A importância estratégica dos químicos industriais e ambientais – Parte 2

Publicamos nesta edição a segunda e última parte do presente artigo, iniciado na QD-573 (outubro de 2016), que pode ser encontrada em: www.quimica.com.br.

Texto: Abraham Zakon, Sergio de Jesus Alevato e Dilson Rosalvo dos Santos

6 – OBJETIVOS DAS ENGENHARIAS E DA QUÍMICA INDUSTRIAL

As Engenharias tem como objetivos as atividades de conceber, estudar, projetar e otimizar as seguintes entidades genéricas: 1º – engenhos; 2º – fábricas; 3º – espaços ocupados ou ambientes: territórios, bacias hidrográficas, atmosferas e Internet e 4º – veículos e meios para movimentação de entes diversos.

Nos EUA, o ChemE-MIT (2016) relata que o “Paradigma Ciência da Engenharia” iniciou-se em 1960 no ensino da Engenharia Química e ainda domina os cursos e a maioria dos textos educacionais, tendo como bases de raciocínio: 1º – o conhecimento das moléculas, 2º – a análise de escalas múltiplas e 3º – os sistemas (envolvidos nas substâncias e nas ações transformadoras destas em produtos).

A Química Industrial estuda, correlaciona e associa os processos químicos industriais de síntese e decomposição de todas as especialidades, com vistas, inclusive, a reciclar rejeitos e descartes.

Na segunda metade do Século XX, as disciplinas da antiga Física Industrial dos cursos de graduação foram substituídas gradualmente pelas Ciências das Engenharias Químicas envolvendo reatores químicos e equipamentos de operações unitárias, e complementadas por novas disciplinas de Teoria de Controle e Dinâmica de Processos, além da Instrumentação Industrial. Todas as suas disciplinas dependem fortemente da Física e da Matemática, para desenvolver os cálculos de dimensionamento e projetos.

Os químicos industriais egressos da Escola Nacional de Química da Universidade do Brasil, hoje EQ-UFRJ, atuaram na criação e crescimento da Petrobrás e da Petroquímica, indústrias siderúrgicas, metalíferas não-ferrosas, vidros, cerâmicas, refratários, aglomerantes minerais (gesso, cal e cimentos Portland) fertilizantes, alimentos, fármacos, papel e celulose, etc. Muitos químicos industriais complementaram sua formação nos anos 1950 a 1970 para serem engenheiros químicos e foram excelentes profissionais, sem restrições de conhecimentos de Química ou Matemáticas.

Antes do crescimento expressivo dos cursos de mestrado e doutorado brasileiros a partir dos anos 1980, a Engenharia Química consagrou-se na Engenharia Química (Industrial ou Clássica) atuante em projeto, operação e manutenção de fábricas ou unidades químicas industriais. E surgiu a Engenharia de Processos Químicos (Computacional ou Avançada), destinada a estudos de viabilidade econômica, otimizar instalações e operações industriais, projetos de sistemas de controle industrial de processos, com forte base de modelagem matemática (Figura 14).

A graduação de Engenharia Química tendeu desde os anos 1990 a concentrar-se nas Ciências das Engenharias Químicas. As Escolas de Química brasileiras substituíram as gerações de docentes químicos industriais nos cursos de graduação por mestres e doutores oriundos de programas de pós-graduação de Engenharia Química, vários dos quais mudaram, na Escola de Química da UFRJ, o ensino de graduação de Química Industrial, removendo parte de sua base imprescindível em Ciências Naturais, que precisa ser reinserida.

Figura 14 – Conhecimentos relevantes para as graduações de Engenharia Química e da Química Industrial

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As Ciências das Engenharias Químicas são lecionadas no sistema de créditos e requisitos com um grau acentuado de estanqueidade, que é reforçado pela literatura consagrada de grandes autores que incluíram conceitos gerais e particulares das suas áreas de conhecimento, porém não descreveram a interação entre fenômenos físicos, físico-químicos e químicos, sugerida na Figura 15. Esta é hoje a base de uma terceira vertente que atua em várias universidades: a Engenharia Química Científica.

