Engenharia Química

URI Permanente para esta coleçãohttps://repositorio.unifal-mg.edu.br/handle/123456789/2619

Navegar

Agora exibindo 1 - 20 de 28

Acesso aberto (Open Access)
Desenvolvimento de um processo industrial para produção de leite de coco
(2026-06-25) Mistura, Matheus Vasconcellos; Lodi, Leandro; Rodrigues, Marcos Vinícius; Sancinetti, Giselle Patrícia
O presente trabalho teve como objetivo o desenvolvimento de um processo industrial para produção de leite de coco, considerando aspectos técnicos, operacionais e econômicos relacionados à implantação de uma unidade produtiva em escala industrial. A escolha do leite de coco como objeto de estudo está associada ao crescimento do mercado de bebidas e produtos de origem vegetal, impulsionado pelo aumento da demanda por alternativas sem lactose e por alimentos de base vegetal. Inicialmente, foi realizada uma revisão bibliográfica sobre o potencial de mercado do leite de coco, suas aplicações na indústria alimentícia e as principais características da matéria-prima, considerando o crescente interesse por bebidas e produtos de origem vegetal. Com base nessas informações, foi proposto um processo produtivo contemplando as etapas: de recepção e lavagem do coco; “quebra” e separação das frações; remoção da “testa”; moagem e extração do leite; filtração; homogeneização; tratamento térmico por pasteurização UHT; e, envase asséptico. A partir do desenvolvimento do fluxograma de blocos (BFD) e do fluxograma de processo (PFD), foram realizados balanços de massa e energia para quantificação das correntes do sistema e dimensionamento preliminar dos principais equipamentos envolvidos no processo. O sistema foi projetado para uma capacidade de produção de 50.000 kg de leite de coco por dia, sendo operacionalmente dividido em duas bateladas. Para atingir essa produção, estimou-se o processamento de aproximadamente 321.776 kg de coco maduro por dia. O aproveitamento energético dos resíduos sólidos do coco permitiu suprir parte da demanda térmica do processo, especialmente na geração de vapor para a etapa de pasteurização UHT, cuja carga térmica estimada foi de aproximadamente 2,08 MW. Essa estratégia foi adotada para compatibilizar a produção desejada com capacidades reais de equipamentos industriais. Além disso, foram consideradas soluções voltadas à maior eficiência operacional e sustentabilidade do processo, como o reaproveitamento parcial da água utilizada e o aproveitamento dos resíduos sólidos do coco para geração de energia térmica na caldeira. Também foram realizadas estimativas preliminares de custos de implantação, custos operacionais e precificação do produto, permitindo uma análise inicial dos custos envolvidos para o projeto. De modo geral, os resultados obtidos indicam as estimativas econômicas indicaram um investimento inicial (CAPEX) de aproximadamente R$ 24,08 milhões e custos operacionais anuais (OPEX) estimados em R$ 3,61 milhões, fornecendo uma base preliminar para avaliação da viabilidade do empreendimento.
Acesso aberto (Open Access)
Células microbianas imobilizadas em titânia e reticuladas para aplicação na síntese enzimática de fruto-oligosacarídeos
(2026-07-07) Figueiredo, Elisa Bonelli; Vieira, Ana Carolina; Perna, Rafael Firmani; Faria, Felipe de Paula
Os fruto-oligossacarídeos (FOS) são açúcares prebióticos, cuja produção ocorre pela reação de transfrutosilação da sacarose catalisada pela enzima frutosiltransferase (FTase; EC 2.4.1.9), sintetizada pelo fungo Aspergillus oryzae IPT-301. Este trabalho teve por objetivo produzir e caracterizar suportes porosos de óxido de titânio (TiO₂) e avaliar as propriedades bioquímicas (pH e temperatura) de células de A. oryzae IPT-301 nele imobilizadas e reticuladas com glutaraldeído, visando à síntese de FOS. Os suportes foram confeccionados pela técnica de réplica, partindo-se de uma espuma de poliuretano com porosidade de 40 ppi impregnada com barbotina de titânia (55%), seguida de secagem e sinterização a 1500 °C durante 2 h; o pó de partida foi caracterizado por difração de raios X (DRX) e por área de superfície específica (método de B.E.T.). As células foram produzidas e imobilizadas por cultivo submerso em meio sintético (30 °C, 200 rpm, 32 h) e, em seguida, reticuladas com glutaraldeído 25% em tampão tris-acetato, com posterior redução por borohidreto de sódio. A influência do pH e da temperatura sobre a atividade de transfrutosilação foi avaliada por meio de DCCR 2², com três pontos centrais e quatro pontos axiais, e os dados foram analisados por análise de variância (ANOVA), superfícies de resposta e gráfico de Pareto no software Protimiza Experimental Design (nível de significância α = 10%). A caracterização do suporte por DRX confirmou a presença predominante da fase rutilo (estrutura tetragonal, grupo espacial P4₂/mnm) e área de superfície específica de 10,9456 m² g⁻¹. O maior valor experimental de atividade de transfrutosilação (237,07 ± 18,57 U g⁻¹) foi obtido a 40 °C e pH 6,91, enquanto a análise da superfície de resposta indicou uma atividade máxima de 292,99 ± 67,95 U g⁻¹ na condição de 55,9 °C e pH 6,57. Observou-se um efeito linear positivo da temperatura e um efeito quadrático negativo do pH, com o biocatalisador mantendo-se estável em ampla faixa de pH (5,5 a 6,9). Conclui-se que o suporte de óxido de titânio, associado à reticulação com glutaraldeído, constitui uma alternativa promissora e estável para a imobilização celular voltada à produção de fruto-oligossacarídeos.
