Dedicada à produção de vacinas, soros hiperimunes, kits de diagnósticos e medicamentos para o segmento veterinário, a britânica Dechra Pharmaceuticals decidiu enfrentar o desafio de tornar suas operações industriais mais eficientes e reduzir significativamente as emissões de gases de efeito estufa (GEE).
Para dar início a esse projeto pioneiro, em julho deste ano, a multinacional escolheu sua unidade fabril em Londrina (PR), onde 90% da produção depende da refrigeração, e promoveu o retrofit do fluido refrigerante à base de hidrofluorcarbono (HFC) R-404A de um dos seus equipamentos de liofilização.
Liofilização é um processo de sublimação da água de um determinado produto, pelo qual a água congelada vai diretamente do estado sólido para o gasoso, sem passar pelo líquido. O objetivo é manter as propriedades físico-químicas dos produtos por um período maior, e no segmento de vacinas e soros esse aspecto é essencial.
Na primeira etapa do processo, é necessário reduzir abruptamente a temperatura do ambiente para que a água se congele rapidamente, de modo que nesta há necessidade de baixíssimas temperaturas de evaporação próximas de -70 °C.
Após realizar intensa pesquisa no mercado do frio, a indústria farmacêutica escolheu o fluido refrigerante Opteon XP44 (R-452A), mistura à base de hidrofluorolefina (HFO) fabricada pela Chemours, para promover a substituição do R-404A em somente um dos três circuitos do equipamento de liofilização, a título de experiência. Cada circuito da máquina do liofilizador tem possui 16 toneladas de refrigeração (TR) de capacidade e conta com compressores da marca Bitzer.
“Os resultados foram extraordinários. A substituição do fluido refrigerante resultou em uma redução de 54% no potencial de aquecimento global [GWP, em inglês] e de 7% na carga de fluido, passando de 23 quilos para 21,4 quilos. Os ajustes e o balanceamento de carga resultaram ainda em um ganho de 13% no consumo de energia”, detalha o técnico em refrigeração industrial Gessé Júnior, responsável pela execução de pelo retrofit, análise de desempenho e ajustes de parâmetros operacionais na Dechra do Brasil, destacando que os outros dois circuitos da máquina estão sendo preparados para passar pela mesma reconfiguração operacional.
O equipamento adaptado ao Opteon XP44 é usado na produção de vacinas e soros antiofídicos contra o veneno de cobras e aranhas. O fluido refrigerante é responsável por garantir que a temperatura da superfície das vacinas e soros antiofídicos fiquem na faixa de -50 °C a -70 °C, procedimento que eleva a durabilidade do produto fora da refrigeração. A produção de um determinado item pode durar de 48 horas a cinco dias, e cada processo gera entre 200 mil e 380 mil ampolas.
Cronograma
Após a definição de cronograma do retrofit, foram promovidas diversas ações para o andamento seguro da reoperação, incluindo recuperação do fluido refrigerante dispensado R-404A; substituição do óleo lubrificante por precaução, mesmo sem necessidade, assim como a do elemento filtrante da linha de líquido; limpeza geral do sistema; teste de estanqueidade com nitrogênio; vácuo de 250 microns, pré-carga de fluido refrigerante, partida e ajustes dos parâmetros de superaquecimento e sub-resfriamento.
“Encontrar um fluido refrigerante ideal do ponto de vista termodinâmico foi um grande desafio. A mudança de fluido foi também um passo crucial na adoção de medidas proativas em linha com os protocolos de Montreal e Quioto. Afinal, cada circuito da máquina opera com algo entre 65 e 70 kg de R-404A, e este aspecto também levou a Dechra a adotar uma abordagem preventiva”, argumenta Gessé.
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Já o flushing (limpeza do sistema) foi realizado com o Opteon SF80, em substituição ao hidroclorofluorcarbono (HCFC) R-141b. Lançado pela Chemours em setembro de 2019, o produto foi desenvolvido para atender às necessidades de alta solvência requeridas pelo setor de limpeza industrial. Além disso, tem menor GWP em comparação a substância usada até então e não é classificado como um líquido inflamável.
O técnico enfatiza que a preocupação se estendeu ainda para a recuperação e a reciclagem do fluido refrigerante, além do investimento em tecnologias de detecção de vazamentos para garantir a integridade do sistema.
Opteon XP40
Igualmente, a Dechra implementou outro projeto-piloto na mesma unidade fabril de Londrina, desta vez utilizando o fluido à base de HFO Opteon XP40 (R-449A) em uma câmara fria.
A escolha do produto se deu em função dos diversos benefícios que agrega na operação, a começar pelo baixo GWP, visto que significa uma redução de 67% em relação ao R-404A, fluido refrigerante até então utilizado.
De acordo com a Chemours, quando comparado ao R-404A, o Opteon XP40 gera economia entre 3% e 12% no consumo energético, não é inflamável e foi homologado pelos principais fabricantes de componentes, compressores e equipamentos para refrigeração, além de testado em campo sem modificações em equipamentos, lubrificantes e vedações.
Além de substituir R-404A, o fluido refrigerante também funciona bem como alternativa de substituição para o HCFC R-22 e HFCs R-507 e R-407 em baixa e média temperatura, sendo compatível com projetos e lubrificantes poliolester (POE) já existentes nas máquinas e pode ser recarregado após vazamentos.
“No momento, estamos em processo de aplicação gradual do Opteon XP40 em outras câmaras frias, assim como nos demais equipamentos na nossa planta”, comenta o coordenador de manutenção da Dechra do Brasil, Renan Soncini Pinto, frisando que a ideia é replicar esse tipo de retrofit nas demais unidades da multinacional pelo mundo.
“A parceria estratégica com a Chemours foi fundamental para a escolha do fluido refrigerante correto, detalhe que mostrou a importância da colaboração na busca por soluções sustentáveis e que prolongam a vida útil dos equipamentos”, afirma.
A Dechra, prossegue Renan, “acredita que a sustentabilidade deve ser embutida no negócio e estamos adotando essa abordagem integrada cada vez mais nas decisões estratégicas e como diferentes partes do negócio interagem”.
“A escolha por fluidos refrigerantes mais ecológicos vem ao encontro de toda a estratégia resiliente de sustentabilidade adotada pela companhia, em que buscamos medir e melhorar nossa performance ao mesmo tempo que causamos um impacto positivo nos desafios ambientais que o mundo vem promovendo”, acrescenta.
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