ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DA INDÚSTRIA ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DA INDÚSTRIA

ELÉTRICA E ELETRÔNICAELÉTRICA E ELETRÔNICA

Eng. Fabián Yaksic

Gerente Dep. Tecnologia e Política Industrial

São Paulo, dezembro 2010

ENTIDADE REPRESENTATIVA DO ENTIDADE REPRESENTATIVA DO COMPLEXO ELETROELETRÔNICO DO BRASILCOMPLEXO ELETROELETRÔNICO DO BRASIL

MISSÃO MISSÃO

ASSEGURAR O DESENVOLVIMENTO COMPETITIVO NO COMPLEXO ASSEGURAR O DESENVOLVIMENTO COMPETITIVO NO COMPLEXO ELETROELETRÔNICO DO PAÍS, A DEFESA DOS SEUS LEGÍTIMOS ELETROELETRÔNICO DO PAÍS, A DEFESA DOS SEUS LEGÍTIMOS

INTERESSES E SUA INTEGRAÇÃO À COMUNIDADEINTERESSES E SUA INTEGRAÇÃO À COMUNIDADE

• FUNDADA EM SETEMBRO DE 1963

• 600 ASSOCIADAS DO COMPLEXO ELETROELETRÔNICO:

INDÚSTRIAS

INTEGRADORES DE SISTEMAS

• PODEM SER ASSOCIADAS EMPRESAS FABRICANTES DE PRODUTOS ELÉTRICOS E ELETRÔNICOS, INDEPENDENTEMENTE DO PORTE E DA ORIGEM DO CAPITAL

ABRANGÊNCIA NACIONAL

ESCRITÓRIO CENTRAL: SÃO PAULO

6 ESCRITÓRIOS REGIONAIS

DF

MG

RJ / ES

NE

PR / SC

RS

SP

ÁREAS SETORIAISÁREAS SETORIAIS

• AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL

• COMPONENTES ELÉTRICOS E ELETRÔNICOS

• EQUIPAMENTOS INDUSTRIAIS

• GERAÇÃO, TRANSMISSÃO E DISTRIBUIÇÃO DE ENERGIA

ELÉTRICA (GTD)

• INFORMÁTICA

• MATERIAL ELÉTRICO DE INSTALAÇÃO

• SERVIÇOS DE MANUFATURA EM ELETRÔNICA

• SISTEMAS ELETROELETRÔNICOS PREDIAIS

• TELECOMUNICAÇÕES

• UTILIDADES DOMÉSTICAS

PRINCIPAIS INDICADORES PRINCIPAIS INDICADORES DO SETOR ELETROELETRÔNICODO SETOR ELETROELETRÔNICO

INDICADORES 2007 2008 2009 2010 *

FATURAMENTO (R$ BILHÕES) 111,7 123,1 111,8 128,0

EXPORTAÇÕES (US$ BILHÕES) 9,3 9,9 7,5 7,5

IMPORTAÇÕES (US$ BILHÕES) 24,1 32,0 25,0 35,0

DÉFICIT (US$ BILHÕES) - 14,8 -22,1 -17,5 -27,5

Nº EMPREGADOS (EM MIL) 156,1 161,9 159,8 173,0

PARTICIPAÇÃO (%) DO PIB 4,2 4,1 3,6 3,6

* ProjeçõesNota: Crescimento de 40 % das importações, sem incremento nas exportações, resulta no aumento de 57 % no déficit da balança comercial do setor.Agenda 2020.

PROJEÇÕES DO FATURAMENTO POR ÁREA (R$ MILHÕES A

PREÇOS CORRENTES)