7 – AS CIÊNCIAS DAS ENGENHARIAS QUIMICAS

Os fenômenos (bio)químicos, físico-químicos e físicos podem ser naturais ou induzidos, e viáveis para: (a) um sistema simples (uma massa de substância); (b) no interior de um aparato ou equipamento doméstico, comercial, laboratorial, industrial ou militar; (c) em massas em movimento ou estáticas; (d) em nível macroscópico e microscópico, podendo ser consideradas as escalas indicadas na Figura 15.

Figura 15 – As Ciências das Engenharias Químicas (adaptado de Zakon, Dweck, Mandarino e Mascarenhas, 1983; Krieger, 1996 e Marquardt et. al., 2000 – citados no Portal Laboratórios Virtuais de Processos Químicos, 2016; Abreu et al. , 2005; Calgary, 2016; Bonapace, 2016)

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Físico-química,Termodinâmica, Fenômenos de Transporte, Cinética Química e Dinâmica de Controle de Processos demandam amplas bases matemáticas lecionadas nos cursos de graduação das profissões da Química para dimensionar e operar equipamentos, e, também, avaliar propriedades e desempenhos de matérias-primas, produtos e descartes durante a criação de processos químicos fabris e despoluidores. Sem usar ensaios com reações químicas, a Engenharia Química Científica torna-se apenas mecanicista. A Ciência dos Materiais envolve a interação entre Química, Física e Físico-Química de sólidos e fluidos. Aplica-se à a carcaça e dispositivos internos dos equipamentos para que suportem reações químicas, temperaturas elevadas e criogênicas, esforços e impactos mecânicos e abrasividade, permitindo o manuseio e estocagem de matérias-primas, produtos e impurezas ou rejeitos/descartes.A Simulação Molecular e as determinações estruturais por métodos físicos visam a conhecer as geometrias e outras propriedades importantes das substâncias quando presentes em ambientes iônicos e moleculares discretos. Essa área tornou-se prática e competitiva pelo uso intensivo de computadores poderosos para simular as interações entre átomos com base em Química Teórica e associada com trabalhos experimentais envolvendo, principalmente, técnicas de Difração de Raios X com alta resolução. Essas simulações utilizam métodos da Mecânica Clássica e da Mecânica Quântica para agregados de átomos compactados e partículas de grandes grupos moleculares, incluindo uma Dinâmica em escalas de tempo de milissegundos ou mais prolongadas. A Simulação Molecular pode envolver as seguintes etapas: (1ª) estimar geometrias moleculares usando vários métodos ou técnicas termodinâmicas experimentais, com o apoio de linguagens de programação computacionais aplicáveis aos estados clássico e quântico das partículas de cada sistema; para (2ª) calcular e/ou simular propriedades estruturais básicas de moléculas e sólidos, mesmo em condições extremas; (3ª) encontrar as propriedades de equilíbrio de vários sistemas; (4ª) prover distribuições das populações em equilíbrio, e (5ª) simular a verdadeira Dinâmica Molecular e descrever o movimento e as propriedades de todas as partículas envolvidas incluindo estudos de Difusão Molecular (adaptado de Bonapace, 2016; Calgary, 2016; Abreu et al. 2005; Benjamini, 2016). A Engenharia (Bio)Molecular, para ser concretizada, depende de reações de síntese e/ou decomposição, às vezes, usando catalisadores, para produzir uma arquitetura molecular desejável (Guimarães, 2016).

8 – CIENCIAS E TECNOLOGIAS DA QUÍMICA INDUSTRIAL

A Química Industrial e a Engenharia Mecânica geraram a Engenharia Química para dimensionar e otimizar os equipamentos, as reações químicas e as plantas de processo, maximizar lucros, reduzir custos e consumos de matérias-primas e evitar os desperdícios e poluição. Porém, o conhecimento amplo das matérias-primas, suas reações químicas, desempenho dos produtos, técnicas analíticas e de controle e mitigação de poluentes das tecnologias químicas descreve as habilidades dos Químicos Industriais, que podem atuar em diversas áreas industriais (Figura 16).