Acesso aberto (Open Access)
Extração de gordura do liquor de cacau e cacau em pó pelo método Soxhlet: comparação com padrões de qualidade através da avaliação dos tipos de solventes e número de ciclos
(2026-07-08) Gabriel, Ana Laura; Rodrigues, Daniela Aparecida; Martins, Jaqueline Costa; Rodrigues, Marcos Vinícius; Basso, Rodrigo Corrêa
O teor de gordura é um importante parâmetro de qualidade em derivados de cacau, influenciando características tecnológicas e comerciais desses produtos. Este trabalho teve como objetivo determinar o teor de gordura em amostras de liquor de cacau e cacau em pó por meio do método Soxhlet, avaliando a influência do tipo de solvente e do número de ciclos de extração. Foram utilizados hexano e acetona como solventes extratores, adotando-se 5, 10 e 20 ciclos de extração. As análises foram realizadas em triplicata e os resultados comparados com as especificações fornecidas pelo fabricante e com dados da literatura. Para o cacau em pó, a condição utilizando acetona e 20 ciclos apresentou teor de gordura de 11,61%, compatível com a faixa especificada pelo fabricante (10–12%). Para o liquor de cacau, o resultado mais próximo da especificação (51–54%) foi obtido com acetona e 10 ciclos, correspondendo a 52,27% de gordura. De modo geral, a acetona proporcionou maiores rendimentos de extração, possivelmente em função da solubilização de outros componentes da matriz além dos lipídios, enquanto o hexano apresentou maior reprodutibilidade entre as repetições. Os resultados indicaram que tanto o solvente quanto o número de ciclos influenciam o rendimento de extração, sendo a condição mais adequada dependente das características da matriz analisada.
Acesso aberto (Open Access)
A gestão de riscos e o controle de mudanças na indústria farmacêutica brasileira: uma análise da RDC 658/2022 e suas influências internacionais
(2026-07-10) Lemos, Maria Beatriz Freire; Dalcin, Maurielen Guterres; Lodi, Leandro; Sancinetti, Giselle Patrícia
A indústria farmacêutica exige padrões rigorosos de qualidade, especialmente no que se refere ao controle de mudanças e à gestão de riscos. Nesse cenário, a Resolução da Diretoria Colegiada (RDC) nº 658/2022, publicada pela ANVISA, representa um avanço significativo ao modernizar as Boas Práticas de Fabricação (BPF) no Brasil e aproximá-las das diretrizes internacionais do FDA, EMA, ICH e PIC/S. Este trabalho tem como objetivo analisar a abordagem da RDC 658/2022 para o controle de mudanças e a gestão de riscos, destacando as inovações, os desafios práticos de aplicação e estratégias para implementação no setor farmacêutico nacional. A metodologia adotada foi uma revisão narrativa, baseada em literatura científica, documentos normativos e diretrizes internacionais, a partir da qual se elaborou um estudo de caso hipotético de um laboratório de médio porte, com proposta de plano de adequação e indicadores associados. Os resultados evidenciam a transição de um modelo predominantemente documental para uma visão preventiva e baseada em risco, com integração da qualidadea todo o ciclo de vida do produto. A análise também identifica três dimensões críticas pouco discutidas na literatura nacional: o custo de adequação, a viabilidade diferencial para empresas de pequeno e médio porte e a lacuna de estudos empíricos sobre o impacto regulatório efetivo. Como resposta a esses desafios, o trabalho propõe seis diretrizes articuladas que orientam uma implementação proporcional e sustentável da norma. Conclui-se que a RDC 658/2022 vai além de uma simples atualização normativa: redireciona a lógica da qualidade farmacêutica brasileira, mas sua efetividade plena depende de maturidade organizacional, capacitação contínua e suporte regulatório proporcional ao porte das empresas.
