Trabalhos acadêmicos

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Acesso aberto (Open Access)
Aplicação de data analytics na indústria
(2025-05-14) Lorencetti, Marina Carmelino; Silva, Milena Zauli; Alves, Denise Gomes; Lodi, Leandro; Semensato, Lucca Monteiro Silva
Este trabalho apresenta o desenvolvimento e aplicação de um sistema de Data Analytics utilizando Power BI e Power Automate para detectar e corrigir inconsistências sistêmicas em uma grande indústria. O sistema monitora diariamente os dados inseridos manualmente em diferentes plataformas, identificando divergências e propondo ajustes para garantir a integridade das informações. Como resultado, um processo que anteriormente demandava cerca de 1h20min foi otimizado para apenas 15 minutos, permitindo que o tempo economizado fosse direcionado a outras atividades estratégicas, representando um melhor aproveitamento dos recursos disponíveis. Os resultados demonstraram a eficácia da solução implementada na redução de erros operacionais e na otimização dos processos industriais, além de contribuírem para uma abordagem mais eficiente na gestão de dados.
Acesso aberto (Open Access)
Biofilmes à base de proteína de soja: avanços, desafios e perspectivas futuras para embalagens sustentáveis
(2025-11-13) Campos, Leonardo Gabriel de Mattos; Guimarães, Lucas Carvalho; Lopes, Melina Savioli; Andrade, Grazielle Santos Silva; Sancinetti, Giselle Patrícia
Biofilmes de proteína de soja isolada representam uma alternativa promissora aos plásticos derivados do petróleo devido à sua biodegradabilidade, renovabilidade e versatilidade funcional. Esta revisão examina criticamente pesquisas publicadas entre 2018 e 2025, com foco nos avanços em métodos de processamento, modificações estruturais e aplicações dos biofilmes de proteína de soja isolada. A análise abrange desde métodos convencionais, como o casting, e tecnologias escalonáveis, como extrusão e moldagem por compressão, até técnicas de fabricação avançadas, incluindo eletrofiação e impressão 3D. Paralelamente, são analisadas propriedades físico-químicas e funcionais — desempenho mecânico, comportamento de barreira, estabilidade óptica e térmica, biodegradabilidade e funcionalidades ativas. Destacam-se estratégias para superar limitações intrínsecas, como sensibilidade à umidade, fragilidade e restrições de escalabilidade. Aplicações emergentes são evidenciadas nas áreas de embalagens alimentícias, revestimentos comestíveis, sistemas biomédicos e embalagens ativas/inteligentes. Também são discutidas perspectivas de mercado e barreiras regulatórias, ressaltando o equilíbrio crítico entre inovação, segurança e viabilidade comercial. Apesar dos desafios persistentes, os biofilmes de proteína de soja isolada configuram-se como uma plataforma versátil, com significativo potencial para contribuir com materiais sustentáveis e estratégias de economia circular.
Acesso aberto (Open Access)
Carvão ativado da casca do coco verde: revisão bibliográfica para aplicações sustentáveis na Engenharia Química
(2025-07-02) Bueno, Leonardo Furlan; Souza, Júlia Cristina Oliveira de; Lopes, Melina Savioli; Sancinetti, Giselle Patrícia; Ambrozin, Alessandra Regina Pepe
A crescente geração de resíduos sólidos urbanos, aliada à necessidade de práticas sustentáveis na engenharia química, impulsiona a busca por soluções que promovam o reaproveitamento de materiais. Neste contexto, a casca do coco verde, um resíduo agroindustrial amplamente disponível no Brasil, mostra-se promissora como matéria-prima para a produção de carvão ativado. Este trabalho teve como objetivo investigar, por meio de revisão bibliográfica, a viabilidade do uso da casca do coco verde na produção de carvão ativado, considerando os diferentes métodos de ativação, suas propriedades físico-químicas e aplicações industriais. Foram analisadas técnicas como pirólise, hidrólise térmica, ativação por micro-ondas e ativação por plasma, destacando suas vantagens, limitações e parâmetros críticos de processo. Os resultados demonstraram que o carvão ativado obtido da casca do coco verde apresenta boa capacidade adsortiva na remoção de corantes, metais pesados e compostos orgânicos, com desempenho comparável ao carvão comercial em algumas aplicações. Além disso, seu uso representa uma alternativa ambientalmente sustentável e economicamente viável, especialmente em regiões tropicais. Contudo, ainda existem desafios para a aplicação em larga escala, como a logística de coleta do resíduo, variabilidade da matéria-prima e ausência de regulamentações específicas. Conclui-se que a valorização desse resíduo pode contribuir significativamente para a economia circular e a inovação em processos da engenharia química.
