Patrocinador oficial:

__________________________________________________________________________________________________________________________

Sobre a ciência multidisciplinar 'Tribologia', e a sua aplicação no universo dos polímeros e da textura sensorial de alimentos





"Um comitê nomeado pelo governo em 1964 foi criado para encontrar formas de reduzir os efeitos adversos do atrito na economia industrial britânica. O comitê inventou a palavra Tribology [Tribologia] para enfatizar a natureza científica de estudar as interações de superfícies de contato sólidas em movimento relativo, sendo estas abrangidas por três disciplinas: Fricção, Lubrificação e Desgaste, tornando assim o prefixo "Tri" apropriado. O sufixo "-ology" refere-se a um ramo da aprendizagem. O atrito pode ser considerado como parte da física ou da engenharia mecânica. A lubrificação é coberta pela engenharia mecânica e química, enquanto que o desgaste faz parte da ciência de materiais.

(...) Ao longo da história da Tribologia, a abordagem para encontrar formas de reduzir o atrito foi principalmente por tentativa e erro ou por experimental. Estas produziram algumas leis científicas fundamentais, cuja base ainda hoje usamos. No entanto, a complexidade da engenharia moderna e a rivalidade que existe no mercado implica que as empresas melhorem continuamente  produtos existentes enquanto concebem novos produtos em períodos de tempo limitados. Muitas vezes, a pesquisa científica em Tribologia é baseada em programas de computador complexos que nem sempre estão disponíveis gratuitamente para a indústria. Uma solução é, portanto, conceber um design adequado e simples, métodos de diagnóstico e remediação, produzindo resultados o mais rapidamente possível."

Fonte: Gohar, R., Rahnejat, H., Fundamentals of Tribology, World Scientific Publishing Company, 2ª Ed., 2012


  •  Caso de aplicação I - Textura e desagregação de alimentos na boca


"A textura é uma das qualidades mais importantes dos alimentos, mas é uma percepção sensorial dos consumidores. (...) Devido à sua importância para o apelo do consumidor, a indústria de alimentos fez contribuições significativas. Entendemos agora que os seres humanos monitoram todo o processo desde a mordida inicial, passando pela mastigação até a deglutição, e a boca é um dispositivo de processamento extremamente sofisticado, com feedback e sensoriamento antecipado. Para entender os mecanismos de percepção, abordagens multidisciplinares de fratura e fracasso, reologia, tribologia e microscopia forense agora são aplicadas, e existem colaborações entre analistas sensoriais, físicos, engenheiros e fisiologistas orais. "


Fonte:  Lillford, P, Texture and breakdown in the mouth: An industrial research approach, Journal of Texture Studies 9 (2017) 213-218


  •   Caso de aplicação II - Força de aderência e de superfície em polímeros

"A tribologia de polímeros é uma área em rápido crescimento devido às crescentes aplicações de polímeros e compósitos poliméricos na indústria, transporte e em muitas outras áreas da economia. As forças de superfície são muito importantes para o contato com o polímero, mas a origem real de tais forças não foi totalmente investigada. A forte interação adesiva entre os polímeros leva a um aumento na força de atrito e, portanto, as asperezas do material podem ser removidas para formar partículas de desgaste ou camadas de transferência na contraface. A teoria da adesão de polímeros ainda não foi completamente elucidada e vários modelos de adesão foram propostos do ponto de vista físico ou químico. Este trabalho é focado nos esforços de pesquisa sobre adesão de polímeros com ênfase em mecanismos de adesão, que são muito importantes na análise de atrito e desgaste do polímero."


Fonte: Myshkin, N., Kovalev, A. Adhesion and surface forces in polymer tribology-A reviewFriction 6(2) (2018) 143–155 

Revista semanal de imprensa (BEQ.2018.17): negócios BP/Prio e Eni/Galp em Portugal, negócio April/Lwarcel no Brasil, e a indústria do côco (luso-)brasileira

Nesta rubrica, o BEQ faz uma compilação de notícias, artigos ou outros conteúdos, descobertos e lidos no decorrer da semana, e que tratam de temas centrais ou conexos com a engenharia química.

