O ritmo da vida (química) é uma batida poderosa
07 Jun 2021
Ao longo de todo o mês de junho, como parte do programa ACHEMA Pulse, a GEA pretende se focar na lucratividade para a multifacetada indústria química. Com tecnologias que desempenham um papel fundamental na redução das emissões de gases de efeito estufa, otimização de processos e economia circular, para citar apenas alguns, a empresa está destacando como, caminhando um ritmo diferente, uma maior produtividade, produtos com mais qualidade e sistemas mais eficientes em energia estão apenas a um passo de distância.
No passado, a busca por uma economia circular ou bioeconomia era quase exclusivamente vista como uma referência e uma aspiração para muitos mercados, incluindo a agricultura e empreendimentos de consumo e business-to-business. Atualmente, a substituição de produtos petroquímicos por matérias-primas renováveis tem se tornado lucrativa quando usada como uma base para a fabricação de produtos de maior valor econômico. Por exemplo, a produção de bioquímicos por biorrefinaria envolve a conversão de biomassa vegetal, microbiana, orgânica e fúngica em diversos produtos e componentes de base biológica para uso em uma ampla gama de setores, incluindo a indústria química. Ao alavancar os recursos renováveis, a indústria global está agora reduzindo sua pegada de carbono ao desenvolver novas inovações que reduzem o uso de matéria-prima fóssil.
As soluções da GEA abrangem cada tipo de recursos renováveis e aplicação industrial, incluindo a produção eficiente de biocombustíveis, biopolímeros e outros bioquímicos, bem como componentes e ingredientes para as indústrias de alimentos e rações. Fizemos parceria com clientes e diversos consórcios para estabelecer e testar modelos de biorrefinaria para a produção de ácidos a partir de matérias-primas renováveis para serem usados como elementos constitutivos em bioplásticos, aproveitamento de microalgas para uso em biopesticidas e rações; produção de borracha a partir de dentes-de-leão, proteína de insetos e resíduos da produção de alimentos e muito mais. Na verdade, do processo de fermentação em diante, nosso portfólio abrange separadores centrífugos, unidades de filtração por membrana, evaporadores, cristalizadores, planta de destilação e secadores de leito fluidizado para isolamento e purificação, concentração e secagem de produto.
Tomemos o plástico como exemplo: barato de produzir e altamente versátil, eles podem ser moldados, prensados, espremidos e modelados em praticamente qualquer forma e para qualquer finalidade. Embora a maioria dos plásticos seja fabricada a partir de combustíveis fósseis, como petróleo bruto e carvão, os avanços científicos dos últimos anos têm possibilitado a produção de plásticos a partir de fontes sustentáveis derivadas de plantas (ou outras matérias-primas), incluindo a cana-de-açúcar, o amido de batata, a celulose (madeira), o milho, a soja, o óleo vegetal usado e outros resíduos alimentares e agrícolas.
Novos processos para converter biomassa em biopolímeros e bioplásticos dependem de tecnologias e equipamentos de processo eficientes e confiáveis. Como líder global em biotecnologia "branca", a GEA está na vanguarda deste setor e trabalha com o ramo de bioplásticos há mais de uma década para testar e ajustar equipamentos e tecnologias que possibilitem a indústria o escalonamento de pesquisas e os processos piloto em fluxos de manufatura comercial viáveis. A produção de ácido láctico a partir de fontes vegetais, que depois é usado para fazer ácido polilático (PLA), uma alternativa biodegradável e sustentável ao tereftalato de polietileno (PET), é um grande exemplo disso.
É importante ressaltar que a GEA trabalha com as organizações para resolver problemas relacionados com os processos, melhorar a eficiência e ajudar a transformar conceitos inovadores em processos industriais viáveis para a fabricação de bioplásticos e outros produtos de base biológica. Cada solução é projetada para ajudar a economizar energia e o uso da água, reciclar o calor residual e reduzir o desperdício e as emissões quando possível, para que os produtos sustentáveis sejam fabricados usando tecnologias sustentáveis.
Impulsionando a revolução verde
As baterias de lítio de hoje mantêm nossos dispositivos eletrônicos médicos, de consumo e industriais ligados e alimentados; mas é o uso de baterias de íon-lítio em veículos elétricos e híbridos de última geração que deu a este metal leve e prateado o apelido de "petróleo branco". Não há dúvida de que o mercado de lítio irá disparar para satisfazer o mercado de veículos elétricos. No entanto, o metal mais leve conhecido pelos humanos não é encontrado como um elemento puro na natureza; ele está preso nas rochas e sais minerais de lagos salgados subterrâneos ou extraído de depósitos minerais de espodumênio, petalita e lepidolita que são encontrados em rochas ígneas.
Para tratar dessas questões da cadeia de valor, a GEA desenvolveu tecnologias de evaporação, cristalização e secagem que são essenciais para a produção de lítio a partir de concentrados de salmoura ou espodumênio. Nosso portfólio abrange sistemas de precipitação e filtração por membrana para remover impurezas, separação centrífuga de sólidos/líquidos, concentração e purificação e secagem em leito de fluido para compostos de sal de lítio. Além disso, a experiência da GEA também inclui a secagem por pulverização de pó de grau de bateria para materiais avançados de bateria de lítio.