Acesso aberto (Open Access)
Implementação de princípios e metodologias do Lean Manufacturing para aumento de produtividade e melhores condições de trabalho em uma linha de inspeção de cubas e lavatórios cerâmicos
(2026-07-09) Oliveira, Bruno Henrique de; Moreno, Marina Gomes Murta; Santos, Julia Barros dos; Santos, Carlos Henrique dos
Este trabalho apresenta a aplicação dos princípios e metodologias do Lean Manufacturing em uma linha de inspeção de cubas e lavatórios cerâmicos, em uma indústria localizada no sul de Minas Gerais. O objetivo da pesquisa foi analisar os impactos da reestruturação do fluxo de trabalho, da adoção de equipamentos de apoio à movimentação de peças e da integração de sistemas de gestão visual, visando ao aumento da produtividade, à redução de desperdícios, à melhoria da qualidade e das condições ergonômicas dos operadores. Trata-se de um estudo de caso, de abordagem qualitativa e quantitativa, fundamentado na comparação de indicadores operacionais obtidos antes e após a implementação das melhorias, por meio da análise de documentos internos, observações diretas do processo e acompanhamento dos principais indicadores de desempenho do setor. Os resultados demonstraram um aumento de aproximadamente 24% na produtividade por operador, redução de 35% no retrabalho das peças, além de melhorias significativas na ergonomia, na organização do fluxo produtivo e na gestão visual do processo. As mudanças implementadas também favoreceram maior padronização das atividades, otimização da utilização dos recursos e ampliação da participação de colaboradores em atividades anteriormente limitadas pelas exigências físicas do processo. Conclui-se que a filosofia enxuta, quando aplicada de maneira contínua e integrada, é capaz de promover melhorias simultâneas em produtividade, qualidade e organização do trabalho, fortalecendo a competitividade da indústria cerâmica. Além disso, adequações ergonômicas atuam como suporte às melhorias operacionais, gerando maior eficiência na execução das atividades e inclusão no ambiente produtivo.
Acesso aberto (Open Access)
Surfactantes e suas funções tecnológicas : propriedades químicas, mecanismos de ação e aplicações industriais
(2026-07-02) Carleti, Felipe da Silva; Silva, Gustavo Rocha da; Sancinetti, Giselle Patricia; Lopes, Melina Savioli; Rodrigues, Marcos Vinícius
Os surfactantes constituem uma classe de compostos químicos de elevada importância científica, tecnológica e industrial, devido à sua capacidade de modificar propriedades de superfícies e interfaces, reduzir a tensão superficial e interfacial, formar micelas, estabilizar emulsões, promover dispersão, espumação, molhabilidade e solubilização de compostos hidrofóbicos. Essas características fazem com que sejam amplamente utilizados em setores como cosméticos, produtos de limpeza, alimentos, fármacos, recuperação avançada de petróleo, agricultura, tratamento de efluentes, biorremediação, revestimentos e nanotecnologia. Embora existam diversas publicações sobre classes específicas, formulações e aplicações isoladas, observa-se que nem sempre essas informações são apresentadas de forma integrada e comparativa, o que dificulta a compreensão ampla da relação entre estrutura química, mecanismos de ação e desempenho tecnológico dos surfactantes. Diante disso, este trabalho teve como objetivo analisar, por meio de revisão bibliográfica, as propriedades químicas dos surfactantes, seus principais mecanismos de ação e suas aplicações industriais, com ênfase na relação entre estrutura molecular, comportamento interfacial e tendências sustentáveis observadas na literatura científica recente. Os resultados indicaram predominância de publicações recentes, especialmente entre 2020 e 2025, com destaque para estudos sobre biossurfactantes, surfactantes verdes, biodegradabilidade, toxicidade ambiental, recuperação avançada de petróleo, aplicações farmacêuticas, cosméticas e alimentícias. Verificou-se que as propriedades mais discutidas foram tensão superficial e interfacial, concentração micelar crítica, micelização, emulsificação, solubilização, molhabilidade, espumação, biodegradabilidade e toxicidade. Também foi observado que os principais mecanismos de ação envolvem adsorção em interfaces, auto-organização molecular, formação de micelas, estabilização de sistemas dispersos, dispersão de partículas e modificação da molhabilidade. Conclui-se que a estrutura anfifílica dos surfactantes explica diretamente sua ampla aplicação industrial, pois permite controlar fenômenos interfaciais essenciais em diferentes processos e formulações. Além disso, a literatura recente demonstra tendência crescente de desenvolvimento de surfactantes mais sustentáveis, biodegradáveis e derivados de fontes renováveis, embora ainda existam desafios relacionados ao custo de produção, purificação, padronização e viabilidade em escala industrial.
