Nanotecnologia na Indústria Automobilística
Marco Saltini
Vice-presidente
São Paulo, 02 de dezembro de 2010
Nanotecnologia atrai investimento público
2004
País
US$ milhões
Estados Unidos
849
Japão
650
Brasil
24
Restante do mundo
776
Total
3 bilhões
Estima-se que o mercado mundial de nanotecnologia poderá
movimentar US$ 1 trilhão em 2015 (Da Imprensa)
Fonte para os investimentos: Fernando Galembeck, Instituto de Química, Unicamp
Nanotecnologia, P&D e PIB
Investimentos públicos e participação
US$
País
Nano
P&D
Nano /
P&D
PIB
P&D /
PIB
Estados
Unidos
849 mi
47,8 bi
1,8 %
10,5 tri
0,5 %
Japão
650 mi
33,7 bi
1,9 %
4,2 tri
0,8 %
Brasil
24 mi
4,7 bi
0,5 %
601,5 bi
0,8 %
Fontes: Unesco, FMI, Unicamp
Elaboração: Anfavea
Nanotecnologia: 2004; P&D e PIB: Brasil, 2000; EUA, 2002: Japão, 2003
Nanotecnologia – Fatos relevantes
•
Artigos
– Entre 1996 e 2006 foram publicados no mundo cerca de 379 mil artigos científicos
sobre nanotecnologia. O número de trabalhos científicos em nanociência cresce a
uma taxa anual de 16%, mais que quatro vezes a taxa de crescimento da produção
científica em todos os campos
•
Patentes
– De 1981 a 2006 foram concedidas no mundo cerca de 19 mil patentes nos principais
domínios da nanotecnologia, a uma taxa de crescimento anual de 12,9%. Para o
período, é o campo com maior número de patentes concedidas, mais que o dobro de
qualquer outro campo
•
Produtos
– Em 2004 os produtos que incorporaram em nível global novas nanotecnologias
totalizaram um mercado de US$ 13 bilhões, menos que 0,1% da produção global de
manufaturados. Em 2014, estima-se que esse patamar se eleve a US$ 2,6 trilhões,
15% da produção global de manufaturados
Fonte: ABDI (Panorama da Nanotecnologia no mundo e no Brasil, disponível em www.abdi.com.br)
Status mundial da nanotecnologia
na indústria automobilística
• Pesquisas em fase inicial e experimental, com alguns
aplicativos.
• Um paralelo: o status da eletrônica embarcada nos anos
1980.
• De modo geral espera-se que a nanotecologia na
indústria automobilística contribua para a redução de
custos, aumento da qualidade, diversidade de produtos,
maior segurança e conforto e ampliação dos
conhecimentos sobre combustíveis e ar limpo.
Prospecções – Nanotecnologia – 2008/2025
Impactos no setor automotivo
Campos
Nanomateriais
Nanoeletrônica
Nanofotônica
Nanoenergia
Itens
Setores impactados
Nanomaterias estruturais
Aeronáutica, automotivo, outros
Nanomateirias semicondutores e
magnéticos
Aeronáutico, automotivo, automação, outros
Revestimentos nanoestruturados
Aeronáutico, automotivo, biocombustíveis, energia, outros
Dispositivos eletrônicos à base de
materiais nanoestruturados
Aeroespacial, automotivo, defesa, outros
Fabricação de nanodispositivos
Comunicações, aeronáutico, automotivo, outros
Displays
Automotivo, automação, medicina e saúde, outros
LEDs orgânicos
Energia, automotivo, aeronáutico, outros
LEDs inorgânicos
Eletrônica, automotivo, aeronáutico, outros
Aplicações de nanofotônica em dados e
telecomunicações
Eletrônica, defesa, automotivo, outros
Outros dispositivos optoeletrônicos
Construção civil, comunicações, automotivo, aeronáutico,
outros
Células solares
Energia, automotivo, construção civil, outros
Sensores fotônicos
Embalagens de alimentos, automotivo, energia, meioambiente, outros
Baterias e capacitores
Telecomunicações, automotivo, indústria naval, outros
Células a combustível
Energia, automotivo, outros
Nanocatalisadores
Petróleo, automotivo, maio-ambiente, outros
Fonte: ABDI (Panorama da Nanotecnologia no mundo e no Brasil, disponível em www.abdi.com.br)
Distribuição do mercado mundial de
nanotecnologia por setor de atividade
2007
Total: US$ 135 bi
2012
Total: US$ 693 bi
Fonte: ABDI (Panorama da Nanotecnologia no mundo e no Brasil, disponível em www.abdi.com.br)
Considerações
• Vamos ver agora algumas aplicações da
nanotecnologia em veículos
• Mas antes temos que considerar:
–
–
–
–
Algumas estão em P&D
Outras estão sendo incorporadas gradualmente
Algumas são ainda conceitos
Muitas deverão ser descobertas na evolução
tecnológica
– O custo-benefício é relevante para o mercado
Aplicações em veículos
Iluminação
Sensores
Informação
Energia
Materiais
...