Figura 16 – A presença da Química Industrial nas aplicações das Engenharias (adaptado de Zakon, Szajnberg e Nascimento, 2001)

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9 – A CRIATIVIDADE NO PROJETO DE PROCESSOS E PRODUTOS QUÍMICOS

Criatividade é o mesmo que engenhosidade, arte e inventividade. Na área industrial química, a criatividade envolve os seguintes aspectos: 1º – a capacidade de propor soluções para casos de execução difícil, onerosa; 2º – serve para enfrentar novas situações com equipamentos, instalações fabris, matérias-primas, produtos e rejeitos e emissões; 3º – resulta, geralmente, das demandas de serviço interno ou dos clientes. Por exemplo: o fogo pode iluminar e aquecer ambientes, cozer alimentos e artefatos cerâmicos, metálicos e vítreos. Possibilita produzir outras tecnologias termoquímicas como as cerâmicas, vidros, metalúrgicas, cimentos Portland e emprego de combustíveis fósseis.

Em âmbito acadêmico ou profissional, a criatividade tecnológica química pode envolver o conhecimento sobre fenômenos e comportamentos (propriedades) inerentes às substâncias químicas, incluindo decomposição de sólidos, líquidos e gases naturais, sínteses de produtos diversos, e as demais etapas de escalas de projeto apresentadas na Figura 17. As sementes tecnológicas para desenvolver processos industriais e produtos químicos envolvem: (a) recursos geológicos e biológicos locais – sólidos, líquidos ou gasosos; (b) tecnologias consagradas e insumos industriais; (c) recursos laboratoriais: aparelhos, vidrarias, cerâmicas, artefatos e utensílios; (d) métodos analíticos clássicos e instrumentais; (e) tratamentos aplicados às matérias-primas ou insumos, sólidos, líquidos e gasosos; (f) desafios industriais e sociais: necessidades ou vontade de mudar. A Engenharia trata da criação de engenhos, instalações e sistemas reais, e, hoje, do desenvolvimento de novos materiais e substâncias. A Química Industrial e Ambiental visa gerar processos químicos industriais, produtos comerciais e a reciclar rejeitos industriais.Figura 17. Áreas de atuação das profissões universitárias da química (Zakon, 1984 – 2015)

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Antes do advento disseminado das áreas de nanociências, nanotecnologia e da simulação molecular, alguns docentes e pesquisadores da área de Engenharia de Materiais descreviam seus domínios na forma das figuras 18 e 19 (sem explicitar os domínios de atuação dos Químicos Industriais e Engenheiros Químicos). Zanotto (1991) afirmava que os engenheiros químicos só lidavam com fluidos, esquecendo ou desconhecendo a existência do Manual de Engenharia Química – 5ª de Perry e Chilton (editores).

Figura 18. Abrangência das ciências básicas da química industrial e das Engenharias Química e de Materiais em função da escala (adaptada de Zanoto, 1991)

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Figura 19. Relações entre a fabricação de artefatos com a Química Industrial, as Engenharias Químicas, a Ciência dos Materiais e demais Engenharias (adaptada de Zanoto, 1991)

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As Engenharias Químicas influenciaram o crescimento e a otimização das indústrias químicas de grande porte com base em um suporte matemático variado e sofisticado, que foi ampliado com o advento da Computação e Informática no século XX. Para as grandes indústrias, o aporte computacional foi excelente, pois otimizou a produção e reduziu custos operacionais, além de gerar sistemas de controle on line muito eficientes para os processos fabris.

