Inovação na indústria química Abel de Oliveira

20/6/2012
A Nova DOW
Companhia Líder Mundial Especialidades Químicas& Materiais Avançados
Inovação na indústria química
Abel de Oliveira
Palestra apresentada na Fase Final da
Olimpíada de Química do Estado de São Paulo
02 de junho de 2012
• Compra Rohm & Haas em Abril
2009
• Cerca de 7000 Empregados
em P&D
• Verba >US$ 1.6 B
• Cerca de 500 projetos
• Especialista líder na Indústria:
– Ciência dos Materiais
– Engenharia
– Catálise
– Alta Produtividade Experimental
(High throughput)
O que é inovação ?
Desenvolvimento
de Aplicação
Pesquisa
Invenção de novas
moléculas, materiais,
produtos e processos
Serviço Técnico
Criação de novos
Serviço a clientes em
produtos e oferta de função de requisitos e
soluções
solicitações
O que é Inovação
Manual de Oslo : (Organização para a Cooperação e Desenvolvimento Econômico)
“PARADIGMA”
(Modelo Mental)
Incremental / Radical
Uma inovação é a implementação de um produto (bem ou serviço) novo ou significativamente
melhorado, ou um processo, ou um novo método de marketing, ou um novo método organizacional
nas práticas de negócios, na organização do local de trabalho ou nas relações externas.
Inovação de Extensão
de Linha
Inovação de
Melhoria
Inovação de
Marketing
Inovação
Experiencial
Renovação
Orgânica
Zona de Intimidade
com Clientes
Inovação de
Plataforma
Renovação por
Aquisição
“PRODUTO”
(Serviço)
INOVAÇÃO
“PROCESSO”
Incremental / Radical
Incremental / Radical
Incremental / Radical
DISTRIBUIDORES
Zona de Liderança
de Produto
Inovação
Disruptiva
“POSIÇÃO”
FABRICANTES
Inovação de
Produto
PROVEDORES
USUÁRIOS
Inovação de
Aplicação
Inovação de Engenharia
de Valores
Zona de Excelência
Operacional
Inovação de
Integração
Inovação de
Processo
Colheita e
Saída
Zona de Renovação
de Categoria
Inovação de Migração
de Valores
Inovação é um processo contínuo, pode ser radical
ou incremental, que ocorre como decorrência das
interdependências dentro da cadeia de valores,
durante todo o ciclo de vida de um “negócio”.
“In business, innovation rarely springs from a flash of inspiration. It
arises from a cold-eyed analysis of seven kinds of opportunities”.
“Innovation requires knowledge, ingenuity, and above all else, focus”
( Peter Drucker)
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O QUE É INOVAÇÃO EM POLIOLEFINAS ?
Matérias Primas
Etileno, Propileno,
α-olefinas como
1-buteno e
1-octeno
Avanços no controle da arquitetura molecular
CIÊNCIA DOS MATERIAIS
+
CIÊNCIA DE FORMULAÇÃO
+
ARQUITETURA MOLECULAR
VIA CATÁLISE
+
TECNOLOGIA DE PROCESSO
Atingir e
Antecipar as
Necessidades
dos Clientes
HDPE
LDPE
PE de Alta
Alta
Pressão
INOVAÇÃO : Capacidade de Atender as Necessidades dos Clientes
Identificação das
Necessidades
Oferta de Tecnologia
Objetivos Tecnológicos
Fundamentais /
Desenvolvimento de
Capacidade
Inovação /
Desenvolvimento
de Aplicação
1950
1970
PE, PP de
baixa
Pressão
PE, PP em
Solução e fase
gasosa
Tecnologias de Alto Rendimento
Automatização e informática para acelerar
os processos de Investigação
NOVAS
IDÉIAS
Invenção
Invenção “sob medida”
1990
Metalocenos
2010
Tecnologia de
Transferência de
2000
Cadeia
Pós-Metalocenos
Aceleração do Desenvolvimento Tecnológico
ANALISAR
Identificação das
lacunas de desempenho
e seu valor
Plastômeros
&
Elastômeros
LLDPE
1930
Compreensão do
Mercado
Copolímeros
Olefinicos em
Bloco
Tecnologias
catalíticas
avançadas
PREPARAÇÃO
de
AMOSTRAS
Preparação de formulações
Caracterização / Medição
MEDIR
Análise de dados
