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ÁREAS DE PESQUISA
MODELAGEM, SIMULAÇÃO E CONTROLE DE PROCESSOS
 

A gênese deste grupo remonta ao início da década dos 70, quando, em resposta a uma demanda incipiente proveniente do meio industrial nacional, o Prof. Carlos Augusto Perlingeiro iniciou a formação do Grupo de Projeto e Controle de Processos dentro do Programa de Engenharia Química. Esse grupo foi se estruturando ao longo dos anos, enfrentando um cenário bastante difícil em termos da montagem de uma infra-estrutura apropriada, devido às restrições que o governo impunha à aquisição de equipamentos importados, notadamente computadores. Rapidamente se definiram três linhas de pesquisa, associadas principalmente com as caraterísticas profissionais dos membros do Grupo: Projeto de Equipamentos, Modelagem e Métodos Numéricos e Controle de Processos. Naquela época, além do Prof. Perlingeiro, o grupo estava formado pelos Profs. Evaristo C. Biscaia Jr. e Enrique L. Lima.

Na década de 90 houve uma mudança significativa no grupo com a saída do Prof. Perlingeiro e a incorporação do Prof. José Carlos Pinto. Através dessa mudança foram modificadas parcialmente as linhas de pesquisa, acrescentando o estudo da Engenharia de Reatores de Polimerização como principal usuário das técnicas de modelagem, simulação e controle pesquisadas e desenvolvidas. Em função disso, durante a década de 90 foi estruturado um laboratório dedicado ao estudo de sistemas de polimerização, que hoje podemos dizer que está bem instrumentado e que se encontra dentro de padrões internacionais.

Mais recentemente, o grupo passou também a contar com a colaboração do Prof. Príamo Melo, recentemente contratado pelo PEQ. Com isso, o grupo pretende fortalecer as atividades de pesquisa de cunho experimental e expandir os trabalhos do laboratório.

Os esforços de pesquisa do LMSCP estão concentrados ao redor de três eixos fundamentais: o desenvolvimento de modelos matemáticos e interpretação analítica e numérica das equações; o desenvolvimento e implementação numérica de esquemas de controle; a validação experimental dos modelos matemáticos e estratégias de controle. A maior parte do trabalho experimental do grupo está concentrada no entendimento dos processos de polimerização. Para tanto, o grupo conta com o suporte de um laboratório de pesquisa capaz de realizar polimerizações nas mais variadas condições e de monitorar em linha propriedades importantes para o acompanhamento e controle destes sistemas. Contudo, outros processos são também estudados através de parcerias com outros grupos de pesquisa e empresas nacionais, como processos de interesse biotecnológico, processos de separação, fabricação de papel, etc.

Várias linhas de pesquisa se encontram em andamento no LMSCP, tais como:

    • Modelagem Matemática e Simulação Digital de Processos
    • Métodos Numéricos e Computacionais
    • Dinâmica de Processos
    • Estimação de Parâmetros e Planejamento de Experimentos
    • Identificação de Processos
    • Controle de Processos
    • Engenharia de Sistemas de Polimerização

Alguns projetos específicos de pesquisa que podem ser citados como exemplo são:

    • Resolução numérica de sistemas de equações algébrico-diferenciais;
    • Otimização de processos usando métodos não determinísticos de minimização;
    • Desenvolvimento e implementação de algoritmos de controle preditivo;
    • Desenvolvimento e implementação de técnicas de identificação de processos;
    • Desenvolvimento de novos processos de polimerização;
    • Modelagem das propriedades de uso final (rigidez, resistência mecânica, etc.) de resinas poliméricas;
    • Estudo de bifurcações e análise de oscilações (caos) em processos químicos.
 
  • Unidade de polimerização de olefinas
  • Unidade de polimerização por condensação Unidade de polimerização em suspensão e emulsão
  • Unidade de polimerização em reator tubular
  • Reator Paar
  • Microscópio Óptico e GPC
  • Câmara seca para estoque de catalisadores
  • Cromatógrafo a gás e centrífuga a disco
  • Sala de simulação computacional
  • Docentes

    • Enrique Luis Lima
    • Evaristo Chalbaud Biscaia Jr.
    • José Carlos Pinto
    • Príamo A. Melo
    • Argimiro Resende Secchi

    Colaboradores

    • Marcio Nele de Souza

    O grupo conta hoje com o apoio de aproximadamente 30 alunos de doutorado e 10 alunos de mestrado, além de 15 alunos de iniciação científica, 01 técnico de laboratório, 01 técnico de administração, 02 técnicos de programação e 02 pesquisadores em nível de pós-doutoramento.

    O grupo desenvolve projetos de caráter institucional e também com o setor industrial. Atualmente os membros do grupo participam de dois projetos PRONEX, um projeto PADCT, um projeto temático FAPERJ, três projetos apoiados pela ANP e vários projetos individuais apoiados pelo CNPq.

    Alguns trabalhos recentes do grupo são financiados em todo ou em parte pelas seguintes empresas:

    • Braskem SA
    • CENPES / Petrobras
    • Nitriflex Resinas SA
    • OPP Química SA
    • Polibrasil Resinas SA

    É parte também da filosofia do grupo manter contato permanente com outras instituições de pesquisa no Brasil e no exterior. Nesse caso, as colaborações científicas são especialmente favorecidas por projetos de doutoramento sanduíche. Alguns casos de colaboração recente incluem:

    • CNIC (Cuba);
    • GKSS (Alemanha);
    • Leeds University (Inglaterra);
    • Universidad del Pais Vasco (Espanha)
    • Université de Lyon (França);
    • University of British Columbia (Canadá);
    • University of Waterloo (Canadá);
    • University of Wisconsin (EUA).