10 – EVOLUÇÕES CONCEITUAIS NA QUÍMICA INDUSTRIAL E NAS ENGENHARIAS

A Química Industrial (ou Aplicada ou Tecnológica) evoluiu adotando conceitos e critérios de Engenharia Química para equipamentos com volumes de controle definidos e fechados (Tabela 3). As Engenharias Químicas de Alimentos, Metalúrgica, Cerâmica, Polímeros, Materiais, Saneamento, Ambiental e Bioprocessos adotam amplamente os conceitos de Operações Unitárias e Processos Unitários em seus projetos de processo. As Químicas Metalúrgica e Ambiental envolvem necessariamente vários sistemas abertos, como as jazidas minerais, pilhas de minérios recém-extraídos (“ROM”), beneficiados ou sendo lixiviados, além dos aterros controlados e sanitários de lixos ou resíduos municipais e industriais.

Em 2012, adotamos em “Mineralogia Industrial, Energética e Ambiental”, e nas disciplinas conexas, a expressão conceitual tecnológica “Ambiente Químico” para designar locais onde ocorrem transformações químicas, incluindo reatores químicos diversos, jazidas de carvão onde surgem drenagens ácidas naturais, pilhas de minérios em lixiviação e aterros de resíduos sólidos municipais e industriais. O projeto de um equipamento depende dos fenômenos que irá comportar e processar, das substâncias que serão estocadas, transformadas e descarregadas, dos materiais de construção, das fontes de energia e das quantidades de matérias manipuladas e recursos energéticos utilizados ou gerados.

A conversão química segura de matérias-primas naturais e sintéticas, e de rejeitos industriais, municipais e rurais em produtos, ainda preocupa a Humanidade. E ainda é a alma da Química Industrial, que deve atuar em parceria muito próxima com as Engenharias Químicas (Zakon e Alevato, 2014).

A Mineralogia Industrial, Energética e Ambiental apoia-se nos mesmos tratamentos físicos e químicos da Metalurgia Extrativa (ou Química Metalúrgica) e da Cerâmica. E incorpora vários processos de despoluição e reciclagem de resíduos, efluentes e emissões gasosas, que são descartados pelas indústrias químicas, metalúrgicas e afins, e podem resultar em insumos para fabricar, p ex., materiais de construção civil.

Foi possível abordar as Ciências Naturais e as tecnologias minerais metalíferas (para ferro e aço e, também, alumina e alumínio) de fíleres e cargas inorgânicas para polímeros, de combustíveis fósseis (p.ex., extração de carvão, turfa, xisto, petróleo e gás natural) e nucleares, águas superficiais e subterrâneas (aquíferos) dentre outras. Vários processos termoquímicos de decomposição e destruição de sólidos foram criados envolvendo processos de pirólise (carbonização, coqueificacão) e gasificação de carvão e biomassas, que são empregados em usinas de álcool e açúcar para produzir gás combustível (com coleta de cinzas) e servem, analogamente, para aplicações em resíduos municipais pré-selecionados do lixo.
Os alunos de graduação de Química Industrial tem a oportunidade de aprender as linhas de tratamentos gerais (e integrados) de sólidos, líquidos e gases, tipos de equipamentos industriais de operações unitárias e reatores químicos, uso do Manual de Engenharia Química 5ª Edição e das enciclopédias de tecnologias químicas e a geração de fluxogramas de processo industrial. Os exercícios (ou provas) de consulta livre são constituídas de anteprojetos de processos industrias e recursos de Controle da Qualidade Química e Mineralógica pertinentes à sequência tecnológica “lavra, beneficiamento e consumo numa indústria química consumidora do concentrado mineral”. As etapas de beneficiamento e de conversão química industrial em novos produtos envolvem tratamentos de sólidos, líquidos e gases (Tabela 4 e Figura 17).

Tabela 3. A evolução conceitual da Química Industrial, suas operações e processos unitários.