O mote é divulgar este ramo engenharia pela promoção e consulta de conteúdos originalmente  publicados por outras fontes que não o BEQ, desde logo blogues, jornais, revistas, ou sites em geral.


 * * *



De acordo com Pedro Oliveira, presidente da BP Portugal, assume interesse na rede de combustíveis da Prio, "Têm existido contactos para a BP comprar a Prio"


Depois de obtidas todas as autorizações, a Eni/Galp vai começar a preparar-se para realizar o furo de pesquisa de petróleo na bacia do Alentejo. O furo pode agora ter lugar entre 15 de Setembro e 15 de Janeiro e os trabalhos vão ter a duração de 46 dias. A Agência Portuguesa do Ambiente (APA) anunciou na quarta-feira que este furo dispensa uma avaliação de impacte ambiental por não representar impactos ambientais significativos. 


Hoje, os coqueirais empregam 700 mil pessoas e ocupam 230 mil hectares em praticamente todo o território nacional, com produção equivalente a dois bilhões de frutos. O coco tem muitas utilidades. Além da alimentação, a casca é usada na fabricação de cordas, tapetes, chapéus e encosto de veículos. O óleo é usado na indústria alimentícia como óleo de mesa e também na produção de margarina, glicerol, cosméticos, detergentes sintéticos, sabão, velas e fluidos para freio de avião.


O grupo asiático Asia Pacific Resources International Holdings (April) está em negociações avançadas para comprar a companhia paulista de celulose Lwarcel, do grupo Lwart. O ativo, avaliado em aproximadamente R$ 2 bilhões, é hoje um dos poucos disponíveis para processos de aquisição no Brasil, na esteira da megafusão entre Fibria e Suzano, anunciada em março, e da compra da Eldorado pela Paper Excellence, no ano passado.

Coluna 'Ver para Crer' BEQ (2018.1): o processo de reabastecimento de um navio em pleno andamento


Corroborando a máxima de que uma imagem vale mais que mil palavras, a coluna 'Ver para Crer' BEQ tem por objetivo divulgar conteúdos multimédia cativantes que possam elucidar dos diferentes fenómenos e contextos em que a engenharia química tenha uma palavra a dizer, seja de forma direta ou meramente simbólica.

* * *

Warship's fuel nozzle

Sobre a 13th International Chemical and Biological Engineering Conference (CHEMPOR 2018), em Aveiro (Portugal




A 13ª Conferência Internacional de Engenharia Química e Biológica (CHEMPOR 2018), organizada pela Universidade de Aveiro e a Ordem dos Engenheiros, será realizada em Aveiro - Portugal, de 2 a 4 de outubro de 2018.

A CHEMPOR é organizada regularmente em Portugal desde 1975 e regressa a Aveiro pela segunda vez. Esta série de conferências é um fórum para discussão de desenvolvimentos recentes e direções futuras em diferentes áreas de engenharia química, ciência e engenharia de materiais, biotecnologia e engenharia biológica. Tradicionalmente, a CHEMPOR é um encontro dinâmico de cientistas e profissionais da indústria e da academia, e tem o patrocínio institucional da Sociedade Portuguesa de Química e da Sociedade Portuguesa de Biotecnologia.


Os tópicos gerais para a CHEMPOR 2018 são:

  • Engenharia Biológica e Biotecnologia
  • Biorefinaria e Sustentabilidade
  • Processos de Reação e Separação
  • Energia e Meio Ambiente
  • Materiais e Aplicações Inovadores
  • Síntese, Integração e Intensificação de Processos Químicos
  • Educação de Engenharia Multiescala e Multidisciplinar.
Os resultados de pesquisas das colaborações entre a indústria e a academia são especialmente bem-vindos.