E mesmo que não exista uma solução tipo "tamanho único" quando se trata de materiais de bateria de íon de lítio com secagem por pulverização, os engenheiros de pó da GEA adaptam cada solução para cada aplicação. Eles também fazem testes de planta piloto abrangentes para assegurar que o processo gere pós de qualidade consistentemente superior.
As credenciais e amplo portfólio da GEA para a produção e processamento de lítio começa logo após a mineração com o refino dos produtos intermediários e termina com um pó seco. Estamos apoiando clientes em todo o mundo com aplicações para concentração de lítio, cristalização e purificação de sal, remoção de impurezas, secagem por leito e por pulverização, recuperação de subproduto e desenvolvimento de processo para reciclagem de lítio.
Waste not, want not
A água está se tornando um recurso precioso - em todo o mundo - e a forma como lidamos com ela é uma preocupação crescente para a sociedade. Muitas empresas perfuram poços, bombeando grandes quantidades de água subterrânea para cobrir a demanda de água industrial. No entanto, os governos estão priorizando cada vez mais o uso de água subterrânea para beber e cobrando altos impostos ou negando às empresas o acesso ao lençol freático. Isso não é apenas uma preocupação para os fabricantes de produtos químicos, mas também está afetando outros setores, como processamento de resíduos, metalurgia e indústria têxtil.
A evaporação de águas residuais pode ser cara e consumir muita energia, mas não precisa ser. Algumas empresas optam por evaporar as águas residuais porque é a única opção viável, mas resolver o problema das águas residuais é apenas um aspecto. Os fabricantes podem recuperar seu investimento dentro de 3 a 5 anos se reutilizarem o condensado como água industrial. Dado que o equipamento da GEA é muito robusto e construído para durar uma geração ou mais, o consumo de energia da evaporação pode ser substancialmente reduzido com a recompressão térmica ou mecânica de vapor (MVR).
Planta de separação térmica da GEA
Uma consideração importante, no entanto, é a composição das águas residuais. Deve ser testada exaustivamente para garantir que os parâmetros físicos corretos sejam considerados e que a solução correspondente possa ser implementada adequadamente. Nossos clientes se beneficiam da rede de centros de teste com equipe profissional, instalações de laboratório e equipamento piloto da GEA, o que nos permite apoiá-los no momento em que examinam soluções viáveis e comparar a economia em relação aos custos do investimento e de energia.
A GEA tem ampla experiência com técnicas de separação nas indústrias alimentícia, farmacêutica e química - que devem atender a padrões rigorosos - e está bem posicionada para aconselhar empresas em diversos setores. Por que isso é tão importante? A ONU estima que 80 por cento das águas residuais do mundo correm de volta para o ecossistema sem serem tratadas ou reusadas e que 3,6 milhões de pessoas morrem a cada ano em todo o mundo de doenças relacionadas à água - 84 por cento das quais são crianças. Além disso, a escassez de água afeta quatro em cada 10 pessoas; e, em 2025, a ONU prevê que 1,8 bilhão de pessoas estarão vivendo em países ou regiões com escassez absoluta de água.
A GEA está fazendo tudo o que pode para evitar que isso se torne uma profecia auto-cumprida: a empresa forneceu vários decantadores de biossólidos como parte da estação de tratamento de águas residuais em toda a Índia e para aplicações de efluentes industriais e esgoto municipal; na Irlanda, a tecnologia de dessecação da GEA está ajudando a reduzir os custos operacionais ao produzir lodo 10 a 15 por cento mais seco e, portanto, menos caro para transportar ou reusar... como fertilizante agrícola; e no México, a GEA foi contratada para projetar e construir uma estação de tratamento de águas residuais com descarte zero de líquidos (ZLD) para uma usina elétrica na Ciudad Juárez. E isso é somente a ponta do iceberg metafórico!
Ah, e lembra do plástico de que falamos antes? Estamos prestes a fechar o círculo. Juntamente com requisitos mais rígidos de reciclagem e produção, o PET (rPET) reciclado está agora mais amplamente disponível e com preços competitivos. Muitas empresas que produzem e usam rPET contam com a tecnologia de centrífuga da GEA para tratar sua água industrial, o que lhes permite cumprir os padrões de qualidade e ambientais e minimizar seus custos de operação.
Produção de fertilizantes
Os fertilizantes desempenham um papel importante aqui, mas é necessário encontrar um equilíbrio entre as entradas e saídas, como níveis de nitrato nas águas subterrâneas, emissões de gases de efeito estufa, poluição do solo, etc. Como tal, muitos produtores estão agora em busca de formulações de alta pureza e solúvel em água como fosfato de monoamônio ou MAP. Na produção de MAP, o ácido fosfórico é geralmente usado como produto inicial; mas a GEA desenvolveu e implementou uma solução inovadora para produzir fertilizante MAP solúvel de alta qualidade que elimina a necessidade de comprar ácido fosfórico purificado e/ou integrar uma linha de purificação extra.
