tecnologias para produção mais limpa Em seguida, devemos classificar os resíduos. Emissões e resíduos podem ser formados a partir de várias matérias-primas e por diferentes razões. Podemos classificar as emissões e resíduos em categorias, como mostrado no quadro a seguir. Para cada categoria existem estratégias diferentes que podem ser usadas para diminuir ou evitar a geração de resíduos, emissões e desperdício. Novas tecnologiaspara produção mais limpa Cartilha de separação e classificação de resíduos Fonte: http://www.ecologambiental.com.br/servicos /3/gerenciamento-de-residuos-solidos- industriais-classe-i-e-classe-ii.html Novas tecnologias para produção mais limpa A formação de emissões e resíduos em uma empresa ocorre em locais em que os materiais são utilizados, processados e transformados. Assim, empresas que buscam obter uma solução estratégica para amenizar os problemas ambientais devem ter conhecimento profundo de seus fluxos de materiais e ambientais. Devem estabelecer um sistema de informação que permita aos colaboradores seguir os fluxos de material dentro da empresa, possibilitando o controle sobre eles e garantindo o uso eficiente de cada um. Fonte: http://www.projetoreciclar.ufv.br/?area=funcionamento Prédios, departamentos e salas Coletor primário Armazenagem primária Pontos de coleta Materiais recicláveis Indústria de reciclagem Intermediários Associação de catadores Veículo de coleta Novas tecnologias para produção mais limpa O que serve de base para descobrir maneiras adequadas para a aplicação da P+L (os dados são a base do planejamento)? a) Um banco de dados atualizado e a coleta de dados. b) Um banco de dados do ano anterior e a coleta de dados. c) A tecnologia de engenharia de produção. d) Uma coleta de dados. e) As tecnologias ambientais. Interatividade O que serve de base para descobrir maneiras adequadas para a aplicação da P+L (os dados são a base do planejamento)? a) Um banco de dados atualizado e a coleta de dados. b) Um banco de dados do ano anterior e a coleta de dados. c) A tecnologia de engenharia de produção. d) Uma coleta de dados. e) As tecnologias ambientais. Resposta Metabolismo industrial O metabolismo industrial é um processo pelo qual a humanidade transforma energia e matérias-primas em produtos, bens e serviços que são indispensáveis à vida, ao desenvolvimento e ao bem-estar. Podemos traçar um paralelo entre os processos que ocorrem na natureza e aqueles controlados pelo homem, como observa-se na figura a seguir: Novas tecnologias para produção mais limpa Novas tecnologias para produção mais limpa Fonte: Adaptado de: https://questoes.grancursosonline.c om.br/questoes-de- concursos/engenharia-ambiental-e- sanitaria-6-residuos-solidos/613302Carvão Petróleo Nuclear Entrada Saída SaídaEntrada CIDADE CIDADE Alimentos Energia Mercadorias Alimentos Energia Mercadorias Reciclado Reciclado Lixo orgânico Lixo orgânico (aterro, despejo no mar) Emissões (CO2, NO2, SO2) Resíduos Inorgânicos (Aterro) Renováveis Resíduos inorgânicos Poluição e lixo reduzidos No metabolismo biológico da fotossíntese, o CO2, os minerais, a água e a energia solar são utilizados para produzir macromoléculas com alta energia (plantas) e O2. O oxigênio e as moléculas como carboidratos, são utilizados por seres aeróbicos no processo de respiração e para produzir sua própria biomassa. Os resíduos gerados nesse processo são decompostos por bactérias, fechando o ciclo. Pode-se dizer que, no metabolismo, os resíduos de produtos biológicos de uma atividade são a matéria-prima de outra atividade; logo, não existe lixo ou desperdício. Novas tecnologias para produção mais limpa Outras ideias e suas ferramentas A degradação ambiental é resultante da atividade industrial e da exploração demográfica nos últimos 200 anos, produzindo uma situação de repensar processos de produção, otimizando a utilização de energia e recursos naturais. As tentativas iniciais para diminuir o impacto causado ao meio ambiente através de medidas do setor foram tomadas no final do processo de fabricação. A maior desvantagem era que o tratamento de final de tubo só transfere os danos para outro lugar, sem economia no consumo de recursos ou na geração de poluentes. Novas tecnologias para produção mais limpa Ecologia industrial A partir do emprego de conceitos como reciclagem, diminuição de resíduos, prevenção da poluição, P+L, metabolismo industrial e ecoeficiência, surgiu, no final do século passado, um novo conceito conhecido como ecologia industrial, baseado no conceito de simbiose industrial. De acordo com essa teoria, um fluxo de resíduos pode se transformar em matéria-prima para outra indústria, fechando o ciclo de material. No início dos anos 1990, esse conceito determinou uma nova forma de pensamento e promoveu maneiras de conduzir o desenvolvimento sustentável. Novas tecnologias para produção mais limpa Novas tecnologias para produção mais limpa Fonte: Adaptado de: http://www.kpmg.com.br/relatoriodesustentabilidade2012/port/ra/2012/05.htm