Sobre a microfábrica modular desenvolvida na Austrália para transformar componentes de lixo eletrônico em materiais valiosos reutilizáveis



A primeira microfábrica do mundo que pode transformar os componentes de lixo eletrónico (e-waste como telefones inteligentes ou laptops descartados), em materiais valiosos para reutilização foi lançada pela Universidade de Nova Gales do Sul (UNSW), localizada em Sidney (Austrália).

Usando tecnologia desenvolvida após extensa pesquisa científica no Centro de Pesquisa e Tecnologia de Materiais Sustentáveis da UNSW (SMaRT Center), a microfábrica de lixo eletrónico tem o potencial de reduzir o crescente problema de grandes quantidades de lixo eletrónico estarem a danificar o  ambiente e a acabar em aterros sanitários.

As microfábricas modulares da UNSW podem operar espaços de apenas 50 metros quadrados e podem ser instaladas onde quer que os resíduos sejam armazenados. Uma microfábrica é uma ou uma série de pequenas máquinas e dispositivos que usam tecnologia patenteada para executar uma ou mais funções no processamento de produtos residuais, transformando-os em recursos novos e utilizáveis.

A microfábrica de lixo eletrónico que processa computadores, telefones móveis e impressoras tem assente em pequenos módulos para esse efeito. Os dispositivos descartados são colocados primeiro num módulo mecânico com vista a quebrar as peças originais. O módulo seguinte pode envolver um robô especial para a identificação de partes úteis. Segue-se um módulo que compreende um pequeno forno que transforma essas peças em materiais valiosos usando perfis térmicos precisamente controlado.

Os materiais transformados incluem ligas metálicas e uma gama de micromateriais. Os micromateriais podem ser usados em cerâmicas industriais, enquanto os plásticos de qualidade específica de computadores, impressoras e outras fontes descartadas podem ser colocados em outro módulo que produz filamentos adequados para aplicações de impressão 3D. Já as ligas metálicas, estas podem ser usadas como componentes metálicos em processos de fabricação novos ou existentes.


Revista semanal de imprensa (BEQ.2018.16): lítio, esquentadores e repelentes de insectos em Portugal, e o panorama da contaminação de solos mundial

Nesta rubrica, o BEQ faz uma compilação de notícias, artigos ou outros conteúdos, descobertos e lidos no decorrer da semana, e que tratam de temas centrais ou conexos com a engenharia química.

O mote é divulgar este ramo engenharia pela promoção e consulta de conteúdos originalmente  publicados por outras fontes que não o BEQ, desde logo blogues, jornais, revistas, ou sites em geral.


 * * *


Desde o ano passado que a empresa Savannah Resources estuda a possibilidade de encontrar na Mina do Barroso, no norte de Portugal, um mineral que permite a produção de lítio, a Espodumena.Ao que parece, essa missão foi concluída com sucesso, já que a empresa anunciou ter descoberto em Portugal aquela que será a maior reserva desse mineral da Europa Ocidental.

O corte na emissão de gases poluentes imposto por legislação europeia vai obrigar a multinacional a alterar quase todo o portefólio na unidade industrial aveirense. A adaptação está nas mãos de 80 engenheiros portugueses e tem de avançar já em Julho.

Aplica-se nos tecidos em vez de se colocar na pele e promete repelência contra todo o tipo de mosquitos. Falamos da Moskout, uma marca 100% portuguesa desenvolvida pela New Textils, empresa especializada em engenharia têxtil e química para a área da saúde.

Até 2030, a produção de químicos deverá crescer 3,4% ao ano. A expansão do setor preocupa a Organização das Nações Unidas para a Alimentação e a Agricultura (FAO), que divulgou nesta semana um novo relatório sobre a contaminação dos solos causada por diferentes atividades humanas. Em 2015, a indústria química da Europa produziu 319 milhões de toneladas de compostos. Desse volume, 117 milhões eram consideradas perigosas para o meio ambiente.