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11 – TRATAMENTOS DE MATÉRIAS-PRIMAS, PRODUTOS E DESCARTES INDUSTRIAIS

Os tratamentos de sólidos, líquidos e gases (parâmetros tecnológicos) constituem a base do projeto de qualquer unidade industrial química fabril ou despoluidora, inclusive as estações de tratamento de águas municipais potáveis e servidas, cujo significado é apresentado na Tabela 4.

Tabela 4. Os significados dos tratamentos físicos, químicos e bioquímicos industriais

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químicas, bioquímicas e químicas, em, pelo menos, uma substância natural ou sintética, e, mesmo, transformação cristaloquímica de fases de minerais (metalíferos, silicosos ou cerâmicos e combustíveis fósseis ou nucleares) (Figura 20). Um processo industrial pode demandar água potável, ar comprimido frio, vapor d´água (steam), calor e energia elétrica, supridas por um setor denominado de “Utilidades” que pode incorporar o tratamento de águas servidas ou residuárias.

Figura 20 Tratamentos fabris e despoluidores para indústrias químicas (Zakon, 1983-1990-1991-1985 e Levenspiel, 1974)

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12 – QUÍMICA INDUSTRIAL VERSUS ENGENHARIA QUÍMICA COMPUTACIONAL

A Química Industrial (então dependente de engenheiros mecânicos para projetar e construir equipamentos no século XIX) gerou a Engenharia Química de Processo (fabril ou despoluidor). Os Químicos Industriais utilizam seus amplos conhecimentos das Químicas Fundamentais e Tecnológicas para desenvolver o aproveitamento dos descartes porventura gerados para criar ou ampliar a diversificação fabril de uma indústria (Figura 21).

Figura 21. Analogias entre a Engenharia de Processo Químico Industrial e a Engenharia de Processos Químicos (ou Computacional) (adaptado de Zakon, 2000)

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A formação clássica dos Químicos Industriais sempre envolveu as matérias-primas naturais e as Químicas Analíticas Clássicas que distinguiam o seu conhecimento para o caso de encontrar alternativas ou opções fabris e despoluidoras, e incluíam o estudo dos equipamentos da Física Industrial e das Químicas Tecnológicas ou Processos Unitários de Conversão Química.

O advento da computação tornou possível modernizar o ensino da Química Industrial através do aumento da capacidade operacional das Análises Químicas Instrumentais e na elaboração de Análises Estatísticas usadas em Sistemas de Garantia da Qualidade Industrial, bem como obter maior precisão em resultados laboratoriais no desenvolvimento de novos produtos químicos. Paralelamente, os engenheiros químicos desenvolveram novos produtos utilizando concepções lastreadas nas Ciências das Engenharias Químicas, porém, sempre demandantes da confirmação de hipóteses simuladas em computadores nos indispensáveis ensaios laboratoriais de bancada, cuja área de atuação polivalente exige a participação de químicos industriais para avaliar e referendar rotas tecnológicas químicas sustentáveis. Porém, o conhecimento de matérias-primas, Químicas Analíticas e processos químicos fabris e despoluidores constituem as colunas de apoio da sua importância estratégica industrial e ambiental.

13 – A IMPORTÂNCIA INDUSTRIAL DA QUÍMICA ANALÍTICA E NA PROTEÇÃO DO AMBIENTE.

Todos os problemas fabris e ambientais das indústrias químicas-mínero-metalúrgicas dependem das químicas analíticas para inspirar a sua solução. O estudo da Química Analítica Inorgânica, tanto percorrendo a via clássica, quanto pela abordagem instrumental, permite o conhecimento aprofundado das substâncias químicas, de suas estruturas moleculares e de sua interação umas com as outras, no mecanismo das reações. Tal fundamento é essencial para concepção e a compreensão de processos e fenômenos químicos propiciando o desenvolvimento de novas rotas tecnológicas e produtos.