Acesso aberto (Open Access)
Estudo comparativo de métodos de extração de compostos bioativos em diferentes variedades de própolis brasileira
(2025-11-19) Dias, Maria Julia Lordi; Loureiro, Luiza Lara; Lopes, Melina Savioli; Sancinetti, Giselle Patrícia; Stein, Mariana Leão de Lima
A própolis brasileira tem ganhado bastante destaque no cenário científico e industrial graças à sua composição química singular e ao amplo potencial terapêutico dos seus compostos bioativos, principalmente os fenólicos e flavonoides. Este trabalho reúne uma revisão sistemática da literatura sobre os principais métodos de extração desses compostos, comparando técnicas tradicionais, como maceração e Soxhlet, com abordagens mais modernas, como a extração assistida por ultrassom e por alta pressão. A análise também contemplou critérios como eficiência, seletividade, sustentabilidade e viabilidade tecnológica das diferentes rotas de extração. Embora os métodos convencionais ainda sejam amplamente usados, eles apresentam limitações importantes, como o longo tempo de processamento e o uso intensivo de solventes orgânicos. Por outro lado, as técnicas emergentes têm se mostrado mais eficazes na recuperação de compostos fenólicos e flavonoides, além de oferecerem vantagens como menor tempo de extração e impacto ambiental reduzido. A pesquisa também evidenciou o crescente interesse por solventes verdes, como líquidos iônicos, NADES (Solventes Eutéticos Naturais Profundos), fluidos supercríticos, dentre outros que estão alinhados aos princípios da química sustentável. Conclui-se que o desenvolvimento e a padronização de métodos de extração mais limpos e eficientes são essenciais no que diz respeito à agregação de valor à própolis brasileira e na ampliação de seu uso em escala industrial, especialmente em setores farmacêuticos, cosméticos e alimentícios.
Acesso aberto (Open Access)
Extração de cafeína de subprodutos do beneficiamento do café: polpa e casca – uma revisão
(2025-11-14) Franco, Gustavo Ferreira; Generoso, Gustavo Pereira; Lopes, Melina Salvioli; Ramos, Erika Coaglia Trindade; Dias, Giancarlo Souza
O café é uma das commodities mais relevantes globalmente, cujo beneficiamento gera grandes quantidades de resíduos, como a polpa e a casca, representando um desafio ambiental e uma oportunidade econômica. Este trabalho teve como objetivo realizar uma revisão bibliográfica detalhada sobre os métodos de extração de cafeína desses subprodutos, examinando criticamente as tecnologias disponíveis, seus fundamentos, condições operacionais, rendimentos, eficiência energética e potencial de aplicação industrial. Foram revisados métodos tradicionais, como a extração sólido-líquido convencional e via Soxhlet, e métodos modernos, como a extração assistida por ultrassom (USAE), com CO₂ supercrítico, com solventes eutéticos profundos (DES) e hidroalcoólica. Os resultados demonstraram que técnicas modernas, como a USAE, podem ser significativamente mais eficientes, alcançando rendimentos superiores de cafeína (até 15,6 g/kg de polpa seca) com menor consumo energético (3,4 vezes menor que o método convencional). A extração com DES também se mostrou promissora, com rendimentos de até 5,45 mg/g de polpa seca, enquanto o CO₂ supercrítico destacou-se pela alta seletividade. Conclui-se que a valorização dos resíduos do café por meio da extração de cafeína é viável e alinhada com os princípios da economia circular e da química verde, podendo reduzir impactos ambientais e agregar valor à cadeia produtiva do café.