ÁREAS 2009 20102010 X 2009

Automação Industrial 2.943 3.149 7%

Componentes 8.263 9.255 12%

Equipamentos Industriais 15.003 18.004 20%

GTD 10.604 12.407 17%

Informática 35.278 40.570 15%

Material de Instalação 7.954 8.988 13%

Telecomunicações 18.367 18.734 2%

Utilidades Domésticas 13.427 16.898 26%

TOTAL 111.839 128.005 14%

Produtos mais exportados em 2010 * Produtos mais exportados em 2010 *

Produtos U$ Bilhões

Telefones celulares 1,04

Eletrônica embarcada 0,76

Moto compressores herméticos 0,66

Componentes para equipamentos industriais 0,56

Motores e geradores 0,52

* Projeções

Produtos mais importados em 2010 * Produtos mais importados em 2010 *

Produtos U$ Bilhões

Componentes para Telecomunicações 4,5

Semicondutores 4,5

Componentes para Informática 3,5

Eletrônica embarcada 1,3

Instrumentos de medidas 1,2

Grupo motogerador 1,1

Componentes para Equipamentos Industriais 0,9

* Projeções

• CONSTITUÍDO PELA ABINEE – ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DA INDÚSTRIA ELÉTRICA E ELETRÔNICA

• ENTIDADE CIVIL DE DIREITO PRIVADO SEM FINS ECONÔMICOS

• AUTONOMIA PATRIMONIAL, ADMINISTRATIVA E FINANCEIRA

INSTITUTO DE PESQUISA E DESENVOLVIMENTO INSTITUTO DE PESQUISA E DESENVOLVIMENTO TECNOLÓGICO DO COMPLEXO TECNOLÓGICO DO COMPLEXO

ELETROELETRÔNICO E TECNOLOGIA DA ELETROELETRÔNICO E TECNOLOGIA DA INFORMAÇÃOINFORMAÇÃO

MISSÃOMISSÃO

ESTIMULAR A PESQUISA, O DESENVOLVIMENTO E A

CULTURA DA INOVAÇÃO NO COMPLEXO

ELETROELETRÔNICO, MEDIANTE A INTERAÇÃO ENTRE

EMPRESAS E INSTITUIÇÕES DE P&D, A DINAMIZAÇÃO DAS

REDES TECNOLÓGICAS E O APOIO À CAPTAÇÃO DE

RECURSOS.

VISÃOVISÃO

PROMOVER O DESENVOLVIMENTO TECNOLÓGICO DO

COMPLEXO ELETROELETRÔNICO A FIM DE AUMENTAR SUA

COMPETITIVIDADE INTERNACIONAL.

PRODUTO INTERNO BRUTO PRODUTO INTERNO BRUTO X X

INVESTIMENTO EM P&DINVESTIMENTO EM P&D

PAÍS PIB(US$ BILHÕES)

% INVESTIMENTO EM P&D

(US$ BILHÕES)

% DO PIB DE INVESTIMENTO EM P&D PARA CHEGAR AO NÍVEL

DOS DEMAIS

ESTADOS UNIDOS 14.265 3,5 % 500 32 %

JAPÃO 4.924 3,4 % 168 11 %

CHINA 4.402 2 % 88 5,6 %

ALEMANHA 3.668 3 % 110 7 %

RÚSSIA 1.677 1,5 % 25 1,6 %

BRASIL 1.573 1,02 % 16 -

ÍNDIA 1.210 0,9 % 11 0,7 %

MÉXICO 1.088 0,5 % 5,4 0,3 %

Fontes: FMI year 2008; OECD; UNESCO

Nanotecnologia

NANOTECNOLOGIA

• É uma área de pesquisa e desenvolvimento muito ampla e multidisciplinar que se baseia nos mais diversificados tipos de materiais (polímeros, cerâmicos, metais, semicondutores compósitos e biomateriais), estruturados à escala nanométrica (nanoestruturados) de modo a formar “blocos de construção” como clusters, nanopartículas, nanotubos e nanofibras, que por sua vez são formados a partir de átomos ou moléculas.

• A síntese controlada desses “blocos de construção” e seu subsequente arranjo para formar materiais e/ou dispositivos nanoestruturados é o objeto de estudo da nanotecnologia.

TRÊS SETORES ESSENCIAIS:

NANOELETRÔNICA

Prosseguir o desenvolvimento em microeletrônica, especialmente para computadores, mas a escalas significativamente menores.

NANOBIOTECNOLOGIA

Combinar a engenharia à nanoescala com a biologia para manipular sistemas vivos ou construir materiais biologicamente inspirados a nível molecular.

NANOMATERIAIS

Controlar com precisão a morfologia das substâncias ou partículas para produzir materiais nanoestruturados. Ao envolver todos estes domínios que se sobrepõem, os instrumentos medem e manipulam estruturas ultra pequenas, os microscópios de resolução nanoescala.

Fonte: Comissão Europeia DGI

MATERIAIS À NANOESCALA

• Novos comportamentos dos materiais à nanoescala não são necessariamente previstos a partir daqueles observados à escala macroscópica.

• As variações mais importantes são provocadas não pela ordem de grandeza da redução no tamanho, mas pelos novos fenômenos observados, que são intrínsecos ou tornam-se dominantes à nanoescala.