A Análise Química Qualitativa e Quantitativa, por via clássica laboratorial, contribui para que haja intensa familiaridade com os instrumentos, aparatos e equipamentos de laboratório, indispensáveis a todos os procedimentos empregados em Controle da Qualidade de matérias primas e produtos e que, são, também, utilizados como base de preparação para as Análises por Via Instrumental.

O mesmo se aplica à Química Orgânica e à Análise Química Orgânica, clássica ou instrumental, na medida que a caracterização do composto orgânico pressupõe a necessidade do conhecimento de sua composição e de sua estrutura, o que permite, com maior desenvoltura, acessar e conceber processos químicos orgânicos.

Figura 22 – Tratamentos fabris e despoluidores sob a óptica da Química Industrial

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Várias unidades industriais químicas inspiraram-se nas práticas analíticas artesanais por vias seca e úmida e evoluíram gradativamente para o desenvolvimento e uso de equipamentos apropriados das tecnologias minerais. Por exemplo, as coquerias foram criadas a partir dos ensaios de pirólise de carvão em tubos de vidro, que possibilitaram coletar gases, líquidos e o coque e surgiu um amplo setor carboquímico industrial. Outros processos químicos surgiram, também, a partir de simples observações em campo sobre amostras coletadas por geólogos e mineralogistas, e os métodos analíticos, por vias seca e úmida, inspiraram a criação de várias rotas de Metalurgia Extrativa e das Indústrias Cerâmicas.

O conhecimento amplo das técnicas analíticas clássicas e instrumentais é uma ferramenta familiar aos químicos industriais e possibilita considerar que rejeitos industriais ou municipais sejam avaliados pelos mesmos critérios que norteiam as matérias-primas naturais e insumos sintéticos.

14 – A INDÚSTRIA QUÍMICA BRASILEIRA ATÉ 2015

A ABIQUIM (2016) considera em seu relatório sobre “O Desempenho da Indústria Química Brasileira em 2015” que seu âmbito consiste em Produtos Químicos de Uso Industrial (inorgânicos, orgânicos, resinas e elastômeros, além de produtos e preparados químicos diversos) e Produtos Químicos de Uso Final (farmacêuticos, fertilizantes, higiene pessoal, perfumaria e cosméticos, produtos de limpeza e afins, defensivos agrícolas, tintas esmaltes e vernizes, fibras artificiais e sintéticas e outros). Neste contexto, o faturamento líquido da indústria química brasileira total foi de US$ 112,4 bilhões e o PIB brasileiro de 2015 foi de 5,904 trilhões de reais (segundo o IBGE) ou 1,775 trilhões de dólares (segundo o Banco Mundial). A ABIQUIM entende que seu âmbito correspondeu à uma participação de 2,5% no PIB total brasileiro de 2014.

A Figura 23 inclui uma classificação de indústrias químicas que exclui dos “produtos químicos” os demais de natureza sólida, que também são produtos químicos, como os químico-metalúrgicos e siderúrgicos, além de, p.ex., coque, produtos derivados do petróleo e biocombustíveis, alimentos e bebidas, e demandam a participação necessária de profissionais da Química.

Figura 23. Participação da Química na indústria de transformação (% sobre o PIB industrial) (ABIQUIM, 2016).

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Um complexo industrial como o da Companhia Siderúrgica Nacional-CSN agrega processos termoquímicos inorgânicos e orgânicos da Pirometalurgia no Alto-Forno, Aciaria, Coqueria e Carboquímica, conformação por Laminação, e de Eletroquímica no Estanhamento e Cromagem de produtos de aço, além de fábricas de gases liquefeitos do ar e de cal e do tratamento biológico de águas residuárias.

