Polímeros

O uso dos polímeros na indústria automobilística

CARVALHO, Alan de Matos

FERREIRA, Nicher Ernes

FERREIRA, Rerislisten

MOREIRA, Lucas Braz

REIS, Gabriel Augusto Rosemberg

Resumo

Este artigo discorre sobre o uso dos polímeros na indústria automobilística que, devido a fatores comerciais e à necessidade de inovações, pressionada pela crise do petróleo, buscou um material mais econômico e que garantisse a mesma qualidade dos materiais antes utilizados. Os polímeros assumiram bem este papel, pois é um material com facilidade de mudanças em suas características, para atender a uma determinada utilização, se trata da incorporação de novos compostos em sua composição. Os polímeros conseguiram uma boa relação com a indústria automobilística, pois atendeu e superou os seus interesses com o acréscimo de alguns valores como a economia de custos, facilidade de adaptação às formas necessárias de um material, redução no consumo de combustível, diminuição no impacto ambiental.

Palavras - chave: Polímeros, indústria automobilística, material reciclável.

1 - Introdução

Os Polímeros na indústria automobilística vêm se tornando um dos materiais mais importantes para produção de automóveis, pois traz vários benefícios como o de tornar os automóveis mais leves, a possibilidade de menor consumo de combustível, e deixá-los mais bonitos e atraentes. Mas isso pode também trazer vários problemas em relação ao meio ambiente, como danificar o meio em que vivemos de tal forma que o tornará um meio poluente. Para amenizar a poluição de plásticos, como garrafas pet, sacolas, entre outros plásticos, as empresas automobilísticas estão tendo um tipo de comportamento extremamente importante, que é o método de reciclar tais plásticos e utilizá-los na produção de automóveis. Esta tendência foi impulsionada também pela crise do petróleo na década de 70, quando surgiu a necessidade de um novo material para atender a alta demanda do mercado automobilístico.

As empresas automobilísticas estão cada vez mais utilizando plásticos reciclados, o que nos traz muitos benefícios, tanto para o meio ambiente, quanto para nós seres humanos. Quando essas tais empresas utilizam os plásticos reciclados para a produção de seus automóveis, elas estão contribuindo para a redução de energia, redução do consumo da água, na emissão de dióxido de carbono, de dióxido de enxofre e na de dióxido nitroso.

Segundo o engenheiro da Ford Celso Duarte, “Por causa das exigências da legislação européia, a tendência é de a indústria automobilística aumentar cada vez mais a utilização de material reciclado na confecção de veículos” .

Esse artigo tem como objetivo desenvolver uma pesquisa referente ao uso do polietileno na indústria automobilística, uma explicação de como é obtido seu uso em larga escala, a fim de obter dados sobre sua produção, custo benefício, e o seu crescimento.

A pesquisa envolvida na elaboração deste artigo foi focada principalmente em pesquisas bibliográficas, sites acadêmicos, site de revistas, empresariais, artigos, e livros acadêmicos.

2 - O uso dos polímeros.

Os polímeros têm sido utilizados pelo homem há muitos séculos, e a tendência atual é uma utilização cada vez maior e em variados setores, devido a sua facilidade de mudanças de características para uma melhor adaptação, de acordo com a necessidade de sua utilização. São materiais como colchão, escova de dentes, cadeiras, roupas etc. Polímeros naturais são materiais derivados de plantas (madeira, borracha, algodão, etc.) e de animais (couro). A investigação científica sobre este material tornou possível a determinação de suas estruturas moleculares e, assim, o desenvolvimento de polímeros sintéticos. Muitos plásticos, borrachas e fibras atualmente utilizadas são polímeros sintéticos. A utilização de polímeros na indústria automobilística se deu de forma gradativa, com um acréscimo significativo nos últimos vinte anos. Consumidores mais conscientes de sua importância para o mercado se tornaram mais exigentes em relação aos produtos que adquirem exigência que chegou ao mercado automobilístico. Hemais define estes consumidores:

Eles querem carros que tenham alta performance, porém não consideram menos importantes itens como confiabilidade, segurança, conforto,economia, estilo, preço competitivo e, cada vez mais, respeito ao meio ambiente. Somente os materiais plásticos podem responder aos desafios advindos dessas demandas conflitantes.