Acesso aberto (Open Access)
Simulação da pirólise térmica de PET para obtenção de combustíveis na faixa da gasolina
(2026-07-02) Manzoli, Rafael Ferreira; Marcovig, Kaio Ferreira Caixeta; Oliveira, Flávio Augusto Dias de; Rodrigues, Marcos Vinícius; Basso, Rodrigo Corrêa
Este trabalho tem como objetivo avaliar, por meio de simulação no Aspen Plus®, o processo de pirólise térmica do poli(tereftalato de etileno) (PET), com foco na distribuição de produtos e na fração de compostos líquidos na faixa de gasolina. A modelagem foi realizada utilizando uma abordagem fenomenológica baseada no reator do tipo RYield, na qual a decomposição do PET foi representada por rendimentos globais previamente definidos para as frações gasosa, líquida e sólida. O sistema foi simulado em regime estacionário, considerando três temperaturas de operação: 450, 500 e 550 ◦C. Os resultados indicaram que o aumento da temperatura favorece a formação de produtos gasosos, em detrimento da fase líquida, comportamento associado ao incremento de reações de craqueamento térmico em condições mais severas. Os rendimentos obtidos mostraram-se coerentes com as tendências reportadas na literatura para processos de pirólise de materiais poliméricos. Em relação à fração líquida, verificou-se que, embora a quantidade total de líquido diminua com o aumento da temperatura, a proporção de compostos leves, representados pelo pseudocomponente GASOLINE_LUMP, permanece aproximadamente constante na faixa analisada. Apesar das simplificações adotadas, como o uso de pseudocomponentes e a ausência de modelagem cinética, o modelo desenvolvido mostrou-se adequado para análise de tendências do processo. Como trabalhos futuros, recomenda-se a incorporação de modelos cinéticos e uma descrição mais detalhada da composição do óleo de pirólise.
Acesso aberto (Open Access)
Adsorção de fluoretos em bauxita granular termoativada aplicada ao tratamento de água: avaliação por planejamento experimental fracionário
(2026-06-30) Alves, Marcus Vinícius Fávero; Sancinetti, Giselle Patrícia; Rolemberg, Marlus Pinheiro; Giraldi, Tânia Regina
A contaminação de águas por fluoreto além dos limites recomendados gera sérios impactos ambientais e de saúde pública, estando diretamente associada a casos de fluorose dentária e esquelética em regiões com forte influência geogênica. Diante disso, a adsorção surge como uma alternativa promissora para a desfluoretação devido à sua simplicidade operacional, baixo custo e versatilidade. Este trabalho avaliou a viabilidade da bauxita granular termoativada na remoção de fluoreto em meio aquoso. Para compreender as alterações estruturais causadas pela ativação térmica, o material foi caracterizado por Difração de Raios X (DRX), Fluorescência de Raios X (FRX), área superficial específica (BET) e análise térmica (ATD/TG). A quantificação do fluoreto foi realizada por meio do método colorimétrico SPADNS. Utilizou-se um planejamento experimental fatorial fracionário para avaliar estatisticamente o impacto do pH, da massa de adsorvente, da concentração inicial de fluoreto e do tempo de contato sobre o percentual de remoção e a capacidade adsortiva, além da construção de isotermas para avaliar o equilíbrio sólido-líquido. Os resultados indicaram que a dose do adsorvente e o pH são as variáveis mais influentes no sistema. A análise isotérmica revelou um comportamento linear (tipo C de Giles), sinalizando que não houve saturação significativa dos sítios ativos na faixa de concentração estudada. Com uma capacidade de remoção satisfatória e desempenho compatível com adsorventes à base de óxidos metálicos, a bauxita termoativada demonstra potencial real como uma alternativa acessível e eficiente para processos de tratamento de águas contaminadas por flúor.