A Química Industrial revela-nos que coexistem inúmeras tecnologias termoquímicas baseadas nas queimas de combustíveis fósseis e de biomassa, as quais permeiam vários setores fabris e comerciais (restaurantes, padarias, etc.). A presença maciça do fogo nas atividades cotidianas da Humanidade originou-se na criatividade laboratorial vinculada aos bicos queimadores de Bunsen e Meker para gases. O aumento do diâmetro do tubo de Bunsen para a saída da mistura ar-combustível e o acréscimo de uma grade/tela metálica, possibilitou que a temperatura da chama aumentasse de 1560 oC para 1775 oC, isto é, mais 215 oC (Thomas Scientific, 1989) que incentivaram vários processos de fabricação de cimentos Portland, vidros e materiais cerâmicos, além do desenvolvimento de novos geradores de calor (caldeiras). E, por conseguinte, surgiu uma vasta indústria mecânica de criação e fabricação de queimadores industriais, além das fábricas de refratários (inicialmente silicáticos) para revestir fornos devido à seus elevados pontos de fusão, durezas sólidas, resistências a ataques químicos (de gases e escórias ou substâncias fundentes) e esforços mecânicos.15 – CONCLUSÕES

1ª – Um elenco imenso de matérias-primas minerais, combustíveis fósseis e nucleares tem sua origem na crosta terrestre, as quais são extraídas brutas (commodities) e são beneficiadas com tecnologias de extração similares, e podem produzir rejeitos sólidos, líquidos e gasosos e suas misturas.

2ª – Os desafios tecnológicos das indústrias incluem a destinação segura de seus rejeitos, o que envolve, a princípio, a sua reciclagem, que pode ser interna ou externa se houver o seu aproveitamento como matérias-primas e insumos em outras fábricas ou para mitigar reciprocamente diversos descartes sem agredir (ou colocar em risco) o ambiente.

3ª – As soluções dos problemas resultantes da descarga de poluentes na Natureza dependem sempre das Químicas, além da Física, Biologia e Mineralogia e dependem do conhecimento amplo das tecnologias inorgânicas, orgânicas e bioquímicas que os Químicos Industriais (e Ambientais) aprendem nos seus cursos de graduação.

4ª – A Engenharia Química originou-se da junção da Química Industrial e da Engenharia Mecânica e desenvolveu suas bases científicas ao longo de mais de meio século, baseada em muita Matemática, Física e Química. Com o advento da Computação expandiu-se notavelmente através da Modelagem e Simulação Computacional e do projeto de unidades industriais químicas pelo uso de computadores, completando seu ciclo de desenvolvimento.

5ª – Os engenheiros químicos são qualificados para projetar e otimizar a operação de equipamentos e plantas químicas industriais. Quando os problemas atingem territórios, emerge a necessidade de Engenheiros Ambientais, Civis, Florestais e Geólogos atuarem no manejo de grandes volumes de materiais, porém, sempre com o apoio dos Químicos Industriais e Ambientais, para que não ocorram dissonâncias entre as substâncias manipuladas.

6ª – Centenas de barragens de rejeitos sólidos industriais (incluindo lamas e depósitos de mineração) no Brasil podem ser recicláveis se houver a integração nas mineradoras e indústrias correlatas de engenheiros de minas, geólogos e químicos industriais e ambientais.

7ª – Vários engenheiros químicos recebem, atualmente, uma formação reduzida em Químicas Analíticas e Experimentais, direcionada para três objetivos genéricos – nos quais é viável a colaboração de químicos industriais e ambientais com maior conhecimento das Químicas Básicas e Tecnológicas:

1º – Engenharia Química Industrial – para atuar no projeto de plantas químicas e engenharia de processo específico visando à operação de parte de um conjunto tecnológico químico maior;

2º – Engenharia Química Científica – executar pesquisas laboratoriais dos fenômenos químicos, físico-químicos, termodinâmicos e de transporte, para obter parâmetros e coeficientes experimentais necessários às equações de projeto de equipamentos. Serve de inspiração para formar docentes e pesquisadores para universidades e centros de desenvolvimento científico e tecnológico. Sem usar ensaios com reações químicas laboratoriais, a Engenharia Química Científica torna-se apenas mecanicista.

