A utilização de ar comprimido é considerada por muitas empresas como uma das mais importantes formas de energia, sendo insubstituível em diversas aplicações. Atualmente, cerca de 7 bilhões de toneladas de ar são comprimidas por ano em todo o planeta, gerando um consumo de 500 bilhões de kWh a um custo de 35 bilhões de dólares. Esses dados revelam a importância do sistema para as grandes indústrias.
No entanto, apesar de sua relevância, a utilização de ar comprimido requer alguns cuidados especiais e um consumo consciente evitando, principalmente, a presença de água no processo.
O ar atmosférico contém vapor de água (água na forma de gás) que sofrem a interferência da temperatura, quanto maior for a temperatura maior é a quantidade de vapor de água que se pode ter.
Durante a compressão, a temperatura do ar sobe rapidamente, após este estágio o ar é normalmente resfriado em um pó resfriador, interno ao compressor, até uma temperatura que possibilite a utilização, esta redução resulta na mudança do estado de vapor de água para água condensada que é removida por uma válvula de drenagem instalada na saída do compressor ou um separador de condensado instalada na rede de ar após o compressor. O ar, que sai do pós resfriador, agora está completamente saturado com vapor de água e qualquer diminuição na sua temperatura irá resultar em mais água condensada. A condensação ocorrerá em diversos pontos da rede de ar, através da expansão do ar em reservatórios, tubulação, válvulas e cilindros, ferramentas e/ou máquinas. Esta água condensada e ou os vapores de água causam a corrosão do sistema de armazenamento e distribuição do ar comprimido, danificando equipamentos de produção e o produto final, ocasionando o aumento dos custos de manutenção. O aumento da produtividade, diminuição dos custos de manutenção, aumento da vida útil das máquinas e dispositivos pneumáticos, proteção de ferramentas pneumáticas entre outros, são apenas alguns dos muitos benefícios do correto tratamento de ar comprimido e a necessidade de se obter um ar isento de água, óleo, particulado e outros contaminantes.

Contaminantes
Ferrugem
A ferrugem pode ser encontrada em reservatórios de ar e tubulações de ar comprimido submetidos a longos períodos de utilização com condensado sem o tratamento adequado. Durante um determinado período, após a instalação de sistemas de tratamento, esta contaminação poderá causar bloqueios e paradas indesejadas em equipamentos de produção que poderão contaminar processos ou produtos finais.

Microrganismos
O ar ambiente, tipicamente, contém até 3.850 microrganismos por metro cúbico, devido a isto bactérias e vírus podem crescer e se proliferar nos sistemas de ar comprimido oriundos da admissão do compressor. A grande maioria do ambiente de geração de ar é ideal ao surgimento de microrganismos, pois possuem temperatura e umidade adequadas para proliferação. 

Óleo líquido e vapor de óleo
A maioria dos compressores de ar utiliza óleo no estágio de compressão, para vedar, lubrificar e resfriar. Durante a operação, óleo lubrificante, degradado, é levado para a linha indo para o sistema de tratamento de ar comprimido. Este óleo se mistura com o vapor de água resultando em uma emulsão ácida que poderá causar danos ao sistema de armazenamento, distribuição do ar comprimido, equipamentos e produtos finais. Somado ao material particulado e vapor de água, o ar atmosférico contém vapor de óleo na forma de hidrocarbonetos que tiveram uma queima incompleta. Estes hidrocarbonetos no, estado de vapor, serão admitidos pelo compressor de ar e enviados aos sistemas de ar comprimido e serão resfriados e condensarão, causando as mesmas contaminações que o óleo líquido. Concentrações de vapor de óleo podem variar entre 0,05 e 0,5 mg por metro cúbico de ar ambiente.

