Cozedura elétrica abre caminho a uma porcelana mais sustentável

A operação E-Firing, promovida pela Costa Verde e cofinanciada pelo COMPETE 2030, procura desenvolver tecnologias de sinterização por ação de campo elétrico para tornar a produção de porcelana mais eficiente e reduzir a dependência do gás natural. O trabalho reúne a experiência industrial da empresa, as competências da BRASTHERM no desenvolvimento de fornos e o conhecimento científico da Universidade de Aveiro.

Um percurso de investigação com quase duas décadas

No seu testemunho, Jorge Marinheiro, Diretor Técnico da Costa Verde, identifica o elevado consumo energético da produção de porcelana, a dependência de combustíveis fósseis e a volatilidade dos custos da energia como desafios que reforçam a necessidade de encontrar alternativas aos processos convencionais.

Esta procura faz parte de um percurso iniciado pela empresa em 2008. Como explica o responsável, “Essa experiência ensinou-nos que, numa indústria como a cerâmica, não basta reagir às mudanças, é necessário antecipá-las de forma a estarmos preparados quando estas chegam.”

Segundo Jorge Marinheiro, a investigação começou pela utilização de micro-ondas e conduziu ao desenvolvimento de um forno híbrido muflado, combinando gás natural e micro-ondas, à escala piloto. Seguiu-se um forno híbrido contínuo de 12 metros, à escala semi-industrial, no âmbito do GreenWave, e a demonstração da tecnologia no CerWave. Mais recentemente, o FlashPor permitiu explorar uma abordagem diferente de sinterização, criando conhecimento para avançar para o E-Firing.

“Este projeto representa uma evolução natural de quase duas décadas de investigação e desenvolvimento, mas também uma mudança de ambição”, afirma o Diretor Técnico.

Novas tecnologias para transformar a cozedura

A operação pretende estudar conceitos de fornos completamente elétricos, aplicáveis à primeira etapa de cozedura da porcelana, designada por chacotagem, e a processos de monocozedura.

A Professora Paula Vilarinho, da Universidade de Aveiro – DEMAC, esclarece que o objetivo principal é “estudar a aplicação de tecnologias de sinterização por ação do campo elétrico em ambiente industrial, para o desenvolvimento de fornos de cozedura para a primeira etapa da produção de porcelana (chacotagem) ou para processos de monocozedura, em escalas laboratorial e piloto”.

De acordo com a investigadora, serão estudadas tecnologias de sinterização não convencionais, identificadas como UHS e FLASH, bem como a sua combinação em soluções híbridas. Em paralelo, será investigada a aplicação destas tecnologias a novas composições de porcelana e alumina.

Jorge Marinheiro destaca o potencial desta abordagem: “Existe o potencial para trabalhar a temperaturas significativamente mais baixas e durante períodos de tempo muito mais curtos, reduzindo de forma expressiva o consumo energético do processo.”

O responsável acrescenta que a utilização de eletricidade, sobretudo quando proveniente de fontes renováveis, poderá reduzir ou eliminar o recurso ao gás natural na cozedura e diminuir as emissões de gases com efeito de estufa.

Metas de eficiência e desempenho dos materiais

No seu testemunho, a Professora Paula Vilarinho apresenta como objetivo “Reduzir em pelo menos 60% o consumo de gás no processo de sinterização, através da utilização individual ou combinada das tecnologias não convencionais”.

A operação pretende também, segundo a investigadora, “Diminuir até 30% a temperatura e até 60% o tempo do ciclo de chacotagem, otimizando a eficiência energética”.

À eficiência do processo juntam-se metas relacionadas com os materiais. Paula Vilarinho refere o desenvolvimento de uma pasta aditivada de porcelana com propriedades equivalentes às atualmente produzidas pela Costa Verde e o aumento de 10% da resistência mecânica das peças relativamente às que se encontram em produção.

Competências complementares para uma ambição comum

Para concretizar estes objetivos, o consórcio associa a Porcelanas da Costa Verde, a BRASTHERM e a Universidade de Aveiro – DEMAC. Jorge Marinheiro salienta a complementaridade entre a produção de porcelana, o desenvolvimento de fornos cerâmicos e a investigação em engenharia e ciência dos materiais.

Paula Vilarinho sublinha, por sua vez, que estas entidades trabalharão de forma colaborativa para desenvolver tecnologias com elevado potencial de adoção pelo mercado, tendo em conta o seu contributo para a descarbonização da indústria cerâmica.

Para Jorge Marinheiro, o E-Firing representa “Um salto sustentado pelo conhecimento que fomos acumulando, pela capacidade de adaptação que as circunstâncias nos exigiram e pela convicção de que a cerâmica do futuro terá necessariamente de encontrar novas formas de utilizar a energia.”

Links

Costa Verde | Website

BRASTHERM | Website

DEMAC | Website