Sobre a transição para uma economia industrial baseada em prestação de serviços, e as possíveis sinergias positivas para fabricantes, utilizadores e meio ambiente




"Uma economia baseada no modelo “serviço e fluxo” pode também ajudar a estabilizar o ciclo dos negócios, pois os consumidores passariam a adquirir o fluxo de serviços dos quais precisam continuamente, não mais equipamento durável, que é acessível somente nos anos favoráveis. Os prestadores de serviço seriam estimulados a manter os seus ativos produtivos durante o máximo de tempo possível em vez de desmontá-los prematuramente a fim de vender as peças. A capacidade ociosa e a subutilização tenderiam a desaparecer, uma vez que, contratando um prestador de serviço, a empresa já não teria por que se preocupar com o fornecimento ou estoque. Desapareceriam também os abatimentos ao fim do ano para vender o excesso de automóveis fabricados para consumidores que não os encomendaram, pois as quotas de produção foram aumentadas a fim de amortizar o caríssimo capital em equipamento que, para começar, não era necessário. Tal como são as coisas hoje, os fabricantes de bens duráveis têm uma relação de amor ódio com a durabilidade. No entanto, tornando-se prestadores de serviço, os incentivos a longo e curto prazo se harmonizam perfeitamente com o que querem os consumidores, com o que o meio ambiente merece, com que o trabalho necessita e com que a economia pode suportar


(...) O paradigma de serviço oferece ainda outros benefícios: aumenta o emprego porque, sendo os produtos projetados para reincorporar-se aos ciclos de fabricação, o desperdício se reduz e a demanda de mão-de-obra aumenta. Na indústria, cerca de um quarto da força de trabalho dedica-se à fabricação de matérias-primas como o aço, o vidro, o cimento, o silicone e as resinas, ao passo que três quartos se ocupam da fase de produção. Ocorre o inverso nos insumos energéticos: utiliza-se três vezes mais energia  para extrair material virgem ou primário que para fabricar produtos com esse material. Por conseguinte, a substituição do material primário por bens manufaturados reutilizados ou mais duráveis requer menos energia e oferece mais empregos."


Fonte: Capitalismo Natural - Paul Hawken, L. Hunter Lovins, Amory B. Lovins (Livro)


  • Sobre o livro:
Não se tratando de um livro cujo tema se esgota exclusivamente no universo da engenharia química, 'Capitalismo Natura'l apregoa a “Próxima Revolução Industrial”, algo que certamente é do interesse dos engenheiros químicos. Este livro inovador revela como as empresas globais de hoje podem ser ambientalmente responsáveis e altamente lucrativas.


Sobre o fenómeno de 'sloshing' de líquidos, a sua pertinência em engenharia, e o desafio da sua modelação





Sloshing diz respeito a qualquer movimento de uma superfície líquida livre dentro de um recipiente. É causada por perturbações em recipientes parcialmente preenchidos com líquidos. Dependendo do tipo de perturbação e da forma do recipiente, a superfície líquida livre pode evidenciar diferentes tipos de movimento, incluindo movimento simples planar, não planar, rotacional, irregular, simétrico, assimétrico, quase periódico e caótico. Ao interagir com seu recipiente elástico, ou sua estrutura de suporte, a superfície líquida livre pode exibir tipos fascinantes de movimento na forma de troca de energia entre os modos de interação. (...) O problema básico do sloshing de líquidos envolve a estimativa da distribuição da pressão hidrodinâmica, forças, momentos e frequências naturais da superfície do líquido livre. Esses parâmetros têm um efeito direto sobre a estabilidade dinâmica e o desempenho de containers móveis.


(...) Engenheiros civis e sismólogos têm vindo a estudar os efeitos do sloshing de líquidos nas grandes barragens, tanques de petróleo e torres de água elevadas, sujeitos a movimentos do solo. Eles também têm montado tanques de líquido nos telhados de edifícios de vários andares como um meio de controlar as oscilações dos mesmos durante terremotos. 