Acrescente-se a isto as questões econômicas (crise do petróleo de 1973 e 1979) e tecnológicas (desenvolvimento de polímeros de alto desempenho), que culminaram na substituição dos materiais tradicionais dentro da indústria automobilística pelos plásticos.

Os polímeros assumem facilmente uma mudança em sua composição química, isto é, alteração de suas propriedades através do acréscimo de “aditivos”, o que os tornam mais adequados para uma determinada aplicação. Esta característica tornou os polímeros um material mais usado do que o aço na construção de um veículo e, assim, chegou-se a vantagens como a economia de combustível (pois ele torna o carro mais leve) e de investimentos em produção; outra vantagem é a possibilidade de sofisticação do design. Estas vantagens, acrescidas da viabilidade econômica, possibilidade de maior segurança e conforto, além da preocupação e necessidade de utilização de produtos renováveis, despertaram o interesse da indústria automobilística e afirmam a tendência de uma utilização cada vez maior deste tipo de material. Quanto às desvantagens do uso deste material, Hemais explica:

Quanto às desvantagens apontadas, elas se referem a itens que são comuns a maioria dos materiais plásticos. Entretanto, de acordo com a especificação necessária do material a ser utilizado, pode existir um tipo de polímero especialmente produzido para atender às exigências de uso, superando uma desvantagem encontrada em um plástico comum.

Portanto, os problemas encontrados nos polímeros quanto à sua dificuldade de utilização podem ser amenizados, tendo em vista a facilidade de variação de sua composição química.

Novos compostos para o polietileno

Devido ao grande crescimento da indústria automobilística mundial, as empresas estão em busca de novos compostos para o seu principal material usado na fabricação da maioria das peças do carro: o polipropileno virgem, extraído do petróleo. Essa busca também está relacionada com a preocupação com o meio ambiente pois, em seu processo de fabricação este material emite um grande nível de CO² na atmosfera, e ainda sua fonte é não renovável. Em contrapartida a cada momento o preço de resinas plásticas aumenta, devido ao mercado instável do preço do petróleo.

A tecnologia tem ajudado a encontrar esses novos compostos e a incorporá-los em sua estrutura química, onde não aja interferência em sua composição, mas sim ajudando numa melhora, e podendo até reduzir o custo de fabricação. Os interesses da indústria nesses novos compostos são de extrema necessidade quanto à relação custo benefício, pois eles integram também valores a qualidade, durabilidade, acabamento, resistência, beleza e conforto interno do veículo e a aparência externa, alem de garantir uma maior leveza ao automóvel, o que gera um menor consumo de combustível e assim um carro menos poluente, atendendo as preocupações com o meio ambiente.

As grandes montadoras de veículos buscam informações em parcerias com as universidades onde, na maioria das vezes, se iniciam as pesquisas.

A grande preocupação das montadoras em achar novos compostos para o polietileno se deve à grande demanda do mercado nacional e internacional por matéria prima, que está cada vez mais cara e escassa. Segundo Duarte, a Ford do Brasil, por exemplo,

“Está no estágio final de uma tecnologia que utiliza polipropileno reciclado e fibra de sisal para a confecção de peças plásticas injetadas ou moldadas do interior do veículo, não só a fibra de sisal está sendo usada pela Ford, hoje 100% dos carpetes dos carros da marca são produzidos com plástico reciclado de poliol de soja, segundo o departamento de engenharia”.

E após quatro anos de pesquisa a Ford conseguiu mostrar que isso pode virar realidade nos seus próximos carros em um futuro não tão distante como nós pensamos. No 25° Salão do Automóvel de São Paulo pode exibir o resultado da sua pesquisa em dois automóveis conceitos, mas de acordo com a pesquisadora Josiane

“para que a plantação do sisal pudesse atender a todos os carros fabricados no Brasil, o País teria que ter grandes extensões de plantações, devido atualmente essa cultivação do plantio é 0% destinada para a cadeia automotiva. A planta é utilizada mais em artesanatos”.

Para que essa pesquisa pudesse entrar em uma produção de larga escala teríamos que ter um incentivo do governo aos produtores, já que necessite de um conhecimento técnico para o plantio e a sua colheita, onde que o seu manuseio até a composição com o polietileno exige um conhecimento técnico e preciso para que haja todo aproveitamento das fibras para o uso em peças automotivas.

