Alternativas para o Aquecimento Global
Um dos temas mais debatidos na atualidade são o aquecimento global e seus efeitos sobre a Terra, o homem e o meio ambiente. Muitas pesquisas estão sendo realizadas para avaliar os resultados dos danos causados pelo homem ao meio ambiente. A primeira parte do relatório do Painel Intergovernamental sobre Mudança Climática (IPCC – Intergovernamental Panel on Climate Change), divulgada em fevereiro de 2007, indica que o aquecimento global é causado, fundamentalmente, pela atividade humana e que seus efeitos no clima continuarão pelos próximos séculos mesmo que ocorra um corte substancial nas emissões dos gases causadores do efeito estufa.
O mau uso da tecnologia pode trazer conseqüências nefastas para o meio ambiente e sérias implicações sobre a qualidade de vida. A tecnologia permite ao ser humano maior conforto e facilita seu acesso aos bens de consumo, o que faz com que cada vez mais recursos sejam utilizados, muitas vezes sem controle algum. É necessário maior volume de energia, mais matéria-prima, novos recursos logísticos para controle, transporte, armazenagem, etc., o que também, em muitos casos, acarreta novas agressões ao meio ambiente. Mas, ao mesmo tempo, é a tecnologia que nos permite detectar e medir esses níveis de agressão e é através dessa mesma tecnologia que podemos desenvolver soluções mais eficientes e limpas para preservar o meio ambiente.
Automação e Aquecimento Global
Quando se pensa em desenvolvimento sustentável é comum encontrar algumas dificuldades como limites de orçamento e prazos, ausência de recursos de toda espécie, que nos deixam com o problema de sermos nem tão eficientes quanto podemos, nem tão eficazes quanto queremos. O que se faz é buscar, a todo o momento, novas estratégias para obter maior eficiência e produtividade, contornando as limitações que surgem no caminho.
Por outro lado, as pressões financeiras, comerciais, governamentais e das entidades ambientalistas levam cada vez mais o setor industrial a investir pesadamente numa política ambiental mais eficiente. Neste aspecto, abre-se para a automação um campo altamente favorável e promissor para novos investimentos e a pesquisa de novas técnicas visando uma produção industrial com consumo cada vez menor de energia e maior reciclagem de matérias primas e insumos.
Em tempos de aquecimento global, a automação entra para o dia-a-dia das indústrias com o propósito de gerenciar eficientemente as condições ambientais, seja pelo controle do uso de produtos químicos agressivos ao ambiente, monitoramento de gases lançados na atmosfera, utilização dos recursos energéticos e maior eficiência nas linhas de produção, reduzindo o descarte e o desperdício de matéria prima.
Automação e Controle Ambiental
A necessidade do aumento de produção para atender a crescente demanda em qualquer que seja o setor da economia, aliada a necessidade de eliminar erros humanos e também a manutenção da continuidade, da qualidade e do baixo custo nos processos, fizeram surgir o que se convencionou chamar de automação.
As empresas buscam aumentar, através das tecnologias de automação, sua competitividade no mercado, seja através da redução de custos, pela melhoria dos processos, agregando mais valor aos produtos ou ainda, se diferenciando da concorrência através da especialização em algum segmento.
O setor industrial é responsável por boa parte das emissões globais de dióxido de carbono (CO2) na atmosfera. É também um dos que mais utiliza recursos naturais nos seus processos, além de empregar substâncias perigosas e não recicláveis no seu ciclo produtivo. A diversidade tecnológica da automação permite seu uso em soluções ambientais para controlar a qualidade da água, no tratamento de efluentes domésticos e industriais, na manutenção da qualidade do ar, viabilizar o destino final aos resíduos sólidos, entre outros. A automação pode proporcionar mudanças nesses processos e melhorar o desempenho das empresas sob o ponto de vista do meio ambiente, seja na aquisição de dados, no controle e supervisão de sistemas de água, telemetria, gás, energia, iluminação, ar condicionado, etc., sempre seguindo especificações e padrões definidos por órgãos internacionais. Tais mudanças permitem racionalizar o consumo de energia, de matérias primas e outros recursos a fim de minimizar os impactos da poluição ambiental e, consequentemente, o efeito estufa e o aquecimento global (Figura 1).