Desde o início da década de 1960, o problema da dinâmica de sloshing líquidos tem também sido uma grande preocupação para os engenheiros aeroespaciais que estudam a influência do combustível líquido sobre o desempenho de vôo dos veículos a jato, e novas áreas de atividades de pesquisa surgiram.




(...) A estabilidade dinâmica dos navios contendo gás natural liquefeito e de navios-tanque em geral são também eles problemas de interesse para os projetistas de tais sistemas. Em cidades populosas, os veículos de transporte de gasolina e outros líquidos inflamáveis são propensos a acidentes de capotamento ao entrar e sair das auto-estradas devido ao sloshing.

Em geral (...) o sloshing de líquidos consiste num problema matemático difícil de resolver analiticamente, uma vez que a condição de fronteira dinâmica na superfície livre é não linear e a posição da superfície livre varia com o tempo de uma maneira não conhecida a priori.

Fonte: Raouf A. Ibrahim, Liquid Sloshing Dynamics: Theory and Applications, Cambridge University Press, 2005

Revista semanal de imprensa (BEQ.2018.15): salários de engª em Portugal, investimento nos EUA, política a favor de abelhas, e reputação da indústria farmacêutica

Nesta rubrica, o BEQ faz uma compilação de notícias, artigos ou outros conteúdos, descobertos e lidos no decorrer da semana, e que tratam de temas centrais ou conexos com a engenharia química.

O mote é divulgar este ramo engenharia pela promoção e consulta de conteúdos originalmente  publicados por outras fontes que não o BEQ, desde logo blogues, jornais, revistas, ou sites em geral.


 * * *


As áreas de Engenharia têm muita procura e remuneram bem. O diretor geral de uma empresa industrial é o mais bem pago: 165 mil euros anuais, no Porto. Em Lisboa ganha menos cinco mil. (...) Os perfis mais procurados são essencialmente a nível do “middle management”. A saber: engenheiros de processo, engenheiros de melhoria contínua, supervisores de produção, técnicos de manutenção, gestores de projeto e engenheiros de produto.~

A chilena Arauco, sócia da Sonae Indústria numa parceria que não inclui os negócios na América do Norte, está a construir nos EUA a maior fábrica de painéis derivados de madeira do país. “É um mercado grande e competitivo”, sinaliza o grupo da Maia.

Os Estados-membros da União Europeia aprovaram, nesta sexta-feira, uma proposta que proíbe o uso ao ar livre de insecticidas danosos para as abelhas, anunciou a Comissão Europeia. (...)O Comité Permanente da Cadeia Alimentar e da Saúde Animal, onde estão representados todos os Estados-membros, deu luz verde à proposta de restrição do uso de três substâncias prejudiciais para as abelhas conhecidas como neonicotinóides: imidacloprid, clotianidina e tiametoxam.

O estudo “Corporate Reputation of Pharma in 2017 – Patient Perspective”, divulgado no início de abril, refere-se à reputação que as empresas farmacêuticas têm no seio da comunidade de doentes. Apesar de existirem ainda parâmetros em falta, os valores divulgados, relativos a 2017, demonstram uma melhoria na forma como é vista a indústria por aqueles que são os seus “clientes”.

Sobre os radiadores de carro enquanto categoria especial (e influente) de permutadores de calor, e o impacto destes no presente e futuro dos automóveis

Em engenharia química, como qualquer estudante rapidamente se apercebe, a operação unitária transferência de calor tem como equipamento primordial um permutador de calor. Industrialmente, esta peça compreende uma interface onde uma corrente fria e uma corrente quente contactam sem se misturar (ao contrário da torre de refrigeração, por exemplo) a fim de que a manutenção de uma dada temperatura-objetivo (que se considere estratégica ou recomendável para um dado sistema) seja garantida através da dissipação de calor.

Se tratada no contexto industrial,  o estudo e projeto de permutadores é em si mesmo um mundo de possibilidades e nuances. Porém, num sentido mais lato, a transferência de calor por intermédio de permutadores de calor é uma realidade que se aplica igualmente a sistemas vivos (e.g. temperatura corporal) e também a objetos do quotidiano, de que o carro é excelente exemplo.