Acesso aberto (Open Access)
Modelagem das consequências de acidentes com produtos perigosos utilizando o software ALOHA
(2025-11-28) Silva, Samuel Venâncio da; Lodi, Leandro; Wichers, Michiel; Concha, Viktor Oswaldo Cárdenas
A indústria química, essencial para o desenvolvimento econômico e social, apresenta riscos significativos devido à manipulação de substâncias perigosas em seus processos. Acidentes históricos como: Bhopal na Índia e Cubatão no Brasil mostraram que a gestão de riscos é um processo indispensável para a segurança ocupacional e ambiental. Este trabalho teve como objetivo analisar os riscos associados a processos químicos com o uso do software ALOHA (Areal Locations of Hazardous Atmospheres), ferramenta reconhecida para simulação de cenários de emergência envolvendo substâncias perigosas. O estudo compreende a contextualização teórica da análise de riscos, a revisão de acidentes industriais com seus impactos regulatórios e a aplicação prática do ALOHA em um cenário simulado. Foram consideradas variáveis operacionais e meteorológicas para avaliar a dispersão de uma substância química, determinando zonas de impacto e propondo medidas de mitigação. Nesse contexto, realizou-se a simulação de um acidente do tipo BLEVE com propano, que evidenciou zonas de ameaça térmica significativas, alcançando até 1,4 km de raio, demonstrando o potencial de comprometimento de áreas urbanas inteiras e reforçando a importância da aplicação de medidas preventivas e de planos de resposta emergencial. Os resultados evidenciam a eficácia do ALOHA como ferramenta complementar às Normas Regulamentadoras brasileiras, como a NR-20, auxiliando na tomada de decisões preventivas. A integração entre ferramentas de simulação e diretrizes normativas apresenta-se após esta pesquisa como uma pratica para o fortalecimento da cultura de segurança nas indústrias.
Acesso aberto (Open Access)
Pegada de carbono e economia circular: avaliação do ciclo de vida do alumínio no Brasil
(2025-12-08) Zani, Guilherme Job; Nascimento, Nicolas Lerione Nunes da Silva; Sancinetti, Giselle Patricia; Ambrozin, Alessandra Regina Pepe; Rodrigues, Marcos Vinícius
O presente Trabalho de Conclusão de Curso (TCC) teve como objetivo geral avaliar o ciclo de vida do alumínio no Brasil, identificando a contribuição da produção primária e da reciclagem para a pegada de carbono, de modo a evidenciar oportunidades de sustentabilidade alinhadas à economia circular. O tema se justifica pela relevância estratégica do alumínio, um metal infinitamente reciclável, e pela necessidade de mitigar os impactos ambientais da sua produção, especialmente em um país com a singularidade da matriz energética brasileira e a liderança global em reciclagem de latas. A metodologia empregada consistiu em uma revisão bibliográfica sistemática e análise documental, explorando os fundamentos teóricos de Gases de Efeito Estufa (GEE), Pegada de Carbono, Economia Circular e Avaliação do Ciclo de Vida (ACV), além de detalhar o histórico e o perfil da indústria do alumínio no Brasil. Os resultados da análise comparativa demonstram que, embora a produção de alumínio primário no Brasil já possua uma das menores pegadas de carbono do mundo devido à predominância da matriz energética hidrelétrica, a produção de alumínio secundário (reciclado) se estabelece como a rota mais eficaz de descarbonização, consumindo apenas cerca de 5% da energia e evitando uma proporção similar de emissões de GEE em comparação com a produção primária. A discussão da literatura aponta para a necessidade de expandir a circularidade para ligas complexas e produtos de vida útil longa, além de superar desafios como a gestão da lama vermelha e a limitação de dados nacionais para a ACV. Conclui-se que a maximização da reciclagem e a adoção de uma perspectiva de ciclo de vida são cruciais para fortalecer a competitividade da indústria nacional e posicionar o Brasil como um modelo na transição para uma economia de baixo carbono no setor de alumínio.
