São Paulo, 02 de dezembro de 2010São Paulo, 02 de dezembro de 2010

Nanotecnologia na Indústria AutomobilísticaNanotecnologia na Indústria Automobilística

Marco Saltini Vice-presidente

Nanotecnologia atrai investimento público

País US$ milhões

Estados Unidos 849

Japão 650

Brasil 24

Restante do mundo 776

Total 3 bilhões

2004

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 PIBInvestimentos públicos e participação

País Nano P&DNano / P&D

PIBP&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

US$

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 – 2008/2025Impactos no setor automotivo

Campos Itens Setores impactados

Nanomateriais Nanomaterias estruturais Aeronáutica, automotivo, outros

Nanomateirias semicondutores e magnéticos

Aeronáutico, automotivo, automação, outros

Revestimentos nanoestruturados Aeronáutico, automotivo, biocombustíveis, energia, outros

Nanoeletrônica Dispositivos eletrônicos à base de materiais nanoestruturados

Aeroespacial, automotivo, defesa, outros

Fabricação de nanodispositivos Comunicações, aeronáutico, automotivo, outros

Nanofotônica 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, meio-ambiente, outros

Nanoenergia 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

20072007

20122012

Fonte: ABDI (Panorama da Nanotecnologia no mundo e no Brasil, disponível em www.abdi.com.br)

Total: US$ 135 bi

Total: US$ 693 bi

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

IluminaçãoSensoresInformaçãoEnergiaMateriais...

• DESEMPENHO

• RESISTÊNCIA

• APARÊNCIA

• SEGURANÇA

• AMBIENTE

• ...

Aplicações em veículos

Nanofios com baixa resistência elétricaNovas 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

Eletroeletrônica

Sensores aliados a sinais de rádio rastrearão e orientarão seu trajeto até o destino desejado

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.

Tintas automotivas

Superfície com nanopartículas

Resistência à abrasão

Maior cobertura

Pontos de poliéster podem ser utilizados para a identificaçãodos veículos

Identificação veicular

Vidros automotivos com nanopartículas

•No caso de chuva, o pára-brisa 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)