Radiador (permutador de calor) de um veículo 
automóvel, e sua localização habitual. Fonte


Embora ninguém escolha um carro pelo seu radiador (i.e. pelo seu sistema de arrefecimento do motor), a verdade é que este permutador de calor dos automóveis tem um grande impacto na própria estética dos mesmos, já que a entrada de ar de arrefecimento se faz necessariamente pela região frontal destes, o que impõe a existência de uma grelha frontal. A este respeito é curioso notar como os diferentes fabricantes de automóveis fizeram dessas grelhas frontais elementos de afirmação da sua marca. Veja-se o caso da BMW, com a sua grelha característica ao longo das várias gerações de veículos, lançados ao longo das décadas.

Evolução temporal das grelhas frontais 
dos veículos da marca BMW. Fonte


Para um engenheiro químico mais habituado a ouvir falar de (e/ou lidar com) permutadores de calor industriais, o radiador de um carro apresenta, enquanto sistema, caraterísticas únicas. Desde logo porque não está imóvel, instalado num chão de fábrica. Pelo facto de estar instalado no próprio veículo (de outro modo não poderia ser!) o radiador de carro é um permutador de calor móvel, e é concebido para tirar partido dessa mobilidade. Como? Quanto mais o condutor do veículo o acelera  mais contribui para o aumento de caudal de ar que entra pela grelha frontal, levando a que maiores quantidades de ar contactem com a interface metálica do radiador (alhetas) para dissipar o calor do motor. Veja-se abaixo como pode evoluir o aumento de velocidade do ar de entrada pela grelha frontal (ou seja: o caudal de ar que chega ao radiador) à medida que o veículo aumenta a sua velocidade.



É extraordinário imaginar que sempre que um condutor pressiona o seu acelerador do carro, ele está a contribuir simultaneamente para o que motor aqueça mais, mas também para que o ar de arrefecimento aumente de caudal (sempre à temperatura ambiente) e favoreça o arrecimento do motor. Por outro lado, na ausência de movimento o caudal de ar para o arrefecimento é zero (salvo se estiver vento na envolvência), e o veículo passa a depender da dissipação por conveção natural, o que se sabe ser insuficiente. É por esse motivo que a ventoinha é uma presença habitual em radiadores de automóveis. Por esse e pelo facto de que o aumento de caudal de ar de arrefecimento devido com  o aumento velocidade do veículo poder não ser suficiente para dissipar o calor adicional gerado pelo motor para garantir essa velocidade.

Para terminar, importa também imaginar o futuro dos radiadores (e da estética frontal dos veículos) à luz do paradigma de mudança para veículos elétricos. O possível abandono dos motores a combustão interna por troca com sistemas de bateria elétrica (ou de pilha de combustível), fazem com que o calor que é necessário dissipar em cada veículo seja diferente, desde logo porque a combustão interna permite um aproveitamento de apenas 20 % da energia (produzida para trabalho mecânico). O resto é perda térmica, que se espera que o radiador do veículo possa dissipar. A este respeito, sabe-se que veículos elétricos têm taxas de aproveitamento da energia de 50 a 85%, dependendo da tecnologia instalada. 

Por outro lado, os sistemas elétricos (e.g. baterias de lítio) requerem temperaturas máximas de operação bastante abaixo daquelas suportadas por motores de combustão interna, o que levanta novos desafios aos radiadores e à capacidade de dissipação de calor dos radiadores de carro. De onde se conclui que os radiadores e as grelhas frontais dificilmente deixarão de existir com o advento do veículo elétrico, continuando a contribuir como uma classe muito especial de permutadores de calor, sobretudo para o engenheiro químico habituado ao aspeto e funcionamento clássico (industrial) dos mesmos.
Taxas de aproveitamento da energia (a azul) de diferentes 
tecnologias de motorização automóvel. Fonte


Related Posts Plugin for WordPress, Blogger...