Qualidade do ar comprimido
A norma internacional ISO 8573.1 determina classes de 1 a 6 para residuais de óleo, água e particulados e os requerimentos da qualidade do ar comprimido variam consideravelmente com o tipo de processo industrial e invariavelmente isto ocorrerá também com o tipo de filtro a ser requerido.
O ar comprimido isento de óleo é importante particularmente nos processos farmacêuticos, alimentícios e gabinetes odontológicos, todavia, encontrar o arranjo de filtros que proporcione a qualidade de ar comprimido requerida, é a chave da relação custo-benefício, com objetivo na mínima perda de energia no sistema.
Para Sergio Geissler Prince, da Air Supply, "o ar comprimido deve estar sempre limpo e seco, mas dependendo da aplicação, livre parcial ou totalmente isento de óleo, uma vez que é uma necessidade básica para a indústria de um modo geral. A verdade é que uma simples gota de óleo é altamente indesejável e traz mal estar gerencial e funcionamento inadequado do processo de automação pneumática, causando problemas de vedação em válvulas, falhas em cilindros, resultando numa operação totalmente desastrosa, ou em caso extremo, paralisação das partes móveis", diz.
O diretor da Air Supply comenta ainda que um sistema contaminado, poderá funcionar de modo satisfatório por um determinado tempo de uso, mas com certeza haverá danos a médio e longo prazo que irá gerar uma conta a ser paga pelos estragos causados aos componentes instalados à jusante do sistema de geração de ar comprimido.
"A água na forma líquida e partículas sólidas podem danificar os tubos internamente e outros componentes pneumáticos, como válvulas e cilindros que têm orifícios de pequenos diâmetros, sendo estes facilmente entupidos com tal contaminação", explica Sérgio Geissler.
Para o diretor da HB Ar Comprimido, Jayme M. Bydlowski, um dos fatores que requerem mais atenção nesse procedimento é o fato de que o ar ambiente, que é admitido pelos compressores, possui umidade na forma de vapor. "O processo de compressão faz com que o ar diminua de volume e tenha um grande aumento de temperatura. Neste ponto a umidade presente no ar continua em estado de vapor. Após a descarga do compressor ocorrerá o resfriamento do ar, devido o contato com o ambiente, em pressão constante. Devido ao resfriamento umidade presente no ar em forma de vapor condensa e então surge a água no ar comprimido", explica.
O ar comprimido com água é prejudicial em qualquer utilização, mesmo em aplicações simples como limpeza ou enchimento de pneus. A água também acelera o processo de corrosão de tubulações, instrumentos, ferramentas ou qualquer outro dispositivo pneumático. Para evitar essa situação é necessário a utilização dos secadores de ar comprimido. "Esse equipamento é fundamental para retirada da água do ar comprimido que, na forma condensada ou de vapor saturado ocasiona vários danos na aplicação do ar comprimido.
O secador é aplicado em todo processo em que haja compromisso com qualidade e produtividade, seja na automação, transporte pneumático, pintura etc.", diz o engenheiro Jayme M. Bydlowski.

Tipos de filtros para linhas de ar comprimido
Carlos Leone, gestor da plataforma de tratamento de ar e gases comprimido da Parker, os principais filtros de ar comprimido são "os de partícula (pré-filtro), filtros coalescentes e filtros de adsorção. Para um correto tratamento do ar comprimido é necessário identificar os contaminantes que afetam o bom funcionamento do sistema."

Filtros de partículas ou pré-filtros
Segundo Sergio Geissler os filtros de particulado são desenvolvidos para removerem em larga escala partículas de óleo líquido, água condensada, fragmentos de tubulação, sujeira e ferrugem do sistema de ar comprimido, ajudando assim a prevenir contaminantes e agentes corrosivos prejudiciais aos equipamentos de pneumáticos de linha e produtos acabados. O fluxo de ar entra no meio filtrante de fora para dentro, retendo particulados com tamanhos entre 3 e 40 micra, ou com a utilização de meios filtrantes de melhor qualidade, estes tamanhos ficam entre 1 mícron e 3 micra. Estes contaminantes coletados no fundo do copo do filtro (cárter) precisam ser purgados periodicamente para evitar sua re-entrada no fluxo de ar comprimido. Existem purgadores manuais, automáticos de bóia e válvulas solenóide temporizadas, sendo que todos esses tipos realizam um bom trabalho. Tipicamente, filtros de partículas são instalados anteriormente dos filtros coalescentes para assegurar respectiva alta eficiência e vida longa dos elementos filtrantes coalescentes.

