Sob pressão para reduzir custos e o consumo de combustível, a indústria de transportes enfrenta cada vez mais a necessidade de fabricar veículos mais leves e com melhor eficiência de combustível. Este foco terá um efeito positivo no meio ambiente. O aço avançado de alta resistência (AHSS) já está contribuindo para a sustentabilidade ambiental durante todo o ciclo de vida de desenvolvimento do produto, desde a produção do material até a utilização e, por fim, até a reciclagem ao final da vida útil.
Basta perguntar a Jan-Olof Sperle, professor e especialista em design de itens de baixo peso. Sperle está conduzindo uma pesquisa sobre como o AHSS torna os produtos mais leves e está ajudando a desenvolver métodos para avaliar facilmente os efeitos da redução do impacto ambiental e dos custos.
“O uso do aço de alta resistência é uma parte importante da cadeia, que ajuda a reduzir os custos de combustível e as emissões de CO₂. É fato que o aço de alta resistência é uma solução mais sustentável que o aço convencional,” ele afirmou.
O uso do aço de alta resistência no lugar do aço convencional nos veículos reduz em 25 a 40 por cento o peso das peças substituídas de um veículo. Por sua vez, isto significa que é preciso menos energia para alimentar o veículo, o que implica na redução do consumo de combustível e diminuição das emissões de dióxido de carbono, enquanto aumenta a capacidade de carga em veículos de transporte.
O potencial dos equipamentos ecológicos e leves
“Os fabricantes de guindastes e outros equipamentos sensíveis ao peso foram os primeiros a constatar o potencial do aço de alta resistência,” afirmou Sperle. “Atualmente, encontramos estes graus de aço em muitos outros contextos, porém toda comunidade se beneficiaria se o uso deles aumentasse ainda mais.”
Se um milhão de toneladas de aços avançados de alta resistência fosse usado hoje para a frota europeia de veículos rodoviários, ao invés de 1,3 milhão de toneladas de aço convencional, seriam obtidas economias de 8.000 quilotoneladas em dióxido de carbono e 28.500 GWh de recursos energéticos, sendo que mais de 90 por cento destas economias estão relacionadas com o uso do veículo. Essencialmente, isto significa que cada milhão de toneladas de aços avançados de alta resistência utilizado na frota europeia de veículos reduziria as emissões de CO₂ em oito milhões de toneladas.
Então, com números como esses, por que não há mais empresas utilizando o aço avançado de alta resistência?
Sperle acha que pode ser devido à falta de experiência, conservadorismo e padrões antigos. “Ao mesmo tempo, vemos várias coisas acontecendo neste exato momento,” ele afirmou. “A intensificação do debate sobre o meio ambiente e o clima claramente destacou a redução do peso como um método para obter resultados rápidos. E isso é exatamente o que esta pesquisa implica em sua extensão”
Com base em um grande número de casos, Sperle mostrou que dobrar o limite de escoamento leva a uma perda de peso de cerca de 30 por cento para as áreas substituídas da estrutura.
O aumento da proporção do aço de alta resistência também implica que menos recursos naturais são necessários para cada veículo, o que reduz as emissões oriundas da produção de aço. E as economias em combustível ajudam a reduz as emissões oriundas da condução do veículo.
A sustentabilidade acrescenta uma nova dimensão ao design e à produção
Atualmente, estão disponíveis informações sobre materiais, bem como técnicas de design e produção referentes aos aços avançados de alta resistência. O projeto de pesquisa de Sperle acrescenta uma dimensão ambiental.
“Para alcançar o maior efeito ambiental possível, é importante que os conhecimentos, as técnicas e os materiais sejam de fácil acesso,” afirmou Sperle. “Isto significa, por exemplo, que os resultados da pesquisa devem ser também informados como relações simplificadas entre as propriedades do aço, o peso da estrutura, as condições operacionais e o ambiente”
O aumento da resistência pode se traduzir em um menor peso? O aço de alta resistência oferece um maior desempenho, inclusive uma maior capacidade de carga, capacidade de resistência a choques, resistência ao impacto, resistência ao desgaste e resistência à corrosão?
“Os nossos estudos demonstram resultados positivos para o aço de alta resistência em quase todos os contextos,” afirmou Sperle.
As maiores vantagens ecológicas
Para um veículo usado em aplicações nas quais o peso é um fator crítico, uma redução do peso pode se traduzir diretamente em uma maior capacidade de carga e uma redução correspondente no impacto ambiental. Uma máxima diminuição do consumo energético ocorre quando os aços de alta resistência são utilizados em trens de metrôs, caminhões em obras e carros com sistemas de tração customizados. As economias de combustível são maiores quando há muitas partidas e paradas, aceleração intensa, terrenos acidentados e velocidade baixas a moderadas.
“Realmente vale a pena reduzir o peso na produção de seus veículos,” concluiu Sperle.
(Partes desta pesquisa foram conduzidas em estreita colaboração com a indústria siderúrgica, que já utiliza algumas das análises ambientais e de custo-benefício em manuais para o design e dimensionamento de aços de alta resistência.)