Fonte: Adaptado de: https://www.editora2b.com.br/blog/praticas- da-construcao-civil-sustentavel SUSTENTABILIDADE Desenvolvimento econômico Gestão ambiental Responsabilidade social SUSTENTABILIDADE Consistência global • Sistemas de governança responsáveis e transparentes • Condução dos negócios de forma ética Crescimento com qualidade • Serviços de alta qualidade e total independência Profissionalismo e integridade • Condução dos negócios de forma ética • Serviços de alta qualidade e total independência Pessoas employer of choice • Bom tratamento dos funcionários • Serviços de alta qualidade e total independência Novas tecnologias para produção mais limpa Fonte: Adaptado de: https://institutonacaodevalor.org.br/areas-de-atuacao/ Fonte: https://twoweb.com.br/conheca-aplicativos-de-sustentabilidade-e-ajude-a-cuidar-do-meio-ambiente/ As dimensões dos ODS A ecologia industrial busca o conhecimento dos sistemas industriais e ambientais, com um comportamento semelhante aos dos ecossistemas naturais. Adaptamos o modelo linear dos sistemas de produção em um modelo com interações cíclicas para promover a sociedade e a economia, preservando o meio e aumentando a eficiência dos processos industriais. Podemos descrever ecologia industrial como o estudo das interações dos sistemas naturais, sociais e industriais. Novas tecnologias para produção mais limpa O projeto mais completo no que se refere à substituição dos resíduos e subprodutos é o de Kalundborg, iniciado casualmente quando algumas empresas, tentando diminuir os custos e ao mesmo tempo cumprir a legislação local, buscaram alternativas novas para o gerenciamento de resíduos e otimização da utilização de água. Hoje em dia, os resíduos de Kalundborg são vendidos e comprados através de contratos bilaterais nas áreas: fluxo de materiais, fluxos e água, com benefícios para todos. Novas tecnologias para produção mais limpa Novas tecnologias para produção mais limpa Fonte: Adaptado de: https://ar.pinterest.com/pin/ 574842339930315800/ Gas Gas Sludge Steam Steam Sulfur Yiest Sludge Volatile ashes Fermentation slugde Wate heat Wate heat Wate heat (return) Gypsum Oil refinery Sulfuric acid producer Cement factory Local farmers Municipality of Kalundborg Bioplant Pig farmersRoad construction Plasterboad plant Electric power station Fish culture Industrial Ecosystem at Kalundborg, Denmark Em Kalundborg havia apenas 16 contratos no projeto de simbiose industrial em 1994, com um investimento de 40 milhões de dólares e uma economia de 7 milhões de dólares. Em 2000, já haviam sido investidos 75 milhões de dólares em 19 projetos, com economia de 15 milhões de dólares por ano. Novas tecnologias para produção mais limpa Fonte: http://www.symbiosis.dk/en/ Ha vários fatores que podem promover o sucesso na implantação de critérios e sistemas de Ecologia Industrial em uma área. Alguns estão relacionados com o fator humano, como a motivação dos colaboradores e conhecimento ambiental. A participação e a comunicação para a criação do ecossistema industrial podem ser a chave para a formação de sinergias. A implantação de novas sinergiasenvolve não apenas as empresas participantes, mas também regras e leis locais sobre a possibilidade de troca de resíduos e outros materiais entre indústrias. Novas tecnologias para produção mais limpa Ecologia industrial pode promover também o desenvolvimento científico, ligando a universidade ao setor industrial. Essa ligação pode acelerar o desenvolvimento de novas tecnologias para suprir deficiências na gestão dos recursos dentro dos sistemas de produção. Os princípios promovidos podem contribuir para que a sociedade crie meios para a sustentabilidade, determinando políticas e regras que orientem o planejamento de áreas industriais. Conhecimento, gestão ambiental e pesquisa científica são de extrema importância na Quarta Revolução Industrial. Novas tecnologias para produção mais limpa Novas tecnologias para produção mais limpa Fonte: https://www.ubermetrics-technologies.com/blog/smart-cities-offer- communication-pros-a-myriad-of-opportunities-and-risks/ Novas tecnologias para produção mais limpa Fonte: https://www.archdaily.com.br/br/795402/china-propoe-cidade- futuristica-livre-de-carbono-e-com-sistema-rodoviario-inovador A partir do emprego de conceitos como reciclagem, diminuição de resíduos, prevenção da poluição, P+L, metabolismo industrial e ecoeficiência, surgiu, no final do século passado, um novo conceito conhecido como: a) Ecologia industrial. b) Ecologia residual. c) Tecnologia de engenharia de produção. d) Uma coleta de dados. e) As tecnologias ambientais. Interatividade A partir do emprego de conceitos como reciclagem, diminuição de resíduos, prevenção da poluição, P+L, metabolismo industrial e ecoeficiência, surgiu, no final do século passado, um novo conceito conhecido como: a) Ecologia industrial. b) Ecologia residual. c) Tecnologia de engenharia de produção. d) Uma coleta de dados. e) As tecnologias ambientais. Resposta ATÉ A PRÓXIMA!