Acesso aberto (Open Access)
Adsorção de glicose por materiais de baixo custo para purificação de fruto-oligossacarídeos
(2026-06-30) Viana, Laura Ferlin; Oliveira, Karina Lúcio de; Vieira, Ana Carolina; Martins, Jaqueline Costa; Faria, Felipe de Paula
Este trabalho teve como objetivo avaliar o potencial de diferentes adsorventes na remoção de glicose em sistemas associados à produção de fruto-oligossacarídeos (FOS), visando contribuir para a purificação do meio reacional e minimizar os efeitos inibitórios da glicose sobre a atividade enzimática. Foram avaliados o carvão ativado, a fuligem de cana-de-açúcar e a semente de moringa, selecionados devido ao baixo custo, disponibilidade e potencial aplicação em processos sustentáveis de separação. Inicialmente, os materiais foram submetidos a etapas de preparo e caracterização físico-química por meio de análises de ponto de carga zero (PCZ), difração de raios X (DRX), área superficial (BET) e diâmetro médio dos poros (BJH). Os ensaios de adsorção foram conduzidos em sistema batelada, utilizando 1,5 g de adsorvente em 45 mL de solução, sob agitação de 200 rpm, a 30 °C, durante 120 min. Para os ensaios acoplados à produção de fruto-oligossacarídeos, utilizou-se solução de sacarose na concentração de 480,2 g/L em tampão tris-acetato 0,2 mol/L, pH 5,5, na presença de células íntegras de Aspergillus oryzae IPT-301 imobilizadas em esponja de poliuretano (PU), sendo as reações conduzidas em banho Dubnoff a 50 °C e 190 rpm por 1 h. A quantificação da glicose foi realizada pelo método enzimático GOD-PAP®, enquanto os açúcares redutores foram determinados pelo método do DNS. Os resultados de caracterização indicaram predominância de estruturas amorfas nos materiais avaliados, especialmente nos adsorventes carbonáceos. Nos ensaios preliminares de adsorção em solução pura, a fuligem de cana-de-açúcar apresentou a maior capacidade de remoção de glicose, de 1023,0 ± 178,0 mg g−1, seguida pelo carvão ativado, com 825,0 ± 143,0 mg/g, enquanto a semente de moringa apresentou remoção de 553,0 ± 53,0 mg/g. Nos ensaios acoplados à produção de fruto-oligossacarídeos, a fuligem de cana-de-açúcar e a semente de moringa apresentaram as maiores remoções de glicose em meio complexo, com aproximadamente 147,0 ± 980,0 mg/g e 139,0 ± 950,0 mg/g, respectivamente, enquanto o carvão ativado apresentou menor eficiência nesse sistema de 24,0 ± 200,0 mg/g. Já nos ensaios realizados separadamente da produção de fruto-oligossacarídeos, a semente de moringa apresentou o melhor desempenho de 64,4 ± 10,99 mg/g, seguida pelo carvão ativado de 48,7 ± 7,50 mg/g e a fuligem de cana de 12,2 ± 2,98 mg/g. Os resultados demonstraram que o desempenho adsortivo depende diretamente da composição do meio reacional e das características estruturais dos adsorventes. Dessa forma, conclui-se que os materiais avaliados apresentam potencial para aplicação em processos de purificação de FOS, destacando-se a fuligem de cana-de-açúcar e a semente de moringa como alternativas promissoras e sustentáveis para remoção de glicose em sistemas de produção de fruto-oligossacarídeos.
Acesso aberto (Open Access)
Análise comparativa entre dados operacionais reais e resultados de simulação com avaliação da eficiência energética para evaporadores de uma refinaria de açúcar
(2026-06-30) Oliveira, Ian Félix de; Junior, Roberto Félix de Souza; Martins, Jaqueline Costa; Rodrigues, Marcos Vinícius; Lodi, Leandro
Na indústria sucroalcooleira, a otimização dos sistemas térmicos é um fator decisivo para a redução de custos operacionais e o aumento da competitividade de mercado, onde a máxima eficiência energética reflete diretamente em ganhos econômicos substanciais. Este trabalho apresenta uma análise comparativa entre dados operacionais reais de uma estação de evaporação de múltiplos efeitos de uma refinaria de açúcar e resultados de simulações executadas nos softwares DWSIM e Aspen Plus v14. O objetivo foi avaliar os desvios existentes entre os dados operacionais e resultados de simulação, além de diagnosticar a eficiência energética do sistema. Os modelos utilizados nas simulações apresentaram excelente desempenho estatístico global, com erro percentual absoluto médio (MAPE) de 2,85% para o DWSIM e de 5,23% para o Aspen Plus. As maiores discrepâncias ocorreram nas correntes de vapor de aquecimento e no vapor gerado no primeiro efeito, com desvios de até 23,06%, devido à complexidade físico-química do caldo de cana em comparação com soluções puras. Conclui-se que ambos os softwares são ferramentas robustas e confiáveis para o mapeamento térmico, diagnóstico operacional e proposição de melhorias energéticas.
