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FEST, UFES E ARCELORMITTAL TUBARÃO AVALIAM EMISSÕES DE PARTÍCULAS EM PÁTIOS DE CARVÃO E MATÉRIAS-PRIMAS

 

A Universidade Federal do Espírito Santo (UFES), por meio do Núcleo de Pesquisa em Qualidade do Ar (NQualiAr), e a ArcelorMittal Tubarão, com o apoio da Fundação Espírito-Santense de Tecnologia (FEST), realizaram uma pesquisa detalhada sobre as emissões de partículas provenientes dos pátios de carvão e matérias-primas da siderúrgica. O estudo, coordenado pelo Prof. Dr. Bruno Furieri, do Departamento de Engenharia Ambiental  do Centro Tecnológico  da UFES visa mitigar os impactos ambientais e melhorar a qualidade do ar na região.

A pesquisa se concentrou na avaliação das emissões globais e da dispersão de material particulado das vias de tráfego e dos pátios de estocagem de materiais granulados na ArcelorMittal Tubarão. Utilizando simulações numéricas e medições em campo, o estudo analisou os efeitos de deposição, suspensão e ressuspensão de partículas, especialmente focando na aplicação de polímeros nas pilhas de carvão e matérias-primas.

Para avaliar a eficiência da aplicação de polímeros, foram definidos diversos cenários operacionais. Primeiramente, identificaram-se e parametrizaram-se as fontes fugitivas de material particulado nos pátios de estocagem. Em seguida, foram realizadas simulações numéricas do escoamento atmosférico turbulento sobre as pilhas e em seu entorno, quantificando a emissão de partículas devido à erosão eólica.

Os cenários também incluíram a análise dos efeitos da aplicação de polímeros, que visam aumentar a velocidade de fricção limite nas superfícies tratadas, reduzindo a erosão. A dispersão das partículas foi estimada considerando os efeitos de deposição, suspensão e ressuspensão no interior da unidade industrial.

A motivação para o novo estudo reside na necessidade de uma compreensão mais precisa da emissão e dispersão de partículas, levando em conta todos os obstáculos reais presentes nos pátios industriais. A inclusão de partículas não-erodíveis na análise das emissões é um diferencial importante, pois essas partículas influenciam diretamente a velocidade de fricção limite e, consequentemente, a quantidade de material particulado emitido.

Revisão Teórica e Importância do Estudo

O armazenamento de matérias-primas em pilhas de estocagem é uma das principais fontes de emissão de partículas nas indústrias siderúrgicas. O vento sobre essas pilhas gera um gradiente de pressão que pode resultar em erosão eólica, dependendo da velocidade de fricção e da proporção de partículas erodíveis e não-erodíveis.

As emissões de partículas têm impactos ambientais significativos, afetando a visibilidade, o ciclo da água, o balanço radiativo atmosférico e, principalmente, a saúde humana. Portanto, controlar e reduzir essas emissões é crucial.

A pesquisa utilizou a Dinâmica dos Fluidos Computacional (CFD) para simulações detalhadas, uma ferramenta reconhecida por sua precisão e custo-benefício. No entanto, a metodologia convencional ainda apresenta limitações, como a falta de investigação sobre a influência de partículas não-erodíveis e a dificuldade em determinar a massa total de partículas ressuspendidas.

 

Texto: Vanessa Pianca

Projeto 744

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