As atualizações mais recentes ao quadro legislativo ambiental europeu apertaram os limites à emissão de aminas através dos sistemas de evacuação de gás. A tecnologia REAMINE não só reduzirá as emissões de aminas em mais de 90%, bem como o seu impacto nos odores, como também reutilizará este elemento no mesmo processo de fabrico central.
Devido à resistência mecânica e precisão dimensional que permite alcançar, o processo de Uretano Fenólico, mais conhecido como Cold-Box, é o mais amplamente utilizado na fabricação de núcleos de fundição de longas séries de fabrico. Neste processo, os aglutinantes usados na mistura de areia são curados por gaseamento de aminas com um jato de ar comprimido. Neste caso, a amina atua como catalisador de cura, não sendo consumida, deixando uma pequena proporção retida no núcleo fabricado e libertando uma parte significativa dele juntamente com os restantes componentes do gás residual através dos sistemas de extração das instalações da macharia. É, portanto, um processo com elevado impacto ambiental.
Como explica Andoni Ibarra, investigador da linha de investigação sobre Sustentabilidade e Ambiente da AZTERLAN, “as aminas terciárias usadas nos disparadores dos machossão compostos orgânicos voláteis (COVs) que são prejudiciais à saúde humana. Por esta razão, a legislação ambiental estabelece limites de emissão para estas áreas. Embora existam técnicas alternativas para a sua libertação na atmosfera, como, por exemplo, a sua gestão como resíduos perigosos após tratamento químico ou a sua combustão, estes são processos dispendiosos que dificultam a incorporação transversal da indústria”.
Os desenvolvimentos mais recentes introduzidos na legislação ambiental europeia, definidos pela Diretiva das Emissões Industriais e pelo novo BREF de Forja e Fundição (em vigor desde dezembro de 2024), apertaram significativamente os limites de emissão de aminas permitidos pelas empresas de fundição. No caso do BREF, o novo limite é <2,5 mg/Nm³, ou seja, 8 vezes inferior à versão anterior do documento (<20 mg/Nm³). No mesmo sentido, a Diretiva 98/24/CE sobre a proteção da saúde e segurança dos trabalhadores contra os riscos relacionados com agentes químicos identifica também as aminas como agentes químicos perigosos e define valores limites para as concentrações de aminas no local de trabalho. “As aminas têm propriedades altamente irritantes e tóxicas, bem como um cheiro forte e pungente, razão pela qual a legislação de segurança ocupacional também limita a exposição do pessoal a elas.”
Detalhe de maquinação: processo de fabrico de machos, núcleos ou corações para moldes de fundição
Uma solução híbrida para prevenir emissões e recuperar e reutilizar aminas
Perante este problema, o consórcio do projeto LIFE REAMINE foca-se no desenvolvimento de uma tecnologia inovadora baseada em tecnologias de adsorção e na utilização de membranas seletivas para evitar a libertação de aminas na atmosfera e, ao mesmo tempo, podem ser recuperadas para reutilização no mesmo processo de fabrico central na mesma fundição. “A nossa abordagem à solução REAMINE é completamente prática e alinhada com as prioridades e necessidades industriais: trabalhamos no desenvolvimento de um sistema eficaz e economicamente viável que possa ser implementado sistematicamente em diferentes fundições, permitindo-lhes cumprir a legislação ambiental e melhorar os seus ambientes de trabalho sem afetar a qualidade dos seus produtos. Trabalharemos também para que a inovação desenvolvida seja classificada como BAT e, uma vez finalizado e validado o protótipo de desenvolvimento, enquadre nos programas de financiamento público”.
Do ponto de vista tecnológico, a solução REAMINE consiste num sistema híbrido que integra uma coluna de adsorção com um dispositivo de membrana, criando um tratamento energeticamente eficiente. Esta configuração reduz eficazmente as emissões de aminas, ao mesmo tempo que facilita a recuperação das aminas em forma líquida. Como resultado, estas aminas recuperadas podem ser reincorporadas no processo de fabrico principal. Assim, contribuirão para melhorar a eficiência do tratamento de gases e reduzir os custos de fabrico de núcleos usando Cold-Box. “Os objetivos que definimos com esta tecnologia em termos de pureza e taxa de recuperação são, respetivamente, >95% e >90%. Estas serão as poupanças que as fundições irão gerar na compra deste elemento e, claro, contribuirão para reduzir o impacto ambiental associado à sua produção e transporte. Estes são números importantes se tivermos em conta que um processo médio de fundição pode consumir e emitir mais de 10.000 kg/ano de aminas.”
Como demonstrador do projeto, será implementado, validado e instalado um protótipo industrial na área principal de fabrico da fundição de ferro Betsaide (Elorrio, Bizkaia).
Esquema da Solução REAMINE para recuperar aminas em estado líquido
Apoiar as fundições na sua transformação e manter a sua posição entre as tecnologias de fabrico do futuro
Sem dúvida, as indústrias de processos estão na mira da Europa porque são grandes geradoras de emissões e resíduos, bem como devido ao seu elevado consumo de energia. No entanto, continuam a ser um dos principais motores económicos dos países da UE. No caso da fundição de ferro, a indústria europeia é a terceira do mundo em volume, depois da China e da Índia, e é responsável por 15% da produção global de componentes de ferro fundido.
“A fundição é um motor importante para a economia e o emprego no nosso ambiente imediato e cabe às nossas mãos que continua a ser um motor de riqueza e desenvolvimento tecnológico e social. Não temos dúvidas de que a fundição continuará a desempenhar um papel fundamental entre as tecnologias de fabrico do futuro e, na AZTERLAN, enquanto centro tecnológico especializado em metalurgia, temos a missão clara de acompanhar as fundições na sua constante evolução, apoiando-as no esforço de se manterem alinhadas com os valores e necessidades da sociedade atual e futura. Acreditamos que inovações como a que estamos a abordar na LIFE REAMINE são um bom exemplo disso.”
O consórcio LIFE REAMINE é liderado pela AZTERLAN e inclui a participação das empresas BETSAIDE, S.A.L. e APRIA Systems, os agentes de inovação NOVA School of Science and Technology (Universidade de Lisboa) e a Universidade da Cantábria, bem como a Associação de Fundições do País Basco e Navarra (FEAF). Este projeto de investigação é financiado pelo programa LIFE da União Europeia, ao abrigo do acordo de colaboração n.º LIFE-2024 -SAP-ENV/101216139.