Acesso aberto (Open Access)
Projeto conceitual de produção de biodiesel com purificação por adsorção utilizando amido de milho
(2025-11-18) Rodrigues, Emilly Rafaelly Rabelo; Lima, Antônio Augusto Prado; Lodi, Leandro; Basso, Rodrigo Côrrea; Andrade, Grazielle Santos Silva
A matriz energética mundial atual é composta majoritariamente por combustíveis não-renováveis, de modo que, cada vez mais, é necessário explorar alternativas mais sustentáveis. O biodiesel se destaca como um substituto renovável para os combustíveis fósseis, sendo obtido a partir da reação de transesterificação de óleos vegetais ou gorduras animais com álcoois de cadeia curta. Atualmente, o processo de purificação do biodiesel industrial é realizado por lavagem com água, o que gera elevado volume de efluentes, mas esta etapa pode ser substituída por adsorção com adsorventes sólidos naturais. Deste modo, o objetivo desse estudo foi realizar o dimensionamento de uma planta de produção de biodiesel com purificação por adsorção utilizando amido de milho, contemplando estudo técnico e econômico e utilizando referências da literatura. Foram elaborados o diagrama de blocos, fluxograma do processo, balanços de massa e energia, dimensionamento de tanques, bombas e agitadores, além de estudo de gargalo e análise de riscos (What If). O balanço de massa indicou que, para cada batelada com 4.000 kg de óleo de soja, são necessários 879,73 kg de metanol e 68 kg de metilato de sódio, resultando em 4.100,53 kg de biodiesel e 185,6 kg de glicerina como subproduto. O diagrama de Gantt apontou a decantação como principal gargalo do processo, com duração de 5 horas. A estimativa de custos fixos indicou um investimento necessário de US$ 630.500,00 e a estimativa de custos variáveis indicou um valor aproximado de US$ 4.957,10 por batelada, resultando em um custo unitário de US$ 1,06 por litro de biodiesel produzido.
Acesso aberto (Open Access)
Projeto de uma planta para extração de limoneno com fluído supercrítico a partir dos resíduos da indústria de cítricos
(2025-07-04) Cardoso, Luiza Costa; Santos, Pedro Paulo Caneschi Masili; Lodi, Leandro; Rodrigues, Marcos Vinicius; Rolemberg, Marlus Pinheiro
Este trabalho apresentou o estudo para a implantação de uma planta industrial de extração de limoneno por fluido supercrítico, utilizando como matéria-prima o bagaço de laranja proveniente de indústrias cítricas. O objetivo visou realizar os cálculos necessários para a viabilidade da planta em escala industrial, incluindo a definição da capacidade operacional dos equipamentos e dos parâmetros que otimizam a extração. A metodologia baseou-se no escalonamento industrial, iniciando-se com uma revisão bibliográfica sobre a matéria-prima e o processo, seguida pelo dimensionamento da planta. Considerando dados da literatura, estimou-se que 4710 kg de bagaço processado em 420 minutos produziram 160 litros de extrato. Para isso, foram necessários um tanque de estocagem de CO₂ com volume de 23,56 m³ e um extrator de 15,71 m³, seguido do tanque de separação flash para separar o extrato do CO₂ de 0,48m³, atuando a uma vazão de 0,0079 kg/s de CO₂ e 160 litros por batelada de extrato de limoneno. Devido às condições de operação na região supercrítica (200 bar e 40°C), os equipamentos devem ser reforçados em material e potências elevadas nas bombas. Por fim, estimou-se o custo de implantação da planta em R$13.120.000,00 e o valor do produto em R$25,50 por litro. Os resultados obtidos demonstraram a viabilidade técnica do processo, indicando que a planta pode operar de forma eficiente nas condições propostas, apesar da necessidade de equipamentos que operassem em elevadas pressões. O estudo contribuiu para o aproveitamento de resíduos da indústria cítrica e reforçou o potencial do limoneno como produto de valor agregado em processos sustentáveis.
Acesso aberto (Open Access)
Segurança em atmosferas explosivas na indústria alimentícia: uma revisão bibliográfica das normas técnicas e da NR-10 com estudo de caso aplicado
(2025-12-03) Ferreira, Isabelle; Lodi, Leandro; Anunciação, Thiago da; Lima, Cláudio Antônio de Andrade
Este trabalho apresenta uma revisão bibliográfica sobre as implicações da Norma Regulamentadora nº10 (NR-10) na segurança elétrica de atmosferas explosivas de poeira, com foco no setor alimentício. Foram abordados os fundamentos físico-químicos das explosões, as características das poeiras combustíveis e as normas técnicas aplicáveis, como a série ABNT NBR IEC 60079. Complementarmente, considerando que a segurança em instalações elétricas é fundamental para o adequado funcionamento das indústrias modernas, um estudo de caso foi realizado em uma indústria de leite em pó, analisando a classificação de áreas, a adequação dos equipamentos elétricos “Ex” e as práticas de prevenção adotadas. Os resultados demonstram que a conformidade normativa é essencial para reduzir riscos de explosão, garantindo a integridade dos colaboradores e instalações. O estudo contribui para a formação acadêmica e para a promoção de uma cultura de segurança industrial.

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