• DESEMPENHO
• RESISTÊNCIA
• APARÊNCIA
• SEGURANÇA
• AMBIENTE
• ...
Eletroeletrônica
Nanofios com baixa
resistência elétrica
Novas ligas com novas
propriedades
Baterias que usam
nanopartículas para
melhorar a absorção do
ion-lítio durante a
recarga – indo de zero a
80 % de carga em 1
minuto
Sensores aliados a
sinais de rádio
rastrearão e
orientarão seu
trajeto até o destino
desejado
Tintas automotivas
Após ter usado a mesma cor
externa em seu veículo por
alguns dias, a pessoa poderá
mudá-la livremente,
o que poderá
ocorrer via
descargas
elétricas.
Superfície com
nanopartículas
Resistência à abrasão
Maior cobertura
Identificação veicular
Pontos de poliéster podem
ser utilizados para a identificação
dos veículos
Vidros automotivos com nanopartículas
•No caso de chuva, o párabrisa poderá repelir as gotas
•A película inserida no interior
dos vidros é capaz de refletir a
radiação solar e manter a
temperatura interna do veículo
•Redução de até 40% UV
Pneumáticos
Os pneus com tratamento de partículas de carbono e
combinação de moléculas poderão ter aderência e
durabilidade melhoradas e aumentadas
Tecidos
•
•
•
•
•
Tratamentos anti-estáticos
Adaptabilidade ao clima
Resistência à tração e UV
Maior resistência a manchas
Materiais que não marcam
Ou seja, maior conforto
Tratamento de superfícies
• Produtos nanocerâmicos para pré-tratamento de metais
compostos à base de fluorzircônio, que produz uma
camada nanocerâmica nos substratos metálicos,
poderão aumentar a resistência à corrosão em
superfícies de metal pintado.
• Com pré-tratamento reativo, o produto é especialmente
criado para ser utilizado em aço comum, zincados e
alumínio, não possuindo metais pesados na sua
constituição e nem componentes orgânicos (VOC).
Polímeros nanocompósitos
•
•
•
•
Leveza
Facilidade de moldagem
Resistência
Reciclabilidade
Sistemas de iluminação
• Novas fontes de luz / Microlâmpadas
Painéis automotivos
• OLEDs (organic light emitting diodes) são sistemas mais
leves, finos, flexíveis, com menor consumo de energia,
construídos com filmes de polímeros nanoestruturados
Baixa espessura e polímeros
eletroluminescentes
Motores e lubrificação
• Nanopartículas de ácido bórico tem coeficiente de atrito
menor que o do Teflon.
• O calor gerado pelo atrito no motor é reduzido em até
dois terços, com ganho na economia de combustível
que pode chegar a 4% ou 5%.
• Nanopartículas com dimensões abaixo dos 50
nanômetros - possibilidade do uso químico do material:
por meio de uma reação química simples, as
nanopartículas transformam-se em um líquido que pode
funcionar como aditivo para o combustível utilizado nos
motores.
Ambiente
• Uso de nanopartículas nos sistemas de
redução de poluentes (catalisadores):
=> Aumento da superfície de contato
=> Redução de metais raros
Nanotecnologia na indústria automobilística
Algumas observações finais
•
A nanotecnologia poderá levar a indústria a um novo limiar, com produtos que
ainda mal percebemos, com mais segurança, mais conforto, mais resistência e
custos menores.
•
O Brasil e sua indústria devem participar ativamente do processo
nanotecnológico em nome da competitividade. A exemplo do que fizemos e
estamos fazendo em combustíveis e motores (gasolina – álcool, flex, biodiesel)
deveremos dar nossas próprias contribuições ao desenvolvimento da matéria,
sabendo que a indústria automobilística brasileira conta com engenharia local.
Portanto, no Brasil,
•
É necessário financiamento para o mundo científico e acadêmico.
•
A disciplina deve ser prestigiada nas escolas de engenharia automotiva.
•
Os centros de engenharia da indústria automotiva e de segmentos próximos
(pneumáticos, matérias-primas, tintas) devem contar com o apoio de crédito
público para desenvolvimento de aplicações automotivas.
Obrigado
Cadeia de valor da Nanotecnologia
Fonte: ABDI (Panorama da Nanotecnologia no mundo e no Brasil, disponível em www.abdi.com.br)