Nanoquímica, a próxima onda da
indústria química?
Marcelo Kós Silveira Campos
Diretor Técnico de Assuntos Industriais e Regulatórios
Abiquim
FIESP, 1 de dezembro de 2010
Atuação Responsável®
Compromisso com a sustentabilidade
Índice
1. A Abiquim e a indústria química brasileira
2. Os próximos dez anos: a nanotecnologia e o caminho
para a sustentabilidade da Química ;
3. O ICCA e a nanotecnologia;
4. Conclusões
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Compromisso com a sustentabilidade
A Abiquim
• Fundada em junho de 1964
• Congrega mais de 200 associadas:
- 148 fabricantes de produtos químicos
- 58 prestadores de serviços
Em novembro de 2010
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Compromisso com a sustentabilidade
Missão da Abiquim
Promover o aumento da competitividade e o
desenvolvimento sustentável da indústria química
instalada no País.
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Compromisso com a sustentabilidade
Faturamento líquido da
indústria química brasileira – 2008
Outros
Fibras US$ 1,7
US$ 1,1
Tintas,
esmaltes e
vernizes
US$ 3,0
Sabões e
detergentes
US$ 6,3
Defensivos
agrícolas
Adubos e
US$ 6,9
fertilizantes
US$ 14,2
Produtos
químicos de
uso
industrial
US$ 61,2
Total:
US$ 122,0
bilhões
Higiene
pessoal,
perfumaria e
cosméticos
US$ 10,4
Produtos
farmacêuticos
US$ 17,1
Fonte: ABIQUIM e associações de segmentos específicos
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Compromisso com a sustentabilidade
O PIB da química na indústria de transformação
Produtos químicos:
3ª maior participação no PIB
industrial
Fonte: IBGE – PIA Empresas
Unidade de investigação: Unidade
local industrial
(base: 2006)
Atuação Responsável®
Compromisso com a sustentabilidade
A visão de 2020
Onde estaremos
daqui a 10 anos?
Atuação Responsável®
Compromisso com a sustentabilidade
Alguns macro temas relevantes para a indústria
química entre 2010 e 2020
Gestão de
resíduos
pós
consumo
Infra
estrutura
Segurança
dos
processos
Uso de
recursos
naturais
Inovação
Gestão
de
pessoas
Mudanças
climáticas
Segurança
dos
produtos
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Compromisso com a sustentabilidade
Os ciclos da Química
Maturidade
Crescimento
Nascimento
Crescimento
Nascimento
Maturidade
1900
Nascimento
1925
Maturidade
Crescimento
Crescimento
Química Inorgânica Carboquímica
1850
Maturidade
Nascimento
Petroquímica
1950
Nanoquímica e Bioquímica
1975
2010
2020
2050
Adaptado de: ACC 2008 Guide to the Business of Chemistry
Atuação Responsável®
Compromisso com a sustentabilidade
O ciclo de vida da nanoquímica
Maturidade
2020
Crescimento
2010
2005
Nascimento
Nanoquímica e Bioquímica
Fonte: U.S. National Nanotechnology Initiative
1975
2010 2020
2050
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Compromisso com a sustentabilidade
O caminho para a sustentabilidade da indústria
química e de seus produtos
Produção Química
1920
1960
Controle de
acidentes e
doenças
ocupacionais
Poluição
industrial e
resíduos
1ª Onda
Química Verde
1990
2ª Onda
Plantas
seguras e
mais limpas
2020
3ª Onda
Produtos
seguros
20??
4ª Onda
Processos e
produtos
sustentáveis
Segurança Química
Carboquímica
Petroquímica
Nanoquímica e Bioquímica
Atuação Responsável®
Compromisso com a sustentabilidade
O caminho para a sustentabilidade da indústria
química e de seus produtos
1920
1960
Controle de
acidentes e
doenças
ocupacionais
Poluição
industrial e
resíduos
(-)
1ª Onda
1990
2ª Onda
Plantas
seguras e
mais limpas
2020
3ª Onda
Produtos
seguros
20??
4ª Onda
Processos e
produtos
sustentáveis
Maturidade social e empresarial; ética; gestão; complexidade dos temas;
interesse público; negociação; tecnologia
(+)
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Compromisso com a sustentabilidade
O Atuação
Responsável é um
instrumento para
melhorar o
desempenho e a
competitividade das
empresas associadas à
Abiquim
Atuação Responsável®
Compromisso com a sustentabilidade
A 1a “Onda”
Conceito chave:
Controlar acidentes e
doenças ocupacionais,
com uso de equipamentos
de proteção.