• Estes fenômenos incluem confinamento devido ao tamanho, predominância de fenômenos de interface (à nanoescala, a relação superfície/volume é particularmente dominante) e fenômenos quânticos.

Escala de dimensões

Fonte: The Royal Society & The Royal Academy of Engineering (2004), Nanoscience and nanotechnologies.

IBM: 35 átomos de Xenon sobre níquel. Realizada com um microscópio de tunelamento, a – 270 ºC

Sequência DNA largura 2 nm

100 milhões de vezes menor

Bola de futebol (22 cm)

100 milhões de vezes menor

Carbono 60 (0,7 nm)

1m 10-1m 10-2m=1cm 10-3m=1mm 10-4m=0,1mm 10-6m=1m 10-7m=100nm 10-9m=1nm 10-10m

Pulga 1mm Fio cabelo 80 mHemácia 7 m Vírus 150 nm

Partículas de platina menores que 3 nm indicadas pelas setas no dióxido de titânio

Nanotubos de carbonolargura 1,4 nm

100 nm 90 nm 80nm 70nm 60nm 50nm 40nm 30nm 20nm 10 nm 1nm

0,0000001 m 0,000000001 m0,001 m

“The principles of physics, as far as I can see, do not speak against the possibility of maneuvering atom by atom. It is not an attempt to violate any laws; it is something, in principle, that can be done; but in practice, it has not been done because we are too big.”

"Os princípios da física, pelo que eu posso perceber, não falam contra a possibilidade de manipulação átomo a átomo. Não seria uma violação da lei; é algo que, teoricamente, pode ser feito mas que, na prática, nunca foi levado a cabo porque somos grandes demais.”

Richard Feynman, 1959“There’s plenty of room at the bottom”

• A Fundação Nacional de Ciência dos Estados Unidos projeta que o mercado global de produtos e serviços relacionados à nanotecnologia alcançará 1 trilhão de dólares em 2015, o que representa cerca de 10 % do PIB americano atual e requerirá uma força de trabalho de 2 milhões de pessoas.

• O mercado de nanotecnologia é emergente, o que significa que o P&D é feito na fase inicial dos produtos.

• Os campos mais promisores da nonotecnologia são:• nanobiologia• nanomateriais• superfícies• eletrônica• tecnologia da informação • instrumentação

Projeção do mercado global para produtos de nanotecnologia

US$ 340 B - Materiais

US$ 300 B - Eletrônica

US$ 180 B - Farmacêutica

US$ 100 B - Química

US$ 70 B - Aeroespacial

US$ 20 B - Ferramental

US$ 45 B - Sustentabilidade

US$ 30 B – Cuidados com saúde

PREVISÃO DO TAMANHO DO MERCADO: US$ 1 TRILHÃO NOS PRÓXIMOS 10 A 12 ANOS

Nano na Eletrônica:

•Aparelhos portáteis•Eletrônicos “transparentes”•Iluminação avançada•Semicondutores•Sistemas de armazenamento •Mostradores flexíveis•Sensores•Super capacitores•Baterias recarregáveis

Impacto da Nanotecnologia na economia global

Fonte: Fundação Nacional de Ciência dos Estados Unidos

Aplicações da NanotecnologiaMATERIAIS

• materiais nanoporosos• materiais nanoestruturados• nanocompósitos• catálise• multifuncionais, moduláveis, materiais inteligentes/adaptáveis

BIOTECNOLOGIA• nano sensores, nano provas de atividade/função biológica• máquinas biomoleculares, liberação controlada de fármacos• bioeletrônica, nano medicina (nano robôs), tecidos/órgãos artificiais • materiais auto-organizados (self-assembling)

ELETRÔNICA, ÓPTICA E FOTÔNICA• confinamento quântico (pontos quânticos)• lasers (comunicações de fibra óptica)• eletrônica à escala molecular• eletrônica transparente e flexível• filmes finos para eletrônica e fotônica

FULERENOS

• “Buckyballs” C60 – 0,7 nm

NANOTUBOS

• Parede simples -Single walled (SWNT)

• Multi-parede -Multi walled (MWNT)

NANOFIBRAS - APLICAÇÕES:

• Filmes para minimizar eletricidade estática

• Linhas de combustível, drives de disco rígido, memórias

• Filmes ópticos, tribológicos e biocompatíveis

• Componentes automóveis para pintura eletrostática

• Plásticos com retardação ao fogo

• Fontes de emissão efeito campo para monitores LCD

Nanoestruturas baseadas em carbono

Revestimentos para proteção eletromagnéticaEMI - RFI Shielding

Cabeças de impressão a jato de tinta• Atualmente uma das mais difundidas aplicações.• Uma impressora comum utiliza vários cartuchos de tinta por ano• Hoje a maioria das impressoras têm resolução de 1.200 pontos por

polegada. Esta resolução significa uma separação dobico de saída de tinta de cerca de 21 m.

