Engenharia de Processos ou Engenharia de Produto?

A dicotomia é falsa, o mundo mudou - Engenharia de produto merece mais atenção - ABEQ

Olá, leitoras e leitores. Neste começo de 2021, enquanto escrevo este texto Joe Biden toma posse como o 46º presidente dos EUA. Antes disso, o Exército de Brancaleone invadiu o Capitólio, mas “deu ruim” para eles.

A vacinação contra Covid-19 finalmente começou no Brasil, com o Febeapá (Festival de Besteira que Assola o País) a que tristemente nos acostumamos, e estamos longe de ter garantidas doses para todos os brasileiros.

Ficamos os que podem praticando o distanciamento social, mas os mais de 2 mil mortos por dia mostram que o Brasil sucumbe. Os que ainda me acompanham nestas mal digitadas linhas não querem clipping da tragédia cotidiana, mas temas de interesse dos engenheiros e demais profissionais da indústria química.

O tema deste texto é a falsa oposição que há na Engenharia Química entre engenheiro (ou engenharia) de processos e engenheiro (ou engenharia) de produto.

Tradicionalmente, quem cursasse engenharia química e fosse trabalhar na indústria química seria contratado como engenheiro de processos. Ainda é um cargo bem comum para engenheiros químicos. O principal tema dos cursos de Engenharia Química é processos químicos, e eu mesmo ministro uma disciplina chamada Desenvolvimento de Processos Químicos.

A Engenharia Química surgiu a partir do conceito de operações unitárias, o que também pode ser entendido como uma conceptualização de processos químicos, inicialmente por uma abordagem bem prática – a das operações unitárias.

A partir da década de 50 do século XX, o conceito de Fenômenos de Transporte impôs uma abordagem mais científica, com uso intenso de Cálculo Diferencial e Integral e conceitos de Física (Fluidodinâmica em especial). A Biotecnologia, a partir dos anos 70, e a computação nos anos 80 mudaram bastante o currículo dos cursos de Engenharia Química, mas a ênfase nos processos químicos permaneceu.

No Brasil, as mudanças aconteceram com mais ou menos uma década de atraso. Nos primeiros anos deste século, emergiu o paradigma da engenharia de produto químico. Os currículos no Brasil, ou a organização dos departamentos de Engenharia Química das universidades, ainda não incorporaram a mudança.

Faz, ou fazia, todo sentido estruturar a Engenharia Química em termos de processos químicos quando o desafio do mundo era produzir os insumos ou intermediários químicos em quantidade suficiente para atender à demanda.

Se considerarmos soda cáustica, etanol, fenol, etileno, ácido nítrico ou sulfato de sódio, a especificação é a pureza, “não precisa olhar” para o produto (se o produto é um material particulado, a história sempre foi mais complicada, mas eu estaria puxando a sardinha para o meu lado, continuemos).

Uma fábrica grande, idealmente rodando em modo contínuo, produzindo sempre a mesma coisa, tem seu foco na eficiência dos equipamentos, na economia de energia ou água.

Há poucas décadas, quem fosse comprar bolacha (ou biscoito, não quero confusão) no mercado, poderia escolher três ou quatro tipos – água e sal, água, maizena e champanhe – de um ou dois fabricantes predominantes naquela região.

Depois surgiram o wafer, cookies, bolacha recheada. Hoje, no corredor de bolachas e biscoitos há dezenas de opções de cinco ou mais fabricantes. Com os produtos químicos aconteceu algo análogo, os fundamentos se consolidaram, destilação, catálise, fermentação são práticas dominadas.

Mas as indústrias químicas formulam, ou seja, misturam várias substâncias ou mudam a forma do produto (partículas, gel, espuma, líquidos de diferentes viscosidades) para entregar um desempenho específico. O foco está no cliente, na aplicação, no produto.

No entanto, não há uma dicotomia (oposição entre duas coisas) entre engenharia de processos e engenharia de produto. O produto sempre foi o objetivo final. Ocorre que quando o produto é uma especialidade química ou uma formulação, produto é mais do que processo.

O produtor de etanol não é apaixonado por destilação, mas não há como produzir etanol puro e com preço competitivo sem ser muito competente na destilação. Contudo, se o produto for o biocida da torre de resfriamento da destilaria de etanol, ser eficiente em destilação pode até ajudar, mas é a formulação que garante a eficácia do produto.

Engenharia de produto químico é um passo adiante, consequência natural do desenvolvimento tecnológico, que normalmente parte do pressuposto de que os processos químicos associados – conformação, reação, purificação – estão maduros.

Produtos químicos complexos, em geral, têm como etapas finais de produção alguma formulação, cujo desempenho está ligado à forma e ao tamanho dos equipamentos nos quais são realizados (Wintermantel, 1999).

O projeto do produto químico pode ser idealizado em quatro etapas. A primeira é identificar o que os clientes precisam. A segunda é inventar ideias – normalmente muitas ideias – que podem potencialmente preencher essa necessidade.

A terceira etapa do projeto de produto é selecionar as melhores ideias para desenvolvimento posterior. Uma vez concluído esse processo, passa-se à quarta etapa, o modo de fabricação do produto. Observe que esta quarta etapa inclui todas as etapas do projeto de processos químicos, tradicionalmente ensinado nos cursos de Engenharia Química (Cussler e Wei, 2003).

Os engenheiros químicos precisam se reinventar para atender às demandas do ambiente industrial atual. Os conceitos centrais da disciplina (operações unitárias, transferência de calor e massa, equilíbrio, termodinâmica, etc.) permanecem altamente relevantes, e uma evolução em vez de uma revolução deve ser buscada.

A Engenharia Química tem tradicionalmente focado na síntese, projeto, otimização, operação e controle de processos que resultam na transformação de matéria-prima em produtos úteis. Essas preocupações permanecem altamente significativas do ponto de vista industrial. Além disso, as habilidades de engenharia química são variadas e versáteis, permitindo enfrentar uma ampla gama de problemas encontrados em diversos setores industriais.

As modernas indústrias de processos químicos demandam não apenas o desenvolvimento de novos conceitos e ferramentas, mas também uma mudança no uso em que as habilidades de engenharia química são aplicadas.



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