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Compromisso com a sustentabilidade
A 2a “Onda”
Conceito chave:
Um bom projeto de
fábrica e processos
seguros e confiáveis de
produção.
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Compromisso com a sustentabilidade
A 3a “Onda”
O conceito chave:
Projeto de molécula segura e
processos confiáveis de
fabricação e utilização do
produto, que deve ser uma
solução provida pela empresa à
sociedade.
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Compromisso com a sustentabilidade
Os doze princípios da “Química Verde”
1. Prevenção de perdas. Evitar a produção de resíduos, efluentes e emissões.
2. Economia de átomos. Desenhar metodologias de síntese que possam maximizar a
incorporação de todos os reagentes no produto final.
3. Síntese de substâncias e produtos mais seguros. Realizar sínteses que usem ou
resultem em substâncias com a menor toxicidade possível à saúde humana e ao
ambiente.
4. Projeto de produtos mais seguros. Os produtos químicos devem ser projetados de
tal modo que realizem a função desejada e ao mesmo tempo não sejam tóxicos.
5. Solventes e auxiliares mais seguros. O uso de substâncias auxiliares (solventes,
agentes de separação, secantes, etc.) deve ser evitado, mas caso seja necessário,
estas substâncias devem ser inócuas.
6. Eficiência de energia. As reações devem ser realizadas de modo a gastarem a
menor quantidade possível de energia ou aproveitarem ao máximo o calor gerado. Se
possível, os processos químicos devem ser conduzidos à temperatura e pressão
ambientes.
Atuação Responsável®
Compromisso com a sustentabilidade
Os doze princípios da “Química Verde”
7. Uso de matérias-primas de fontes renováveis. Usar matérias-primas de fontes
renováveis em detrimento das provenientes de fontes não-renováveis.
8. Evitar a formação de derivados. A derivação desnecessária (uso de grupos
bloqueadores, protetores, modificação temporária por processos físicos e químicos)
deve ser evitada, porque estas etapas requerem reagentes adicionais e podem gerar
resíduos.
9. Catálise. Reagentes catalíticos seletivos e não perigosos são melhores que
reagentes estequiométricos.
10. Desenho para a degradação. Os produtos químicos devem ser projetados de modo
que, ao final de sua função, se degradem em produtos inócuos, que não persistam no
ambiente.
11. Análise em tempo real para a prevenção da poluição. Aplicar metodologias
analíticas que monitorem e controlem os processos, em tempo real, evitando a
formação de substâncias perigosas.
12. Processos e reagentes intrinsecamente seguros para a prevenção de
acidentes. As substâncias e as condições dos processos químicos, devem ser
escolhidas de modo a minimizar o risco de vazamentos, explosões e incêndios.
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Compromisso com a sustentabilidade
1972
Conferência
Mundial de
Meio Ambiente
1992
“Rio 92”
Capítulos 19 e
20 da Agenda
21
1992 a 2001
Convenções
Internacionais
Preocupação:
Poluição e
segurança dos
produtos
2003
REACH
2010 e 2011
CDS
Preocupação:
Segurança dos
produtos
Preocupação:
“Segurança
Química”
O período da Segurança Química
Preocupação:
poluição e
esgotamento de
recursos naturais
Preocupação:
Resíduos e
segurança dos
produtos
2020
1960
Poluição
industrial e
resíduos
60 anos de evolução na “Segurança Química”
1982
Primeira
Diretiva de
Seveso
Preocupação:
Controle de
grandes
acidentes
industriais
Parágrafo
23 do Plano
de Ação de
Johanesburgo
2002
WSSD
2003 a 2006
SAICM
2006 a 2018
ICCM
2009 a 2020
Legislações
nacionais?
Preocupação:
“Segurança
Química”
Preocupação:
“Segurança
Química”
Preocupação:
“Segurança
Química”
Preocupação:
segurança dos
produtos
Atuação Responsável®
Compromisso com a sustentabilidade
Atuação Responsável®
Compromisso com a sustentabilidade
A meta para 2020
Parágrafo 23 do Plano de Ação de Johanesburgo
[...] que, em 2020, os produtos químicos sejam produzidos e
usados de formas tais que levem à minimização de todos os
efeitos significativos adversos à saúde humana e ao meio
ambiente [...]
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Compromisso com a sustentabilidade
A linha do tempo até 2020: eventos internacionais
relevantes
2010 e 2011
CDS
2012
“Rio + 20”
2010 a 2018
REACH
Preocupação:
“Segurança
Química”
Preocupação:
Padrões
sustentáveis de
consumo e
produção
Preocupação:
Segurança dos
produtos
2010
Plantas
seguras e
mais
limpas
2010 a 2020
Legislações
nacionais
Preocupação:
Segurança dos
produtos
2020
Produtos
Seguros
3ª Onda
2010 a 2015
COPs CMC
2012
ICCM 3
2015
ICCM 4
2018
ICCM 5
Preocupação:
“Mudanças
climáticas”
Preocupação:
“Segurança
Química”
Preocupação:
“Segurança
Química”
Preocupação:
“Segurança
Química”
Atuação Responsável®
Compromisso com a sustentabilidade
A 4a “Onda”
O próximo conceito chave:
Projeto de molécula, de processo de
fabricação, modos de utilização do
produto e de seu aproveitamento pós
consumo, desenvolvidos em conjunto
com a cadeia de valor e a sociedade,
buscando a sustentabilidade.
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Compromisso com a sustentabilidade
Atuação Responsável®
Compromisso com a sustentabilidade
O intento estratégico do
Pacto Nacional da Indústria
Química é posicionar a
indústria química brasileira
entre as cinco maiores do
mundo, tornando o País
superavitário em produtos
químicos e líder em
química verde.
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Compromisso com a sustentabilidade
Pacto Nacional da Indústria Química
Compromissos da indústria química:
i. Desenvolver e difundir padrões cada vez mais elevados de
responsabilidade e conduta industrial, ambiental e
empresarial, promovendo a sustentabilidade nos segmentos
que compõem a indústria química.
ii. Impulsionar o crescimento econômico brasileiro, realizando
investimentos substanciais no aproveitamento dos recursos do
pré-sal, na utilização da biomassa em soluções de química
renovável e na elevação da capacidade produtiva exportadora
nacional.
Atuação Responsável®
Compromisso com a sustentabilidade
Pacto Nacional da Indústria Química
Compromissos da indústria química:
iii. Desenvolver tecnologias, criando produtos e soluções
avançadas para atender a demanda de outros setores e
atividades.
iv. Elevar os padrões de gestão, de responsabilidade fiscal e de
produtividade.
v. Promover continuamente a qualificação dos trabalhadores da
indústria química e contribuir para a formação de pessoas nas
indústrias a ela relacionadas.
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Compromisso com a sustentabilidade
Pacto Nacional da Indústria Química
Atuação Responsável®
Compromisso com a sustentabilidade
Pacto Nacional da Indústria Química
Bases: Crescimento PIB = 4% anuais e elasticidade 1,25
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Compromisso com a sustentabilidade
Pacto Nacional da Indústria Química
Atuação Responsável®
Compromisso com a sustentabilidade
Pacto Nacional da Indústria Química
Além dos investimentos projetados, estima-se
serem necessários outros U$ 30 bilhões em
investimentos em PD&I nos próximos dez anos.
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Compromisso com a sustentabilidade
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Compromisso com a sustentabilidade
Atuação Responsável®
Compromisso com a sustentabilidade
Atuação Responsável®
Compromisso com a sustentabilidade
Retirado de: “Nanotechnology: Big things from a
tiny world “, US National Nanotechnology Initiative
Atuação Responsável®
Compromisso com a sustentabilidade
Mas onde estão as nanotecnologias?
Atuação Responsável®
Compromisso com a sustentabilidade
Quais aplicações estão mais avançadas?
Quais predominarão?
Imagem: Nanotechnology Research Foundation
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Compromisso com a sustentabilidade
What is ICCA ?
The International Council of Chemical Associations, the Global
Voice of the Chemical Industry
• Created in 1989, ICCA coordinates the work of chemical companies and
associations on issues and programs of international interest (e.g. RC, GPS)
• Active partner in transforming the SAICM, CSD, POP, PIC and CWC activities
from concept to reality
• ICCA enables and encourages its members to:
– Exchange information, knowledge and share best practices
– Promote the principles and practice of Responsible Care
– Present a united chemical industry view to - and interact with - key
international organizations
– Support international free trade and the World Trade Organization (WTO).
38
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Compromisso com a sustentabilidade
Principles for nanotechnology and
manufactured nanomaterials
• Industry is committed to a responsible development and to
ensuring – as with all products of the global chemicals industry –
that nanomaterials are manufactured, handled and used in a safe
and environmentally sound manner throughout their lifecycles.
• ICCA supports harmonized regulatory approaches to chemical
management that include, but do not separately regulate,
nanotechnology and manufactured nanomaterials.
• Integrated risk-based approaches incorporating both hazard and
exposure considerations should be an integral component of all
chemical management policies, including the management of
nanomaterials.
39
Atuação Responsável®
Compromisso com a sustentabilidade
Regulatory Definition of Nanomaterials
Industry consensus
„free“
Nano-objects
(<100nm)
Aggregates /
Agglomerates
Larger scope under discussion in EU
Larger particles
(100 to 999nm?)
Nanocomposites
With internal
nanostructure
Atuação Responsável®
Compromisso com a sustentabilidade
ICCA Core Elements of a Regulatory
Nanodefinition
1. Solid, particulate substances
2. Intentionally manufactured at the nano-scale
3. Consisting of nano-objects on the basis of ISO TS 27687:2008
4. And their aggregates and agglomerates
5. With a cut-off of either
– 10 wt.-% or more of nano-objects as defined by ISO or
– 50 wt % or more of aggregates / agglomerates consisting of nano-objects.
Atuação Responsável®
Compromisso com a sustentabilidade
Justification of ICCA Cut Off Criteria
(1) Top Down
Bulk substance
(2) Bottom Up
Nucleation and particle
growth forming
primary particles
e.g. by grinding
Smaller particles
(> 100 nm)
Smaller particles
containing
nano-objects
(e.g. 10 w-%)
> 10 wt % nano- objects
as defined by ISO (<100nM)
Particle growth by
agglomeration and
aggregation (< 100 nm)
Secondary particle growth,
agglomeration and
aggregation (> 100 nm)
(containing >50 w-%
primary nano-particles)
>50wt% of aggregates/ agglomerates
consisting of nano-objects
Atuação Responsável®
Compromisso com a sustentabilidade
Present and Future Challenges
• Environment, Health and Safety (EHS): need to focus on
identifying and understanding risks in a coordinated way, and
adapting internationally accepted and consensus-based risk
assessment methodologies.
• Responsible Development: need for a sound and enabling
regulatory framework as well as voluntary business-led initiatives
tailored to suit different types of nanomaterials.
• Human Resources: need to overcome skills shortages.
Atuação Responsável®
Compromisso com a sustentabilidade
Present and Future Challenges
• Intellectual Property Rights (IPR): need high quality IPR systems
to protect and stimulate innovation.
• Marketing and Consumer Issues: need to develop product
stewardship, risk management measures, data collection
etc. to keep public informed and to build public trust.
• Enterprise development: need to support new companies and
businesses, many of which are SME´s originated from research
success stories, to allow them to scale-up from small operations
into commercial ones.
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Compromisso com a sustentabilidade
Present and Future Roles for Industry
Business will continue to strive
development of nanotechnology by
towards
the
responsible
• Supporting global research schemes and promoting harmonized
global safety testing standards;
• Assessing the adequacy and limitations of existing legal
frameworks;
• Ensuring that sound science forms the basis for efficient and
proportionate risk based regulations;
• Raising awareness about nanotechnology issues globally.
45
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Compromisso com a sustentabilidade
Considerações finais
1. A indústria química considera a nanotecnologia um das mais
promissoras formas para trazer novos benefícios à
sociedade, porém os níveis de investimentos a ela ligados
são bastante altos;
2. A gestão da nanotecnologia ocorre em um momento focado
em segurança química;
3. A evolução da Química passa, necessariamente, pela
aplicação na nanoquímica, dos conceitos da Química Verde,
com a qual o Atuação Responsável está alinhado;
Atuação Responsável®
Compromisso com a sustentabilidade
Considerações finais
4. A nanotecnologia está em fase de maturação acelerada, o
que dificulta a criação de padrões (legais ou voluntários),
porém a maturidade das instituições permite tratar a gestão
dos riscos a ela associados de modo muito mais adequado
do que qualquer outra tecnologia antes desenvolvida;
5. A Abiquim está acompanhando a evolução da nanoquímica
nos seus aspectos tecnológicos, de saúde e meio ambiente,
e de modelo de negócios, visando apoiar o desenvolvimento
de empresas que sejam competitivas nesse mercado que
tende a crescer aceleradamente.
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Compromisso com a sustentabilidade
Muito
obrigado!
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internet: www.abiquim.org.br
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Compromisso com a sustentabilidade