Nanotecnologia na Indústria Automobilística Marco Saltini Vice-presidente São Paulo, 02 de dezembro de 2010 1

Nanotecnologia atrai investimento público 2004 País US$ milhões Estados Unidos 849 Japão 650 Brasil 24 Restante do mundo 776 Total 3 bilhões 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 PIB Investimentos públicos e participação US$ País Nano P&D Nano / P&D PIB P&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 601,5 bi Fontes: Unesco, FMI, Unicamp 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 – 2008/2025 Impactos 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 2007 Total: US$ 135 bi 2012 Total: US$ 693 bi Fonte: ABDI (Panorama da Nanotecnologia no mundo e no Brasil, disponível em www.abdi.com.br)

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

Aplicações em veículos Iluminação Sensores Informação Energia Materiais ... DESEMPENHO RESISTÊNCIA APARÊNCIA SEGURANÇA AMBIENTE ... Para exemplificar a bilionésima parte do metro, imagine uma Praia que começa em Salvador, na Bahia, e vai até Natal, no Rio Grande do Norte. A bilionésima parte do metro equivale em um grão de areia nesta praia.

Eletroeletrônica Nanofios com baixa resistência elétrica Novas 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 Sensores aliados a sinais de rádio rastrearão e orientarão seu trajeto até o destino desejado

Superfície com nanopartículas Tintas automotivas 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. Superfície com nanopartículas Resistência à abrasão Maior cobertura

Identificação veicular Pontos de poliéster podem ser utilizados para a identificação dos veículos

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

Baixa espessura e polímeros eletroluminescentes 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)