Segundo a Air Products, multinacional do setor de gases, enriquecimento do ar de combustão com O2 no processo de produção é um dos mais buscados pelo setor de construção, que vive momento de expansão no mercado brasileiro, bem como o uso do nitrogênio por razões de segurança nas fábricas e para resfriamento de concreto

O setor da construção civil no Brasil teve o maior crescimento em oito anos segundo dados da Câmara Brasileira da Industria da Construção (Cbic). Outro dado, da Associação Brasileira de Materiais de Construção (Abramat), aponta que os 22 segmentos que compõem o setor tiveram expansão real de mais de 24%, no último semestre. A projeção de crescimento para o setor foi revisada pela Fundação Getúlio Vargas (FGV) e passou de 4% para 8%.

São boas notícias, portanto, para o segmento de cimento, material fundamental para a construção civil, cuja produção, por sua vez, está ligada à indústria de gases industriais, que fornece oxigênio e nitrogênio a fim de tornar todo o processo produtivo, seguro e sustentável.

A aplicação do oxigênio pela indústria de cimento ocorre, no estágio inicial. A matéria-prima, composta de calcário, argila e outros materiais, é misturada lentamente a altas temperaturas (em torno de 1450 ºC) e para isso são utilizados grandes fornos rotativos com queimadores e câmaras de pré-calcinação, que queimam combustíveis na presença de ar, composto majoritariamente por nitrogênio e por apenas 21% de oxigênio, o elemento comburente.

O segredo para a maior produtividade desse processo é, portanto, a adição de oxigênio puro ao ar de combustão, elemento que aumenta a temperatura da chama da combustão e também possibilita queimar maiores quantidades de combustíveis alternativos, como pneus e blends, em substituição ao coque, (carvão mineral), gerando redução de custos com combustíveis.

— Quando aumentamos a concentração de oxigênio nos processos de combustão, a temperatura da chama se eleva, o que gera mais calor, possibilitando aumento de produção. O aumento do % de oxigênio no ar de combustão possibilita também a queima de maior quantidade de combustíveis com menor poder calorífico, como resíduos descartados por outras empresas, que iriam parar em aterros. Com a utilização de ar enriquecido se consegue obter aumentos de mais de 100% na quantidade de combustíveis alternativos queimados, em substituição ao coque, combustível não-renovável, o que torna a operação mais benéfica ao meio ambiente — explica Fábio Mimessi, engenheiro de aplicações especialista da Air Products Brasil.

Outro gás muito usado na produção de cimento, por razões de segurança, é o nitrogênio, diretamente aplicado nos silos em que o coque é armazenado. — Por se tratar de um produto combustível e que gera grande quantidade de particulados (poeira de carvão), os silos de carvão são atmosferas explosivas, com altos riscos de incêndios e explosões — explica Mimessi.

Assim, o processo de inertização ou blanketing de silos de carvão aplicado pela Air Products consiste em trocar o ar que está no silo, que gera atmosfera explosiva devido à presença de oxigênio, por uma atmosfera de nitrogênio gasoso, gás inerte e que não reage nem possibilita a queima.

Além de manter a segurança, o nitrogênio é usado para o resfriamento rápido do concreto, em obras de médio e grande porte, que podem precisar que o concreto atinja temperatura entre 15 ºC e 25 ºC a fim de evitar trincas e fissuras na produção de blocos. O resfriamento é feito por meio de injeção de nitrogênio líquido à temperatura de – 196º Celsius, no caminhão-betoneira ou na esteira de alimentação, que vai do silo até o caminhão.

— Por ter uma temperatura tão baixa, o nitrogênio líquido resfria o concreto muito mais rápido, reduzindo em mais de 50% o tempo de preparação do concreto e gerando economia para a empreiteira. Em locais com temperatura ambiente acima de 30º a 32º C, o ganho é ainda mais notável, já que é muito difícil ou quase impossível se fazer o resfriamento adequado com gelo ou água gelada, devido às limitações destes produtos em termos de capacidade de resfriamento. Nestes casos, o uso de nitrogênio líquido é a única maneira de se conseguir baixas temperaturas no concreto, em pouco tempo e com viabilidade econômica — finaliza Mimessi.