Nanotecnologia na indústria eletrônica

• Mostradores de alta resolução para computadores e dispositivos portáteis

• Fontes de energia de tamanho reduzido que adicionam 15 horas ao tempo de conversação dos telefones celulares

• Sistemas avançados para inventário industrial usando códigos de barras em escala nano e etiquetas RFID

• Células de memória para microeletrônica ultra-densas, de baixíssimo consumo e baixo custo

• Baterias recarregáveis de altíssima capacidade, células fotovoltaicas flexíveis e satélites em miniatura

Outras aplicações de nano-filmes

Aplicações de Nanoconexões5 nm Si nanoconexão FET

Nanolaser de 100 nm CdSe nanoconexãohttp://www.photonics.com/spectra/tech/XQ/ASP/techid.1525/QX/read.htm

Cui et al, Nanoletters, Vol. 3, 149 – 152 (2003).

• Transistores de efeito de campo

• Materiais termoelétricos

• LEDs e Nanolasers

• Detectores e Sensores

• Nanoconexões em Superlattices

Superlattice: “Esta nanoestrutura consiste de dois diferentes materiais semicondutores, que são depositadas alternadamente em si para formar uma estrutura periódica em direção ao crescimento.”

Fonte: G. Dusburg, Infineon Technologies, Munchen Germany

Aplicações potenciais dos nanotubos de carbono

Etiquetas inteligentes em embalagens• RFID ou “Radio Frequency Identification” é também

conhecido por “código de barras via rádio”. Normalmente, tem a forma de uma pequena etiqueta. A informação pode ser “lida” eletronicamente mesmoquando inserida dentro de embalagens.

• RFID funciona em praticamente qualquer posição, de forma que o “escaneamento” é muito mais fácil que o tradicional código de barras.

• A etiqueta de RFID normalmente é um “chip” de silício acompanhado de um metal ou é uma antena impressa a tinta numa etiqueta plástica.

CONCLUSÕES

Nano partículas e nano materiais terão papel importante em:

• aplicações estruturais (cerâmicos, metais, filmes finos, catalisadores, nano compósitos)

• tecnologias da informação (nano tubos, nano eletrônica, materiais opto eletrônicos)

• sensores e micro-sistemas funcionais (MEMS, lab-on-a-chip, micro-reatores)

• aplicações de energia (células solares, janelas inteligentes, células de combustível)

CONCLUSÕES

Tecnologia da Informação: meio de armazenamento de dados com densidades de gravação muito elevadas e novas tecnologias de displays flexíveis. A longo prazo, a nanoeletrônica molecular ou biomolecular, a spintrônica e a computação quântica poderão abrir novos caminhos que ultrapassarão a atual tecnologia.

Produção e armazenamento de energia: novas células de combustível ou sólidos nanoestruturados leves com potencial para um armazenamento eficiente de hidrogênio; células solares fotovoltáicas eficientes de baixo custo (exemplo, “pintura solar”); economias de energia decorrentes de nanotecnologias que permitam melhor isolamento térmico, transporte e iluminação mais eficiente.

CONCLUSÕES

Propostas de aplicações de nanotecnologia do setor de energia elétrica:

• Redução no consumo de energia;

• Energia limpa - decomposição do Metano (produção de hidrogênio);

• Busca de novas fontes de energia;

• Nanopartículas testadas no uso da energia solar;

• Nanotecnologia aplicada no armazenamento de combustível;

• Uso de nanomateriais nas membranas das células de combustível.

Investimentos em outros países:

• Maior que US$ 2 bi / ano: EUA, Japão, União Européia;

• Centenas de milhões US$ / ano: Coréia do Sul, Taiwan.

CONCLUSÕESOs “10 mais” usos da nanotecnologia:

• Armazenamento, produção e conversão de energia (cadeia energética);

• Incremento da produtividade da agricultura;

• Tratamento de água e controle ambiental;

• Diagnóstico e visualização de doenças;

• Sistemas de aplicação de medicamentos;

• Processamento e armazenagem de alimentos;

• Poluição do ar e controle;

• Construção civil;

• Monitoramento da saúde;

• Vetores, detecção e controle de pragas.