Figura 1 – Esquema do Aquecimento Global
Fonte: Barbara Summey in earthobservatory.nasa.gov
O efeito estufa, que contribui de alguma forma para o aquecimento global, é o resultado da emissão dos gases produzidos por motores, máquinas e equipamentos que consomem combustíveis fósseis, da derrubada de matas e florestas e da emissão de gases gerados pela decomposição de resíduos sólidos (lixo urbano). Os sistemas de automação podem ser usados para um controle mais eficiente na emissão desses gases, possibilitando inclusive sua reutilização em processos industriais diversos como fonte de energia renovável.
O controle e a redução da emissão de gases na atmosfera permitem ainda a troca por créditos de carbono que podem ser convertidos em recursos financeiros para novos investimentos na planta. A quantificação é feita com base em cálculos, os quais demonstram a quantidade de dióxido de carbono a ser removida ou a quantidade de gases do efeito estufa que deixará de ser lançada na atmosfera com a efetivação de um projeto. Cada crédito de carbono equivale a uma tonelada de dióxido de carbono equivalente. Essa medida internacional foi criada com o objetivo de medir o potencial de aquecimento global (GWP – Global Warmig Potencial) de cada um dos gases causadores do efeito estufa. Por exemplo, o metano possui um GWP de 23, pois seu potencial causador do efeito estufa é 23 vezes mais poderoso que o CO2.
Os créditos de carbono são uma espécie de “moeda ambiental” e representam a certificação de que houve redução no volume de gases lançados na atmosfera, de acordo com o estipulado no Protocolo de Kyoto. Este protocolo é um acordo internacional que visa à redução da emissão dos poluentes que aumentam o efeito estufa no planeta. Entrou em vigor em 16 de fevereiro de 2005. Seu principal objetivo é que ocorra a diminuição da temperatura global nos próximos anos.
Consumo de Energia
A preocupação com o meio ambiente tem influenciado fortemente nas ações para aperfeiçoar o uso das fontes de energia, principalmente as não-renováveis. Os gastos com energia foram os que mais subiram nos últimos anos, seguidos pela folha de pagamento, equipamentos, aluguel e saúde, conforme alguns relatórios divulgados recentemente por entidades de pesquisa reconhecidas mundialmente.
A economia de energia se impõe em toda e qualquer decisão de ações em uma empresa e um sistema de automação deve fornecer os elementos de tomada de decisão, através de informações ágeis e baseada em um banco de dados histórico da operação. Assim, os investimentos em automação é uma prioridade para a maioria das empresas que buscam conter seus gastos com energia. Para estas, a eficiência energética é fator decisivo ao adquirir soluções que visam à manutenção do negócio.
Dos vários controles que podem ser aplicados, pode ser considerada a mais importante referente à economia de energia, como sistemas de ar condicionado e iluminação e no desligamento automático / remoto de quaisquer equipamentos elétricos não essenciais. Em sistemas de ar condicionado, visa o melhor uso do sistema em um todo, regulamentando a refrigeração e o aquecimento, para prover condições confortáveis mesmo em regime de limite de energia.
Já nos sistemas de iluminação pode representar um papel significante na redução dos custos de energia. Os algoritmos de controle de iluminação podem ser baseados em ocupação, horário, nível de iluminação externa, liga/desliga ou até compensação pelo desgaste natural das lâmpadas.
O controle mais eficiente dos recursos energéticos é um foco de aplicação da automação, principalmente em setores como mineração, petroquímico, farmacêutico e siderúrgico.