3º – Engenharia Química Computacional ou Mecanicista – com pouco aprendizado laboratorial analítico químico, está voltada para Modelagem Matemática e Simulação Computacional de Processos e Molecular;

8ª – A Química Industrial e Ambiental abrange todas as matérias-primas, processos fabris e despoluidores químicos inorgânicos, orgânicos e bioquímicos e seus produtos, subprodutos e descartes, incluindo os compósitos.

9ª – Os Químicos Industriais e Ambientais agregam conhecimentos científicos e tecnológicos a partir do aprendizado laboratorial analítico e desenvolvem pendores adequados para evitar desperdícios de substâncias diversas e garantir a Segurança Química em processos e instalações fabris ou de tratamento municipal de esgotos e resíduos sólidos (inclusive lixo).

10ª – O Brasil é um grande exportador de commodities, mas precisa evoluir tecnologicamente para exportar produtos de maior valor agregado, que foi a base inspiradora da criação do CETEM – Centro de Tecnologia Mineral. Com o apoio amplo e intensivo de Químicos Industriais e Ambientais, os empresários e os governos podem proteger a Natureza e ampliar suas oportunidades de negócios.

REFERÊNCIAS

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Agradecimentos: Prof. M.Sc. José Alberto Portela Bonapace (Instituto de Química – UFRJ), Profa. Dra. Maria José de Oliveira Cavalcanti Guimarães (Escola de Química – UFRJ) e Prof. Dr. Roberto Rodrigues Coelho (Centro de Tecnologia Mineral – CETEM).
Dedicatória: Aos Químicos Industriais formados na Escola Nacional de Química da Universidade do Brasil (EQ-UFRJ), que criaram/atuaram em indústrias, escritórios de engenharia química, cursos de graduação e pós-graduação, centros de pesquisas (LPM, CENPES e CETEM; IQ, IMA, COPPE da UFRJ) e o Conselho Federal de Química – CFQ e ao Prof, Pérsio de Souza Santos (in memoriam).

OS AUTORES

Abraham Zakon, Eng. Químico, M.Sc., D. Eng. Atuou na Foster Wheeler Ltda. e na Abott Laboratórios do Brasil Ltda.
Lecionou no Convênio Petrobrás-UFRJ (CENPRO/CENPEQ), no Departamento de Engenharia Química e no Curso de Pós-Graduação em Tecnologia de Processos Químicos e Bioquímicos da EQ-UFRJ. Leciona nos cursos de graduação das Engenharias Química, de Bioprocessos, Alimentos e Ambiental e de Química Industrial. Laboratório de Mineralogia Industrial–Lab MIND – Departamento de Processos Inorgânicos, Escola de Química, Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Rio de Janeiro. [email protected] e www.ambientesquimicos.eq.ufrj.br.

Sergio de Jesus Alevato, Eng. Químico, M.Sc.
Atuou no Departamento Nacional da Produção Mineral – DNPM, na fábrica da Cimento Irajá S.A. e no Laboratório da Telerj/Telebrás. Foi Conselheiro e Vice-Presidente no Conselho Regional de Química-3ª Região. Atua em consultorias. [email protected]

Dilson Rosalvo dos Santos, Químico Industrial
Atuou na Cia. Mineração do Cajati, na Indústria Brasileira de Pigmentos (UniRoyal Pigmentos S/A) e na B. Herzog Comércio e Indústria. Lecionou Físico-Química e Operações Unitárias nos Cursos Técnicos de Química do Colégio Fluminense de Meriti Ltda. e do Colégio Mercúrio Ltda. Foi Chefe da Fiscalização e Presidente do Conselho Regional de Química -3ª Região. Presidiu o Sindicato dos Químicos e Engenheiros Químicos do Rio de Janeiro. Foi Presidente da Associação dos Ex-alunos da Escola de Química – EXAEQ-UFRJ. Atua no Sindicato dos Trabalhadores das Indústrias Químicas Farmacêuticas do Rio de Janeiro. É microempresário de produtos químicos de limpeza. [email protected]

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