CONCLUSÕESTEMAS PROPOSTOS LINHAS DE PESQUISA

Veículo ElétricoBateria, motor elétrico, inversor de frequência, veículo de transporte, abastecimento e smart grid

Fontes Alternativas Eólica, biomassa, solar (fotovoltáica e térmica), hidrogênio

Smart Grid Medidores inteligentes, padrões de interoperabilidade, segurança, veículo elétrico

Hidrogênio Produção, armazenamento, transporte, distribuição e utilização final do hidrogênio

Eficiência Energética Eficiência em GTD, perdas técnicas, veículo elétrico, smart grid

NANOTECNOLOGIA TODAS AS LINHAS DE PESQUISA RELACIONADAS COM OS TEMAS ACIMA

FUTURO• A indústria elétrica e eletrônica brasileira deve

continuar a apostar na inovação tecnológica e investir em projetos de microtecnologia e nanotecnologia para se tornar mais competitiva no mercado global.

• O Brasil tem produzido muito conhecimento em nanomateriais através de projetos de pesquisa aplicada (parcerias universidade-indústria) com financiamento pelos organismos oficiais.

FUTURO• Produção de mais propriedade intelectual e aumento de

incentivos às empresas brasileiras para dominarem a nanotecnologia e incorporarem em novos produtos industriais.

• Nas próximas décadas, os efeitos sociais da nanotecnologia na sociedade, particularmente nas áreas da saúde, transporte e meio ambiente, com grande impacto econômico, serão tão significativos quanto a influência combinada da microeletrônica, sistemas de imagens médicas, processos assistidos por computador e polímeros desenvolvidos pelo homem no século passado.

IEC – International Electrotechnical Commission

• Comitê Técnico TC 113: Normalização em nanotecnologia para produtos e sistemas elétricos e eletrônicos

• Escopo: Normalização de tecnologias abrangentes aos produtos e sistemas elétricos e eletrônicos no campo da nanotecnologia em cooperação com outros comitês técnicos da IEC e com o comitê 229 da ISO.

• Nota: As normas a serem desenvolvidas focarão componentes e partes intermediárias criadas com materiais em nano-escala e processos para aplicações elétrica e eletro-ópticas.

• Primeira Reunião: em Seul, dezembro de 2006, foi decidido formar 3 grupos de trabalho, sendo que 2 grupos foram formados conjuntamente com o ISO TC 229.

TC 113 – Nanotecnologia – Grupos de TrabalhoJOINT WG 1 – TERMINOLOGIA E NOMENCLATURADefinir e desenvolver terminologia inequívoca e uniforme para

facilitar a comunicação e promover entendimento comumJOINT WG 2 – MEDIÇÃO E CARACTERIZAÇÃODesenvolver normas para medição, caracterização e métodos de

ensaio, levando em conta necessidades para metrologia e materiais de referência

WG 3 – AVALIAÇÃO DA PERFORMANCEDesenvolver normas para a avaliação da performance, confiabilidade

e durabilidade de componentes e sistemas de nanotecnologia para todos os estágios da cadeia de valor agregado. Deverá considerar as demandas do mercado e o impulso da tecnologia com ênfase na fabricação, processamento, controle, disposição e reciclagem.

TC 113 – Comitês Técnicos relacionadosIEC TC 1 – TerminologiaIEC TC 21 – Células secundárias e bateriasIEC TC 34 – Lâmpadas e equipamentos relacionadosIEC TC 40 – Capacitores e supressores de interferência eletromagnéticaIEC TC 47 – Dispositivos semicondutoresIEC TC 55 – Fios esmaltadosIEC TC 56 – ConfiabilidadeIEC TC 82 – Sistemas de energia solar fotovoltáicaIEC TC 86 – Fibras ópticasIEC TC 90 – Supercondutividade IEC TC 111 – Normalização ambiental para sistemas e produtos elétricos e eletrônicosISO TC 201 – Análise de superfícies químicasISO TC 209 – Salas limpas e ambientes controlados associadosISO TC 229 – NanotecnologiaSEMI – Semiconductor Equipment and Materials International – desde março 2008IEEE – Institute for Electrical and Electronics Engineers – desde abril 2008ANF – Asian Nano Forum – desde agosto 2009

Eng. Fabián YaksicGerente Dep. Tecnologia e Política Industrial

ABINEEAssociação Brasileira da Indústria Elétrica e Eletrônica

fabian@abinee.org.br tel. 11.2175.0040

Obrigado!