Automação e Sustentabilidade
A vida do planeta está em risco e o aquecimento global já afeta a todos. O desenvolvimento econômico deve considerar o impacto no meio ambiente e na sociedade. A necessidade de promover melhorias nos processos e manter a atualização tecnológica dos sistemas de controles industriais leva as equipes de automação e de controle de processos a se dividir entre a necessidade de sistemas tecnologicamente avançados e a busca contínua de melhor produtividade e maior eficiência. A globalização da economia e o conseqüente aumento da competitividade é uma das razões para essa “corrida” tecnológica.
A tecnologia de automação pode ajudar a compatibilizar essas necessidades e ajudar a fazer deste um mundo melhor, ecologicamente viável, socialmente justo e culturalmente aceito. Ela pode reunir e difundir conhecimentos sobre novas técnicas para o melhor aproveitamento dos recursos naturais, divulgando os conceitos sobre sustentabilidade, estimulando as boas práticas no uso da energia e outros recursos e servindo de referência para todos os setores da atividade humana ao despertar a consciência e qualificar atitudes da necessidade de um meio ambiente protegido para todos.
O chão-de-fábrica tem passado por uma evolução significativa, com grandes investimentos em novos sistemas de automação, transformando-se numa área de grande valor estratégico para as empresas. Boa parte do desenvolvimento dos sistemas de automação se dá como resultado direto das observações e recomendações de seus utilizadores, que informam das suas necessidades, dificuldades e desejos. Tais informações orientam os diversos fabricantes nas suas atividades de pesquisa por novas soluções, influenciando desde a área comercial e logística, até cuidados ambientais, em função das necessidades específicas determinadas pelo mercado em que atuam.
Interoperabilidade de Sistemas
Interoperabilidade possui um importante significado: “capacidade de equipamentos de diferentes fabricantes se comunicarem e trabalharem juntos.” Entretanto, essa integração entre os sistemas de automação, os sistemas corporativos e os demais processos é um desafio para os profissionais por normalmente envolver diferentes tipos de redes, diferentes protocolos e diversos sistemas legados (Figura 2). Entretanto, é eminente a necessidade de atualização e integração de tais sistemas no que diz respeito à disponibilidade das informações de forma simples, instantânea e confiável, fundamental à melhoria dos processos produtivos.
Figura 2 – Interoperabilidade de Sistemas
A integração passa a ser um fator importante porque permite que os sistemas e processos operem de forma paralela nos diversos níveis hierárquicos e se comuniquem entre si. As redes industriais passam a combinar novos recursos de comunicação e compartilhar tecnologias com o objetivo de permitir maior interoperabilidade e melhor fluxo de informações a partir de arquiteturas integradas, capazes do mais completo gerenciamento, controle e segurança sobre as informações disponibilizadas.
Para alcançar a interoperabilidade vários pontos devem ser analisados, mas o grande desafio reside na dificuldade de coordenar as etapas que conduzem a integração dos sistemas com uma visão global dos processos envolvidos. O problema está em definir os limites de responsabilidade entre os diversos setores envolvidos e as responsabilidades comuns de todos, principalmente no que diz respeito às questões ambientais. O principal objetivo é produzir um ambiente colaborativo e interativo onde, além das questões relativas à segurança da informação, existe a necessidade de se modelar adequadamente toda a interconexão das redes, visando atender as diferentes áreas da empresa, bem como a atenção com o meio ambiente, vital para a existência da própria empresa.
Qualidade e Variabilidade
Uma das maiores preocupações do setor industrial está relacionada com a qualidade do seu produto final que pode ser um bem durável ou não e até mesmo um serviço. Considerando que a qualidade pode ser definida como a adequação do produto ou serviço ao uso para o qual foi destinado, torna-se necessária uma ação de monitoramento e controle das variabilidades nos processos envolvidos para atingir esse objetivo.