Não é somente a Ford que está em busca desses componentes, a Mercedes-Benz, por exemplo, vem em busca desses resultados há muitos anos. Segundo a montadora Mercedes-Benz “ela começou a utilizar fibras naturais em peças automotivas simples, fibras naturais como o linho , sisal e cânhamo revestem a parte interna de portas, as fibras de coco e borracha revestem os bancos.”

Tendo a visão em expandir o uso desses materiais e buscar novos compostos começou uma nova pesquisa, “sendo a primeira montadora mundial a estender o uso de fibras naturais na parte externa de seus veículos produzidos. Substituindo o uso da fibra de vidro pela fibra de banana abacá, de origem Filipina. Concluindo que a vantagem de seu uso seria uma economia de 60% em gastos com energia em sua produção.”

3 - Utilização dos polímeros na indústria automobilística

A produção automobilística é de grande importância para um país, pois ela envolve uma grande quantidade de serviços, como a criação de empresas de autopeças, o que gera vários empregos e aumenta a arrecadação de impostos. Os países empenham-se ao máximo para atrair montadoras para seus territórios, com a isenção de impostos e a modificação na infraestrutura para acomodar a quantidade de automóveis produzidos. Assim a indústria automobilística foi responsável pela revolução na indústria, capaz de influenciar na economia mundial. Vejamos um pequeno panorama histórico sobre a evolução do processo de montagem nas indústrias automobilísticas:

Em 1911 engenheiro Frederick Winslow Taylor publicou “Os princípios da administração científica”, que consiste na divisão do trabalho, diminuindo etapas do processo produtivo de modo que o trabalhador desenvolvesse tarefas especificas e repetitivas. Diferenciando o trabalho intelectual do trabalho manual. Com o controle do tempo gasto na execução de cada tarefa visando diminuir cada vez mais este tempo, o trabalhador que produzisse mais em menos tempo receberia prêmios em dinheiro. Este processo foi denominado Taylorismo.

Henry Ford revolucionou o mercado automobilístico mundial com a produção em massa do primeiro carro popular, o modelo T. Cada movimento do operário desempenhava uma pequena parcela da montagem do produto diminuindo o número de problemas que afetavam a qualidade. Este novo método possibilitou fabricar uma quantidade de automóveis nunca antes produzida em um tempo oito vezes menor. Com a implantação do sistema fordista em grande parte das montadoras, este método não apresentava uma vantagem expressiva frente ao avanço tecnológico e precisou ser adaptado as necessidades de cada país.

Criado no Japão na década de 70, com base na informática e na robótica, o sistema denominado Toyotismo, foi primeiramente usado na fábrica da Toyota. Neste sistema o trabalhador não fica limitado a uma única tarefa, mas desenvolve diversas atividades na produção. Sua maior diferença para o modelo fordista é o just-in-time, isto é, a produção deveria ser executada em um tempo específico com intenção de regular os estoques e a matéria-prima.

Este processo evolutivo da indústria automobilística teve uma necessidade cada vez maior de produtos que atendessem a alta demanda da produção em série, e com a crise do petróleo na década de 70 foi necessário revolucionar a forma com que eram fabricados os automóveis, visando uma maior economia de combustível. Foi quando começou a substituição de alguns componentes metálicos por polímeros. O avanço tecnológico na microeletrônica muda drasticamente a indústria automobilística utilizando robôs na produção e agregando partes eletrônicas aos automóveis. Aumentava cada vez mais a necessidade de um produto global, as principais montadoras tinham filiais nos maiores mercados consumidores.

Introdução dos polímeros na indústria automobilística

A indústria de polímeros no Brasil começou na década de 70 com a crise do petróleo através da implantação de 3 polos petroquímicos, visando diminuir a importação.

A quantidade de polímeros empregada nos veículos da década de 70 era de 30 kg e subiu para 180kg na década de 90, ultrapassando os 200 quilogramas no ano 2000.

Os polímeros permitem produzir peças antes inimagináveis como: O cárter do motor, mais leve e mais fino, sem perder a resistência e com maior capacidade de armazenamento de óleo, e permite a instalação de novos dispositivos. O uso de policarbonato nas lentes dos faróis e janelas permitindo uma maior criatividade, além de servir como filtro solar e isolante acústico, aumentando o conforto e a segurança dos ocupantes. Nos bancos automotivos foi possível substituir a estrutura metálica interna reduzindo o peso e custo, dando maior segurança aos ocupantes em caso de capotamento, pois o banco metálico pode causar lesões, já o de polímero absorve energia sem romper, pois possui uma elevada capacidade de absorção de energia. Segundo Tiraboschi “Isso é um diferencial muito importante porque qualquer item que esteja no habitáculo do veículo precisa ser seguro aos passageiros mesmo em caso de acidente”.