Acesso aberto (Open Access)
Redução de sílica reativa de bauxita por meio de reações mecanoquímicas com carbonato de cálcio
(2026-06-26) Ramos, Bruna Castro Lopes; Ferreira, Gabriele Maria; Andrade, Grazielle Santos Silva; Roveri, Carolina Del; Sancinetti, Giselle Patrícia
A presença da sílica reativa na bauxita metalúrgica representa um desafio significativo no processo Bayer, elevando o consumo de reagentes e os custos operacionais na produção de alumina. A moagem, uma das etapas de processamento mineral, conjunta com aditivos, fundamentada nos princípios das reações mecanoquímicas, desponta como uma alternativa promissora para inativar essa sílica reativa por meio da aplicação de energia mecânica. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da adição de carbonato de cálcio (CaCO3) na redução do teor de sílica reativa durante o processo de moagem de bauxita. A metodologia consistiu em ensaios de moagem a úmido utilizando moinhos de bolas e de barras, variando-se o tempo de moagem (4 e 8 minutos) e a dosagem de aditivo (0%, 5%, 10% e 20%). Os resultados indicaram que o moinho de bolas foi ineficiente na redução de sílica reativa. Em contrapartida, o moinho de barras apresentou alta eficiência. O melhor cenário ocorreu em 8 minutos, com 20% de CaCO3, resultando em redução de 35,87% no teor de sílica reativa em relação à amostra referencial. Contudo, observou-se uma correlação inversa com os teores de alumina aproveitável, que decaíram de 34,20% para 25,70% na mesma condição. A literatura explica que as mudanças mineralógicas devido às reações mecanicoquímicas podem justificar tais variações. Dessa forma, o trabalho mostrou que o método testado é tecnicamente viável, porém exige calibração rigorosa na dosagem industrial para otimizar a inativação da sílica sem perdas severas de alumina.
Acesso aberto (Open Access)
Modelagem energética do processo de calcinação da Alcoa Poços, utilizando o Excel para estudo de impacto das principais variáveis de processo em energia
(2026-05-18) Martins, Otavio Mapelli; Oliveira, Venancio Ribeiro Magalhães Romanelli e; Rodrigues, Marcos Vinícius; Dalcin, Maurielen Guterres; Sancinetti, Giselle Patrícia
O presente trabalho teve como objetivo geral realizar o balanço de energia do processo de calcinação de alumina da unidade da Alcoa em Poços de Caldas, comparar os resultados com a simulação industrial desenvolvida no software Aspen Plus e avaliar quantitativamente os impactos das principais variáveis de controle no consumo energético. A metodologia consistiu na modelagem matemática do calcinador, seguida da execução de diferentes cenários operacionais em ambas as plataformas (Excel e Aspen Plus), utilizando taxas de produção típicas de 7 ton/h e 16 ton/h para a comparação dos dados. Os resultados demonstraram que a temperatura do forno é o parâmetro de maior impacto na energia do processo, seguida pela umidade do hidrato, comportamento coerente com a dependência do poder calorífico do gás natural e da entalpia de vaporização da água. Em contrapartida, as vazões de ar de transporte, fluidização e combustão apresentaram as menores influências no consumo energético global. A comparação das simulações evidenciou que os desvios da modelagem analítica variam conforme a taxa de produção, apresentando uma diferença média de 28% para o cenário de 7 ton/h e de apenas 8% para o cenário de 16 ton/h em relação aos valores do simulador industrial. Conclui-se, a partir da proporção entre os impactos, que os resultados mantiveram-se consistentes em ambas as metodologias, indicando que ambos os modelos respondem de forma qualitativamente idêntica às alterações de carga, validando o direcionamento das curvas. Dessa forma, comprova-se a estabilidade física do equacionamento.
Acesso aberto (Open Access)
Estudo de um processo industrial para a produção de kombucha
(2025-12-04) Santos, Henrique Campos dos; Roveri, Carolina Del; Andrade, Grazielle Santos Silva; Lodi, Leandro
Este trabalho visou estudar a produção de 14.000 litros mensais de kombucha em escala industrial utilizando-se tanques de 5.000 litros. Calculou-se para cada lote, através de um balanço de massa que o tanque de fervura deve ser alimentado com 2.227,50 quilos de água e 22,50 quilos de erva compondo 99% e 1% do sistema, respectivamente, totalizando 2.250,00 quilos do peso total. O tanque de adoçagem deve ser alimentado com 2.227,50 quilos de chá filtrado e 227,25 quilos de açúcar, compondo 90,74% e 9,26% do sistema, totalizando 2454,75 quilos do peso total. O tanque de fermentação deve ser alimentado com 4.704,75 quilos de chá adoçado, 376,38 quilos de arranque e 94,10 quilos de filme de celulose, compondo 90,91%, 7,27% e 1,82% do sistema, respectivamente, totalizando 5175,23 quilos do peso total. Determinou-se que a produção de cada lote deve ser de 14.114,35 litros. Calculou-se por intermédio de um balanço de energia que o trocador à placas do sistema deve ter placas suficientes para garantir 21,81 metros quadrados de área de transferência de calor. A fermentação deve levar em média 7 dias, sendo este o gargalo do processo e com isto, observou-se, com o auxílio de um Diagrama de Gantt, que a partir de 3 lotes por mês, deve ser possível a entrega de 470,48 litros de kombucha ou 940 garrafas envasadas por dia. Foi possível construir um descritivo do processo e em seguida, diagramar um fluxograma de processo.