O desempenho desse produto ou serviço está diretamente relacionado com a compatibilização às exigências do usuário, independentemente dos materiais e procedimentos usados, mas pode sofrer algum tipo de variabilidade ao longo do tempo. Essa variabilidade corresponde às mudanças indesejáveis em alguma característica do produto entregue. Assim, variabilidade e qualidade são inversamente proporcionais, implicando que a melhoria da qualidade consiste na redução da variabilidade dos processos e, em conseqüência, dos produtos. Um produto que apresente defeitos normalmente é descartado ou, em certos casos, re-trabalhado, por exemplo.
Quaisquer dessas opções implicam em custos adicionais, maior uso de energia e perdas, tanto materiais quanto financeiras. Por esse motivo as empresas têm patrocinado grandes investimentos na tecnologia da automação, principalmente no que diz respeito à aquisição de novos sistemas que ofereçam métodos de avaliação para permitir a verificação do atendimento aos critérios de desempenho do sistema em operação e, consequentemente, o atendimento às necessidades dos usuários.
Os Novos Modelos Organizacionais
A evolução dos sistemas de automação tem viabilizado aplicações que a princípio causam impactos, mas logo estão presentes no cotidiano das pessoas e passam a ser condicionantes de conforto e da praticidade. Os motivos que impulsionaram a expansão da automação foram principalmente a procura de soluções para a economia de energia, juntamente com a administração eficaz do seu consumo além da grande redução nos custos associados, aí incluídos os custos com a preservação ambiental.
O que está por trás desses novos sistemas é um modelo organizacional que utiliza protocolos abertos, onde a estrutura destinada à comunicação é combinada de forma a tratar diferentes topologias como se fosse única. Dessa forma, esse novo modelo viabiliza soluções de integração entre as diversas tecnologias existentes, oferecendo como diferencial o atendimento a múltiplas plataformas e modularidade para a troca de informações em todos os níveis.
Os novos modelos organizacionais viabilizam a integração entre os diferentes sistemas, permitindo eliminar processos de transferência manual de dados, possibilitando a obtenção de ganhos em termos de eficiência e desempenho, principalmente no que diz respeito à integração entre as soluções corporativas, sistemas de gestão, aplicações WEB e o chão-de-fábrica (figura 3).
Figura 3 – Modelo organizacional integrando redes corporativas, sistemas de gestão, WEB e o chão-de-fábrica
Essa integração permite ainda que as informações sejam criadas e compartilhadas entre bancos de dados, processos, linhas de produção, etc., enfim, entre todos os níveis onde se requer acesso a tais informações. São tecnologias que, em última análise, permitem um aumento na produtividade e a conseqüente redução de custos ao longo do processo produtivo.
Conclusões
As tecnologias de automação repercutem profundamente sobre o desenvolvimento industrial, passando o crescimento econômico a ser cada vez mais determinado pelo progresso tecnológico. Ao se conceber uma solução em automação, desenha-se uma arquitetura que irá determinar o sucesso em termos de alcançar alguns objetivos como desempenho, modularidade, expansibilidade, etc.
Acompanhamos atualmente o desenvolvimento de um novo segmento da automação, preocupado com o meio ambiente, onde os parâmetros de desempenho dos sistemas que dão suporte e/ou asseguram o conforto ambiental, aliados aos aspectos de gestão unificada e o funcionamento das infra-estruturas de serviços demonstram preocupação com a questão ambiental e representam as novas premissas de sucesso destes sistemas.
Um movimento abrangendo a integração de novos processos e tecnologia de ponta faz surgir novas técnicas de automação que podem resultar em sistemas mais eficientes e que irão refletir na melhoria da qualidade do meio ambiente. Essa integração converge para o alinhamento de interesses do negócio e interesses ambientais ressaltando em um ponto importante: os negócios proporcionados pela automação agora são bons negócios.
Integrar modernos sistemas de monitoração e gerenciamento ambiental aos processos existentes torna-se a chave e a ênfase na abordagem que vem permitindo às empresas produtividade e lucratividade crescente através da economia de energia, matérias primas, mão-de-obra e com a própria redução do custo ambiental ligado a sua atividade.
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