Filtros coalescentes
Desenvolvidos para remoção de aerossóis de óleo pela ação da coalescência. "É um processo contínuo pelo qual os minúsculos aerossóis entram em contato com as fibras do meio filtrante, se unificando com os aerossóis coletados e crescendo para emergir como gotas na superfície na camada à jusante do meio, fazendo com que seu peso seja gravitacionalmente drenado para fora" diz Sergio.

Filtros de adsorção e remoção de vapores
Remove vapores de óleo em especial para aplicações que não irão tolerar a presença de odores associados ao óleo. O núcleo do filtro consiste de carvão ativado que adsorve tais vapores:
"O ar entra de dentro para fora através do núcleo filtrante, resultando em concentrações de óleo de 0,003 partes por milhão peso/peso.
Tipicamente, filtros de adsorção são instalados à jusante de filtros coalescentes para eficiente remoção dos vapores de óleo. Filtros de adsorção/remoção de vapores de óleo são usados no ar comprimido verdadeiramente isento de óleo, como terceiro filtro" finaliza Sérgio.

Evolução dos sistemas de filtragem
Carlos Leone, da Parker, comenta ainda sobre a evolução dos sistemas: "Consegue-se hoje filtros que agregam a dupla função, remoção de partículas sólidas e remoção de óleo, chamados de filtros coalescentes.
Para aplicações de proteção geral de equipamentos pneumáticos (válvulas , cilindros, ferramentas de uso geral) e como pré-filtro para secador de ar por refrigeração filtros com capacidade de remoção de partículas até 1 mícron e residual de óleo até 0,6 mg/m³ atendem com grande eficiência.
Estes filtros são chamados de pré-filtros mas em muitos casos tem a função de filtro final com alta performance. Para aplicações de proteção de equipamentos pneumáticos de precisão (micro sistemas), pintura, jateamento e como pré-filtro para secador de ar por adsorção filtros com capacidade de remoção de partículas até 0,01 mícron e residual de óleo até 0,01 mg/m³ são os indicados. Estes filtros são chamados de filtros coalescentes, lembrando que o pré-filtro na maioria dos casos também é coalescente, e devido à alta eficiência necessitam serem instalados com a proteção do pré-filtro para evitar rápida saturação. Se a necessidade for a utilização do ar comprimido com alta retenção de óleo o filtro indicado é o de carvão ativado que remove vapores de óleo (odores) até 0,003 mg/m³ à 21°C. Aplicações em ar respirável, contato direto com produtos (alimentos, bebidas e farmacêutico) são os que necessitam deste tipo de filtração", diz.

Tratamento correto
Leone ainda enfatiza e alerta, "Não basta gerar o ar comprimido e utilizá-lo como uma fonte de energia sem se preocupar com a qualidade do mesmo, isto gera altos custos de manutenção, retrabalho e perdas de produção. Um bom sistema de tratamento do ar comprimido garante a confiabilidade e qualidade do sistema como um todo. Imagine receber em sua residência fortes variações de tensão elétrica. Se não tratada afeta os equipamentos elétricos e eletrônicos instalados com prejuízos imensuráveis (queima constantes). Está conscientização do uso do ar comprimido com qualidade já está fortemente difundida e hoje o foco é ter está qualidade com ganhos energéticos.
Equipamentos de alta performance (desempenho, confiabilidade e baixo custo de manutenção) são os destaques. Como identificá-los? Através de certificações de independentes (3rd parte) das classes de qualidade da norma ISO 8573.1 em conjunto com a ISO 12.500. Simples assim. Produtos de qualidade devem ter estas certificações."
Carlos Leone termina dizendo que filtros de má qualidade podem prejudicar todo processo: "Filtros de má qualidade comprometem o resultado e em muitos casos tornam-se o principal contaminante do sistema, pois liberam materiais utilizados em sua composição. De mocinho a vilão. Encontramos diversas opções de filtros no mercado mas um simples olhar para a qualidade do produto ou solicitar as certificações de qualidade conforme a ISO8573.1 e a ISO 12.500 podem definir não o preço pago na aquisição do sistema de filtragem mas a real qualidade e garantia de performance. Muitas vezes o barato sai caro e presenciamos no dia a dia casos em que o caro ficou bem caro mesmo."


Contato das empresas:
Air Supply: www.airsupply.com.br
HB Ar Comprimido: www.hbdh.com.br
Parker: www.parker.com.br