Aceleração do Descobrimento
Novos Catalisadores e Polímeros
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INOVAÇÃO RADICAL : Um novo Polímero
Necessidade dos Clientes
Desempenho a temperaturas mais altas (> 100°°C)
Melhor resistência a deformação por compressão
(comparável a TPU ou TPV)
INOVAÇÃO RADICAL - Copolímeros Olefínicos em
Bloco de Etileno/α-Olefinas
A tecnologia de transferência de cadeia gera um polímero multibloco Rígido / Elástico por meio de uma catálise cooperativa
Blenda “em reator”
Catalyst 11
Catalizador
Melhor resistência a abrasão
Processabilidade para altas velocidades de
produção
Produzido em um processo contínuo e econômico
TEM de OBC Multi-bloco
OBC Multi-bloco
Chainde
Agente
Shuttling Agent
Transferencia
de Cadeia
Estável no transporte e Armazenamento
Catalizador
Catalyst 22
Longa durabilidade
Catalytic Production of Olefin Block Copolymers via Chain Shuttling
Polymerization, D. Arriola, E. Carnahan, P. Hustad, R. Kuhlman, amd T.
Wenzel, Science, 312, 714(2006)
Inovação Incremental: Voice of Customer (VOC)
Characterization of Some New Olefinic Block Copolymers Wang, H. P.;
Khariwala, D. U.; Cheung, W.; Chum, S. P.; Hiltner, A.; Baer, E..
Macromolecules (2007), 40(8), 2852-2862.
O que é SUSTENTABILIDADE ?
Existe uma clara tendência no mercado por produtos que
permitam produzir TPO que são….
– Mais leves
•
•
Menor espessura
Espumados
– Mais rígidos com tenacidade similar
•
sem comprometer a capacidade das
Para compensar a redução da espessura
– Mais resistente a baixas temperaturas
•
•
Atender às necessidades do presente
Atinge os requerimentos de segurança mais rígidos
Masi tenazes porém com a mesma rígidez
gerações futuras de atender às suas
necessidades.
– Diferenciado
•
Melhoria estética
….. áreas onde modificadores de impacto podem ter um impacto direto
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Pegada Ecológica da Humanidade
1.5 Planetas
1.4
1.2
1.0
O que é QUÍMICA SUSTENTÁVEL
serviços) entregando a funcionalidade
Biocapacidade global
0.8
requerida pelo usuário final e
0.6
0.4
fundamentada através de uma avaliação
0.2
0
Inovações (em produtos, processos ou
1960
1970
1980
1990
2000
de ciclo de vida.
05
Living Planet Report. WWF. 2008.
Sustentabilidade não é mais uma opção…
CICLO E VIDA de um Produto
A avaliação do ciclo de vida quantifica:
– Uso de energia
– Produção de resíduos
– Uso de matérias-primas
– Emissões
...necessários para fornecer uma unidade funcional
desejada de desempenho
Fator essencial de Química Sustentável
Gestão Integrada de Resíduos
Fim do ciclo vida dos produtos plásticos:
Reciclagem Mecânica
Aterro
Sanitário
Compostagem
Reciclagem
Química
Reciclagem
Energética
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RECICLAGEM DE POLÍMEROS
Design para Sustentabilidade
Para minimizar os efeitos intrínsecos do processo de reciclagem e viabilizar a
obtenção de matéria-prima reciclada com alto valor agregado, faz-se o uso de:
Filme sem GR 205
Filme com GR 205
Adição de 5% de
compatibilizante
permite reciclagem
de PE com
Poliamida
Passado e
Presente
Embalagem Rígida
Corpo de PE
com alta
espessura
Corpo de PE
modificado
com menor
espessura
Tampa de PP
de alta fluidez
Tampa de PE
modificada
Compatibilizante
Cadeia de
Valor da
Reciclagem
Modificador de
Impacto
Modificador
Reológico
Capliner de
EVA ou PVC
PEAD
Adição de 5% de Modificador de Impacto restaura
as propriedades originais de PEAD reciclado
Reciclagem difícil
Slide Title
Design
para Sustentabilidade
Passado e
Presente
Futuro ?