Acesso aberto (Open Access)
Louças sanitárias: um breve review
(2025-12-12) Belisario Junior, Eduardo; Maestrelli, Sylma Carvalho; Lopes, Melina Savioli; Oliveira, Igor Rafael Buttignol de
Este trabalho examina a cadeia produtiva das louças sanitárias, destacando sua importância social e econômica. Produtos cerâmicos como vasos sanitários e lavatórios são projetados com foco na eficiência hídrica, durabilidade e conforto de uso. O setor é competitivo e globalizado, com o Brasil ocupando posição de destaque na produção e consumo. A demanda crescente é impulsionada por fatores como urbanização, envelhecimento populacional, sus-tentabilidade e valorização estética. A produção de louças sanitárias integra a indústria cerâmica, que utiliza matérias-primas como caulim, feldspato e quartzo; a qualidade do produto final depende da seleção, beneficiamento e dosagem precisa desses insumos. Neste trabalho são apresentadas e discutidas as etapas de fabricação, desde as matérias-primas até o produto final, incluindo a conformação (com destaque para a colagem de barbotina), a seca-gem controlada, a aplicação de esmalte e a queima, inspeção visual e testes de qualidade, sendo classificadas conforme critérios técnicos. Ainda, são abordados aqui os parâmetros de controle de desempenho do produto: absorção de água, massa específica aparente, porosidade aparente, retração linear e resistência mecânica. Avaliou-se também a incorporação de resíduos sólidos na formulação cerâmica como estratégia de sustentabilidade e economia circular, com discussão sobre efeitos nas propriedades finais.
Acesso aberto (Open Access)
Projeto de uma planta de produção de extrato bioativo do resíduo agroindustrial do abacaxi
(2025-11-12) Boldrin, Mariany Aristides; Lodi, Leandro; Dalcin, Maurielen Guterres; Rolemberg, Marlus Pinheiro
A busca por alternativas sustentáveis e inovadoras para o aproveitamento de resíduos agroindustriais, especificamente os provenientes do abacaxi, impulsionou o desenvolvimento deste estudo. Reconhecendo o potencial desses resíduos como fonte de compostos fenólicos e antioxidantes de alto valor para a indústria, este trabalho se baseou em resultados de laboratório anteriores, nos quais se explorou e otimizou métodos de extração do resíduo do abacaxi. Para isso, diferentes métodos de extração foram avaliados em laboratório, incluindo infusão, decocção, infusão e Soxhlet, com o objetivo de determinar a eficiência na obtenção dos compostos desejado. Os resultados experimentais mostraram que a decocção se destacou como o método mais eficiente para a extração dos compostos bioativos do resíduo de abacaxi. A partir destes resultados, o presente trabalho visou a criação de uma planta industrial que maximize a utilização desse subproduto para obtenção de um extrato rico em substâncias bioativas. Para isso, foram elaborados fluxogramas de processo, balanços de massa e energia da etapa de extração, e estimativas de equipamentos e custos, contribuindo para a viabilização prática da extração dos compostos fenólicos e antioxidantes, agregando valor aos resíduos do processamento do abacaxi. Portanto, este estudo não apenas buscou otimizar os processos, mas também promoveu novas visões em relação à sustentabilidade e a valorização dos resíduos agroindustriais de abacaxi e suas aplicações na indústria.
Acesso aberto (Open Access)
Uma análise das práticas de Corporate Startup Engagement (CSE) em indústrias de manufatura com processos químicos no Brasil
(2025-12-11) Martins, Gabriela; Pascoal, Erik Telles; Sancinetti, Giselle Patrícia; Rolemberg, Marlus Pinheiro
O presente trabalho tem como objetivo analisar as práticas de Corporate Startup Engagement (CSE) desenvolvidas por empresas de manufatura relacionadas ao setor químico no Brasil, buscando compreender como essas organizações estruturam sua interação com startups e quais fatores influenciam a efetividade dessas iniciativas. Fundamentado nos conceitos de inovação aberta proposto por Chesbrough (2003a), o estudo adotou uma abordagem mista, combinando revisão bibliográfica e pesquisa tipo Survey por meio da aplicação de questionários. Com base nas edições de 2020 a 2024 do Prêmio Valor Inovação Brasil, foram selecionadas cinquenta e oito empresas de manufatura com processos químicos, das quais vinte delas responderam efetivamente ao questionário, constituindo assim a amostra final de análise desta pesquisa. Os resultados evidenciam que as práticas de CSE, de baixo risco e rápida implementação, apresentam maior adesão, enquanto formatos de maior complexidade, ainda encontram baixa maturidade nas organizações analisadas. As principais barreiras observadas relacionam-se a diferenças culturais, governança, mensuração de resultados e proteção da propriedade intelectual. Conclui-se que o CSE atua como vetor estratégico da inovação aberta, promovendo a colaboração entre corporações e startups, embora ainda haja desafios para transformar iniciativas pontuais em parcerias sustentáveis e escaláveis.