4 - Material reciclável, menor impacto ambiental.

O polietileno é um dos polímeros mais utilizados na indústria automobilística. Ele é obtido através do gás etileno, por um processo de polimerização, apresentando alta ou baixa pressão; sua classificação pode ser definida de acordo com sua densidade, que seria baixa, média ou alta.

O polietileno de alta densidade (PEAD) tem uma importância extrema dentre todos os polímeros existentes e vem sendo usado no mercado industrial desde 1950, apresentando uma boa qualidade, durabilidade, e resistência. Diferente de vários polímeros, o PEAD é facilmente reciclável, não causando danos ambientais e nem à saúde; tem maior resistência em relação à água sem prender o gás oxigênio e o gás carbônico, já o PEBD (Polietileno de Baixa Densidade) tem mais resistência em relação à temperatura e duração maior.

Com o reaproveitamento do polietileno teríamos vários benefícios, tais como, uma redução de 33% no consumo de energia, redução de 90% no consumo de água, redução de 66% na emissão de dióxido de carbono, 33% na emissão de dióxido de enxofre, e 50% na de óxido nitroso. Segundo Moraes,

A Ford usa plástico reciclado para cortar custo e proteger ambiente, por ser mais resistente, garantir maior leveza ao automóvel e menor consumo de combustível, o material plástico é um dos itens que mais crescem nas pesquisas de inovação tecnológica da indústria automobilística.Além de usar materiais recicláveis, a Ford também busca diminuir o consumo de matéria-prima que tem muita dependência do petróleo, como é o caso do polipropileno virgem.

Garrafas pet reciclada, estão presentes em 100% nos automóveis produzidos no Brasil, utilizados em vários locais como: carpete, porta-malas, portas, entre outras partes. De acordo com a Abipet, a maior parte da produção de fibra de poliéster reciclado ainda vai para o setor têxtil. “Mas a indústria automobilística vem, sem dúvida, ganhando participação”, afirma José Trevisan Jr, diretor da Unnafibras Têxtil.

Entretanto, o maior problema para se ter uma reciclagem dos polímeros diferentes é quando se derretem, pois eles não se misturam com facilidade, pois é preciso apresentar o mesmo produto para que o processo aconteça de maneira homogênea.

Considerações finais

O casamento perfeito entre os polímeros e a indústria automobilística mundial deve-se a conscientização dos consumidores que se tornaram mais exigentes com produtos que oferecesse mais segurança, conforto, economia, estilo, preço competitivo, respeito ao meio ambiente, e os polímeros foram capazes de satisfazer essa necessidade.

 

Referências

BIO CONCEPT MEIO AMBIENTE. Garrafas PET estão em praticamente 100% dos carros produzidos hoje no Brasil. Disponível em: bioconcept.com. br. Acesso em: 12 de mar. 2011.

BRASKEM. Braskem tem o primeiro polietileno verde certificado do mundo. Disponível em: www.braskem.com.br. Acesso em: 12 de mar. 2011.

CALLISTER, Jr. William D. Ciência e Engenharia de Materiais: uma introdução 7ed. Rio de Janeiro: Editora LTC, 2008.

CASAS, Giselle Regina C.A biotecnologia à serviço da indústria automotiva.Disponível em: www.portaldomeioambiente.org.br. Acesso em: 12 mar. 2011.

GOUNET, Thomas. Fordismo e Toyotismo na civilização do automóvel. São Paulo: Editora Boitempo, 1999.

HEMAIS, Carlos Alberto. Polímeros e a indústria automobilística. Polímeros, Jun 2003, vol.13, no.2, p.107-114. ISSN 0104-1428. Disponível em http://www.scielo.br/cgi-bin/wxis.exe/iah/. Acesso em: 13 mar. 2011.

MANO, Eloisa Biasotto. Polímeros como materiais de engenharia.São Paulo:Editora Edgard BluncherLtda, 1991.

MORAES, Sonia. Ford usa plástico reciclado para cortar custo e proteger ambiente. Gazeta Mercantil/Caderno C – Pág. 2 Disponível em: www.fatorambiental.com.br. Acesso em: 12 de mar. 2011.