(Desafio!)
Refrigerador
Corpo e
compressor de aço
Tubulação de
alumínio
Isolamento de
Poliuretano
Liner de
poliestireno
Tubulação de
Alumínio
Soft Touch de
Elastômero
Olefínico
Reciclagem fácil
Fiação de Cobre /
PVC
Poliolefina
Água
Água
• Fabricantes conscientes em reciclagem e sustentabilidade
– Utilizam materiais que facilitam reciclar.
– Projetam para reciclar:
Liner e isolamento
de HDPE
modificado para
baixa temperatura
• Facilidade de separação
Gaxeta de Sustain
• Materiais menos degradáveis !
Fiação de Alumínio
/ TPO anti-chama
• Projeto que incorpora o uso do material reciclado
Gaxeta de PVC
Alumínio
Liner de TPO
compatível
Design para Sustentabilidade
Corpo e
compressor de aço
Reciclagem difícil
Futuro
• Construção com materiais compatíveis
• Proporções entre materiais que permitam melhor reciclagem
Aço
Magneto
Magneto
Moinho
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Anúncios recentes
Ciências Químicas
“Dow e Solazyme anunciam
desenvolvimento de fluidos de
transformadores a partir de microalgas”
Síntese Catlitica com Alta Produtividade
Robô em Paralelo
Catálise
Dispositivo de Preparo
Delineamento Experimental
Testes e Triagem com Alta Produtividade
Sistemas PPR – Capacidade de até
33.000 polimerizações por ano
Análise de Dados
Otimização Rápida
– Catálise
– Co-catálise
– Condições
“Dow e Mitsui fecham parceria para
produzir plástico verde”
Valor Econômico
“Dow Chemical, OPX to develop
'green' acrylic acid”
de Processo
Ponto de Fusão e
Peso Molecular
Temperatura
e Polidispersividade
de Transição Vítrea
Cristalinidade e
Tacicidade
Business week
Ciências de Engenharia
ENGENHARIA
DE REAÇÃO
MISTURA
MECÂNICA
DOS FLUÍDOS
Critico para Manufatura
de Produtos Químicos
Flow Patterns are More
Uncertain than Kinetics
Processos com Sólidos
Tem alta Taxa de Falhas
Otimização do desempenho
de Sistemas Complexos
50–70% de Investimentos
de Capital e Energia
Coleta de
Dados Experimentais
Fluxo Mono e Multifásico,
Dispersões
Manuseio de Sólidos,
Fluxo Multifásico
Controle e Otimização
Avançadas
Desenvolvimentos
de Síntese e Separação
Química
Computacional
Fluxos Reativos
Engenharia e Projeto
de Particulados
Tecnologia de
Otimização
Transferência de Massa
Destilação, Absorção
Modelagem Cinética
e Projeto de Reatores
Fluidos muito Viscosos
e Não-Newtonianos
Separação
Sólido-Líquido, Secagem e
Transferência de Massa
Novos Produtos e
Aplicação de Processos
Separações Inéditas
PROCESSAMENTO
DE SÓLIDOS
OTIMIZAÇÃO
SEPARAÇÃO
DE PROCESSOS DE PROCESSOS
MUITO
OBRIGADO
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