Acesso aberto (Open Access)
Avaliação do Ciclo de Vida do PET e do PVC
(2025-12-04) Mariano, Júlia Magalhães; Trevizan, Vinicius Bocamino; Sancinetti, Giselle Patrícia; Dalcin, Maurielen Guterres; Andrade, Grazielle Santos Silva
O presente trabalho tem como objetivo comparar o politereftalato de etileno (PET) e o policloreto de vinila (PVC), analisando suas propriedades físico-químicas, aplicações industriais, ciclo de vida e impactos ambientais, com ênfase no setor de embalagens plásticas. Inicialmente, apresenta-se um panorama histórico e estrutural dos principais polímeros sintéticos, evidenciando o papel dos plásticos no desenvolvimento tecnológico e os desafios decorrentes de seu descarte em larga escala. Por meio da Análise do Ciclo de Vida (ACV), identificou-se que o PET se destaca pela elevada reciclabilidade, possibilidade de reprocessamento em ciclo fechado (“garrafa-para-garrafa”) e menor emissão de compostos tóxicos, enquanto o PVC apresenta maior complexidade ambiental devido à presença de cloro em sua estrutura, uso intensivo de aditivos presentes em sua composição final e riscos associados à liberação de dioxinas durante a degradação térmica ou incineração. O trabalho também discute tendências regulatórias globais que favorecem a substituição do PVC em embalagens, bem como o papel da economia circular e de instituições como a Ellen MacArthur Foundation na promoção de materiais com maior viabilidade sustentável. Conclui-se que, embora ambos os polímeros possuam relevância industrial, o PET se mostra tecnicamente mais adequado em termos de segurança alimentar, reciclabilidade e redução de impactos ambientais, consolidando-se como alternativa preferencial em embalagens de consumo.
Acesso aberto (Open Access)
Suportes porosos de PLA e ABS para imobilização do fungo Aspergillus oryzae IPT-301 obtidos por impressão 3D
(2025-12-02) Silva, Luiz Gustavo da; Maestrelli, Sylma Carvalho; Vieira, Ana Carolina; Faria, Felipe de Paula
A crescente procura de açúcares saudáveis, o mercado de frutooligossacarídeos (FOS) se encontra em expansão, podendo chegar a US$ 7,50 bilhões em 2032. No entanto, concentração de FOS encontrada em espécies vegetais é insuficiente para a produção e comercialização em larga escala do produto, motivando a busca por técnicas alternativas de produção deste açúcar nos setores alimentício e farmacêutico. Enzimas como a frutosiltransferase (FTase, E.C. 2.4.1.9), de Aspergillus oryzae IPT-301 podem catalisar a reação de transfrutosilação da sacarose para produção de FOS; todavia, o tempo de meia vida da biomassa é curto comprometendo a produção de FOS em larga escala. Uma das maneiras de se aumentar a estabilidade da biomassa é por meio da sua imobilização em suportes inertes e insolúveis, atuando como uma barreira de proteção contra as condições adversas do meio reacional, e contribuindo para o aumento do tempo de meia vida das enzimas e aumentando seu potencial de reuso. Materiais poliméricos, considerados também de alto potencial para adsorção e catálise pelas suas características superficiais, alta pureza e facilidade de modificação morfológica tornando candidatos a suportes porosos. Este trabalho apresenta os primeiros estudos relacionados à produção de peças porosas poliméricas de poli-ácido lático (PLA) e borracha estireno-butadieno-acrilonitrila (ABS) por meio da técnica FDM (fused deposition modelling), envolvendo desde as etapas de criação e desenvolvimento dos modelos 3D porosos, caracterização dos polímeros para posterior impressão 3D das peças em condições otimizadas e avaliação das peças porosas obtidas. Os resultados foram satisfatórios; tanto que a pesquisa está sendo continuada ampliando-se o leque de polímeros investigados, além da obtenção e caracterização de compósitos cerâmica/polímero, buscando a sinergia das propriedades das peças porosas para imobilização de biomassa e futura produção de açúcares nutracêuticos.
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)
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.

Navegar

Submissões Recentes