Energia no processo da indústria de plásticos, qual a importância?

Quem conhece nossos conteúdos sabe que sempre focamos a discussão na parte de energia, e dessa vez seremos bem específicos ao falar de energia no processo da indústria de plásticos. Mas antes disso, um pouco de contexto no tema.

O setor de transformação de resinas plásticas leva consigo um conceito que mudou a forma da sociedade consumir e sem dúvida trouxe oportunidades de democratização no acesso a bens e serviços. A ideia é simples: uma matéria prima com propriedades térmicas, mecânicas e químicas altamente controláveis a um custo baixo (em relação a outros materiais). A busca por produtividade neste setor está conectada com dois principais pontos:

  1. A pulverização da indústria aumenta a competitividade e faz com que o baixo custo da matéria prima seja repassado também como baixo valor unitário de venda;
  2. As máquinas que permitem a alta produtividade custam alguns milhões de reais, fazendo que um custo inicial muito grande tenha que ser diluído em uma produção de valor unitário relativamente baixo.

Neste cenário a indústria sempre será empurrada para um contexto de alta produtividade e é aí que entra o papel dos processos e máquinas do ambiente fabril da indústria de transformados plásticos. Por essa razão, nessa indústria, talvez mais do que em qualquer outra, tempo é dinheiro. Nada deixa isso mais claro do que a busca incessante dos produtores de máquinas e engenheiros de produção para reduzir frações de segundos nos ciclos de injeção, por exemplo. 

Processo de Injeção
Processo de Injeção

O que interfere na competitividade/rentabilidade nesse setor?

De vários estudos já feitos no setor, fica evidente que os top 3 custos são: pessoas, matéria prima e energia elétrica. Claro que boas máquinas, processos e outros fatores também influenciarão fortemente nessas três linhas de custos, mas hoje vamos focar aqui na parte de energia elétrica e o que pode influenciar diretamente neste custo.

Quais são os fatores de influência no consumo de energia no processo da indústria de plásticos?

O consumo energético nessa indústria é influenciado por fatores que podem ser considerados familiares a outras indústrias também:

1. Horas trabalhadas

Como já vimos, especialmente nessa indústria, tempo é dinheiro. A quantidade de tempo em que as máquinas estão funcionando usualmente são proporcionais tanto ao volume produzido quanto ao consumo de eletricidade. Apesar de alguns processos não serem contínuos (como injeção e extrusão-sopro) os ciclos de operação super baixos facilitam a consideração do processo como quase linear.

Tempo é dinheiro na indústria do plástico
Tempo é dinheiro, corre!

2. Máquinas principais

As máquinas usualmente assumem um papel protagonista quando falamos em produtividade e eficiência energética e isso acaba até sendo um ponto forte de venda para os fabricantes. Nas máquinas baseadas em fechamento de molde, existem modelos; hidráulicos, híbridos e elétricos. A diferença fica por conta do modelo de acionamento do fechamento dos moldes, entre bombas hidráulicas e elétricas. Como uma das principais funções das máquinas é o aquecimento, o gradiente de temperatura entre ambiente e máquina acaba sendo uma das maiores fontes de perda de energia na máquina. Fique conosco que nos próximos artigos voltaremos a falar bastante sobre as máquinas em específico.

3. Periféricos

Os equipamentos periféricos são aqueles auxiliares ao processo principal. Em um processo de injeção, por exemplo, são comuns os braços pneumáticos. Outros periféricos são relacionados ao sistema de utilidades, como sistema de compressores, centrais de água gelada, torres de arrefecimento, esteiras, secadores e etc. Esses periféricos usualmente influenciam diretamente na performance da máquina principal, por exemplo: se um chiller não funciona bem, mais paradas serão necessárias na injetora ou mais frequentes serão os produtos fora de especificação.

Braço robótico na indústria do plástico
Braço robótico

4. Processos

O tipo de processo vai determinar o padrão de consumo energético da indústria. O perfil de consumo de um processo de termoformagem é completamente diferente de uma extrusão de tubos e também de um processo de rotomoldagem, por exemplo. Muitas indústrias também utilizam o que chamamos de “assinatura do processo” para avaliar a performance técnica do processo através do consumo. Uma injetora, por exemplo tem uma assinatura de demanda muito específica e os momentos de fechamento, compressão máxima, resfriamento e desmolde são visíveis em um gráfico de potência. Caso exista algo de errado no processo é possível diagnosticar ou indicar uma manutenção preventiva naquela máquina.

5. Matéria prima

Cada tipo de resina se comporta de uma forma dentro dos processos. Em geral, resinas que possuem ponto de fluidez mais alto influenciarão um processo energeticamente menos econômico. Ainda assim, existem pacotes de aditivação e resinas especiais que podem induzir uma redução no consumo energético tanto pelo incremento de produtividade ou pela redução da temperatura necessária no processo. Produtores de resina como Braskem e Dow também utilizam muito esse argumento de venda para justificar um prêmio no preço de algumas resinas que proporcionam economia no processo. Aqui vale muito a pena ter um engenheiro de materiais e de produção conversando entre si para selecionar a melhor combinação entre resina, pacote de aditivação, processo e máquina. Claro, se a empresa possui sistemas de monitoramento de energia/ controle fino de processos, é possível tirar uma prova real da troca de resina ao quantificar a intensidade energética da produção de determinada máquina ou linha usando as diferentes opções de mercado. Esse tipo de operação não é incomum em empresas mais avançadas em seu processo de gestão energética, e assim o fazem principalmente para ver se as promessas de economia energética das resinas premium é real ou não. 

No próximo artigo vamos falar quantitativamente sobre onde se consome energia em dentro do processo da indústria de plásticos. Se você quer algo mais prático, já já estará disponível por aqui. Se quiser bater um papo com nossos consultores que são especialistas em gestão de energia em transformação de plásticos, você pode fazê-lo por AQUI.

ebook gestao energetica plasticos

Ricardo Dias

Engenheiro ambiental e urbano pela UFABC e mestre em Sistemas Sustentáveis com ênfase em Energia pelo Rochester Institute of Technology. É co-fundador da CUBi e atualmente CEO.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *