Regina Maria Gomes
Doutora e professora – Universidade Federal de Uberlândia (UFU), campus Monte Carmelo
regina.gomes@ufu.br
A indústria de celulose e papel desempenha grande relevância no cenário nacional, pois o Brasil figura atualmente como o maior produtor de polpa celulósica de fibra curta do mundo, além de estar entre os maiores produtores mundiais de papel.
O setor concentra diferentes tipos de segmentos, que vão desde a área florestal, grande diferencial do país frente ao setor, até as unidades industriais de celulose e/ou papel.
As indústrias de C&P desempenham uma função muito importante, que vai além da sua relevância econômica, destacando-se também devido à sua preocupação socioambiental, principalmente no que se refere ao uso de matéria-prima plantada, geração própria de energia, redução no consumo e ciclagem de água e insumos em geral.
Além disso, vale destacar que as indústrias nacionais possuem intenso investimento tecnológico, o que abre cada vez mais espaço para o uso do videomonitoramento dentre as fábricas do setor.
A produção celulose e papel no Brasil
O Brasil apresenta como diferencial competitivo o fato de utilizar no setor de celulose e papel somente matéria-prima de origem plantada, destacando principalmente o eucalipto como o principal gênero de árvores cultivadas nacionalmente, fato este que coloca o País na primeira posição mundial de produção de celulose de fibra curta.
As florestas são implantadas respeitando a legislação vigente, resguardando-se as reservas legais e as áreas de preservação permanente.
Para garantir a produção de polpa celulósica, as fábricas investem em melhoramento genético do material a ser plantado, e conduzem a floresta até a idade ideal de corte, que atualmente gira de cinco a sete anos.
Durante todo o período de crescimento, a floresta deve ser manejada e monitorada para zelar pela produtividade planejada.
Após atingir a idade ideal, as árvores são cortadas, na maioria das vezes empregando-se sistemas mecanizados de colheita. As árvores cortadas precisam ser transportadas do campo para as unidades fabris, sendo a etapa de interface floresta-indústria de suma importância.
Passo a passo
Para o processo de polpação ou cozimento, a madeira deve ser descascada, e essa operação pode ocorrer tanto em campo, quanto no pátio de armazenamento da própria indústria. Os resíduos gerados no primeiro caso são deixados em campo, servindo de cobertura vegetal para o solo e contribuindo para a reposição de nutrientes.
Já os resíduos gerados no segundo caso são direcionados para a geração de energia elétrica, por meio da sua queima na caldeira de biomassa. A opção pela forma de colheita e de descascamento das toras depende do planejamento de cada fábrica.
Depois de descascadas, as toras são transformadas em cavacos, os quais precisam ser classificados e são analisados quanto à composição química e densidade. A transformação da madeira em cavacos é feita com a finalidade de reduzir as suas dimensões, facilitando o processamento posterior da mesma, que na realidade brasileira é realizado predominantemente pelo processo kraft de polpação.
Tal processo, de forma bem simplicista, baseia-se no cozimento dos cavacos, que são misturados ao licor de cozimento, constituído por uma solução aquosa de hidróxido de sódio (NaOH) e sulfeto de sódio (Na2S), em um grande vaso de pressão, conhecido como digestor.
Tudo sob controle
A polpação é realizada em condições controladas de tempo, temperatura, pressão e concentração de reagentes. Findado o tempo de reação, a polpa é lavada e depurada, e obtém-se a polpa celulósica marrom, que dependendo da finalidade precisa ainda ser branqueada; e o licor negro, que é destinado à etapa de recuperação química, onde os reagentes são regenerados e ocorre a geração de vapor e energia elétrica, pela sua queima na cadeira de recuperação.
Quando a polpa se destina à produção de papel branqueado, tem-se a necessidade de uma etapa adicional, denominada branqueamento, que consiste na utilização de reagentes ácidos e básicos, intercalados em diferentes estágios, com controle rigoroso de temperatura, tempo e concentração de reagentes, visando que se atinja a alvura e resistência desejada.
Mesmo com todos os avanços tecnológicos desenvolvidos até o momento, o processo de branqueamento, similar à etapa de fabricação do papel, ainda não permite o fechamento do circuito e aproveitamento total de água e reagentes. Diante disso, as indústrias do setor investem no tratamento da água residual gerada, em estações de tratamento de efluentes.
Processamento
Algumas indústrias comercializam a celulose como uma comodity, a chamada celulose de mercado; a qual, depois de produzida, deve ser seca, enfardada, armazenada e transportada até o destino final, que na maioria das vezes, são indústrias que produzem somente papel.
E ainda algumas indústrias são integradas, ou seja, produzem celulose e papel na mesma unidade. Neste último caso, a polpa não precisa ser submetida à secagem, mas sim é conduzida ao tanque de estocagem de alta consistência (TAC), de onde será direcionada para a máquina de papel.
O processo de fabricação do papel consiste em adicionar água e aditivos à polpa, para garantir sua melhor formação, e posteriormente, secar e retirar o excedente de água, ajustando a consistência e o teor de umidade do papel, de modo a garantir as características desejadas.
Todas as etapas de fabricação da celulose e do papel são controladas e monitoradas através de painéis de controle, visando garantir a melhor qualidade do produto final.
O videomonitoramento na indústria de celulose
O videomonitoramento apresenta-se como uma solução para as indústrias de celulose e papel, permitindo a obtenção de dados em tempo real, fornecendo suporte para a tomada de decisão e acompanhamento integrado das atividades desenvolvidas nos diversos setores da fábrica.
O videomonitoramento pode ser empregado desde a área florestal, como por exemplo, para proteção das florestas contra incêndios, gestão das equipes de plantio, colheita e transporte de madeira, servindo para levar informações do campo para o centro de controle, possibilitando a diminuição do tempo de resposta, em casos de incidentes.
Na gestão sistêmica e supervisão de transporte e estocagem de madeira, pode-se empregar o videomonitoramento no abastecimento dos caminhões na floresta e posteriormente na sua chegada e descarregamento no pátio de toras na indústria, permitindo garantir a quantidade, a qualidade e a rastreabilidade da matéria-prima, assegurando a produtividade de uma fábrica de celulose.
Possibilidades
Na realidade industrial, a ferramenta de videomonitoramento proporciona maior segurança, possibilitando impedir e/ou restringir o acesso de pessoas não autorizadas a determinados locais da fábrica.
Além disso, permite o monitoramento de áreas de risco de explosões ou combustão espontânea, como por exemplo, os pátios de madeira e cavaco, os picadores, as regiões de armazenamento ou utilização de gases e reagentes químicos que liberam vapores, como o dióxido de cloro, que é empregado na etapa de branqueamento em muitas fábricas.
No sentido das etapas produtivas, as câmeras podem permitir monitorar o desempenho de equipamentos e a qualidade do produto obtido. Podem ser empregadas para detectar algumas anomalias ou padrões, como entupimentos de válvulas ou tubulações de fornecimento de reagente químico ou vapor, que podem resultar em oscilações de temperatura no sistema.
Propicia, visualmente, caso ocorra, falha no processo de abastecimento de cavaco, ou algum comportamento anormal no interior do digestor, nos secadores de folhas ou na própria máquina de papel.
Em tempo real
O acompanhamento em tempo real de todas as variáveis do processo permite aos operadores e gestores a tomada de decisão de forma rápida, reduzindo assim a gravidade dos incidentes, proporcionando maior segurança ao processo e às pessoas envolvidas, bem como redução de paradas não programadas, garantindo assim a continuidade da produção.
Como exemplo, tem-se disponível no mercado plataformas de monitoramento que permitem o controle em tempo real de “quebra da folha”, além de propiciar a inspeção de qualidade do papel e as condições do interior da máquina.
O emprego de câmeras de controle inteligentes ainda permite às fábricas de C&P maior rastreabilidade visual dos produtos nos pátios e galpões de armazenamento, servindo como uma forma auxiliar para que as empresas do setor possam assegurar a cadeia de custódia da sua mercadoria.
Instalação
Os sistemas de videomonitoramento podem ser instalados fazendo-se uso de câmeras que captam tanto sinais visíveis, quanto sinais térmicos, não sendo a condição de iluminação do local um fator limitante para o uso da tecnologia, bastando somente que os equipamentos de acompanhamento em tempo real sejam posicionados nos locais estratégicos, sem criar falsos alertas.
O mercado ainda dispõe de tecnologias que permitem soluções de áudio inteligente, além da obtenção de imagens, possibilitando ainda mais o acompanhamento das atividades da indústria, permitindo o envio de mensagens ao vivo ou agendadas com orientações e avisos para funcionários ou pessoas que, por ventura, estejam em áreas não autorizadas.
Como funciona a tecnologia de áudio e vídeo IP?
A tecnologia de videomonitoramento baseia-se no uso da inteligência artificial (IA), tendo como diferencial ir além da simples captação de imagens, garantido a análise automática do que é monitorado, pois é um sistema com capacidade de raciocínio, aprendizagem, reconhecimento de padrões e aplicação na análise de situações e solução de problemas, similar à inteligência humana.
O sistema de monitoramento tradicional possui câmeras que captam imagens e as transmitem para uma central, que possui um profissional responsável por acompanhar e tomar decisão em caso de anomalias. É, portanto, um processo muito sujeito a falhas, uma vez que a atenção humana é limitada.
Assim sendo, ao se conjugar o monitoramento tradicional com a inteligência artificial, o trabalho desses especialistas torna-se mais seguro e confiável.
Segurança
Embora existam alguns modelos analógicos que também possuem algum tipo de inteligência, as câmeras de tecnologia IP são as mais conhecidas.
A tecnologia de áudio e vídeo IP utiliza o tráfego de dados em rede, permitindo a transmissão de imagens em alta definição, que proporcionam nitidez e riqueza de detalhes. As câmeras são dotadas da capacidade de raciocínio humano, o que propicia a detecção de padrões e tomada decisões com base nos dados.
A tecnologia possibilita reforçar a segurança, pois conseguem capturar informações, identificar incidentes e emitir alertas conforme a programação, e, inclusive, alertar sobre possíveis ações criminosas. Além disso, a instalação do videomonitoramento IP dispensa a necessidade de mudanças estruturais no ambiente.
As soluções de videomonitoramento empregam recursos para incrementar a captura de dados de forma personalizada, possibilitando sua aplicação em diferentes setores de negócios, sendo que a área da manufatura também se beneficia dessas tecnologias, especialmente quando atrelada aos conceitos de Indústria 4.0.
No contexto das fábricas de celulose, a tecnologia em questão permite levar a informação do campo para o centro de controle, em menor tempo, propiciando resposta mais rápida em casos de incidentes e/ou anomalias do processo. O mesmo raciocínio se aplica entre os diferentes setores das unidades fabris.
Custo-benefício da tecnologia no ramo
O setor nacional de celulose e papel possui plantas de grande porte e produtividade, dotadas de intenso investimento financeiro e tecnológico, portanto demandam contínuo e intenso acompanhamento das diversas áreas para garantir o seu bom funcionamento.
Assim sendo, a tecnologia de áudio e vídeo IP tem desempenhado função importante na indústria do setor como um todo, uma vez que permite evitar falhas e descontinuidade das operações produtivas, evitando contratempos, que podem resultar em prejuízos milionários, além de contribuir para o acompanhamento da qualidade do produto e auxiliar na segurança de realização das atividades.
