A corrida espacial da CBMM

Do segmento aeroespacial ao acelerador de partículas, a CBMM marca presença quando o assunto é alta tecnologia

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Ligas contendo nióbio fazem parte integrante do sistema de propulsão e exaustão dos novos foguetes desenvolvidos por empresas como a SpaceX, de Elon Musk

Em novembro do ano passado, o foguete Falcon 9, construído pela SpaceX, cumpriu uma missão histórica. Lançado no Centro Espacial Kennedy, na Flórida, ele transportou a cápsula Dragon com quatro astronautas que viajaram rumo à Estação Espacial Internacional. Foi a primeira missão operacional da SpaceX – e um marco para a CBMM.

A empresa brasileira é líder na produção e comercialização de nióbio, elemento químico indispensável para a exploração espacial. Ligas especiais baseadas ou contendo nióbio fazem parte integrante do sistema de propulsão e exaustão dos novos foguetes desenvolvidos por empresas como a SpaceX, do revolucionário Elon Musk.

“O nióbio tem uma função chave para as missões aeroespaciais”, diz Rodolfo Morgado, head do segmento de Produtos Especiais da CBMM. “Nos motores de propulsão dos foguetes, há uma liga chamada C103 que é 90% composta por nióbio.”

A C103 é uma das únicas ligas comercialmente disponíveis no planeta capaz de resistir às altas temperaturas que envolvem uma missão espacial. Ela está presente tanto no motor quanto na ponta de foguetes como o Falcon 9.

Basta lembrar das imagens extraordinárias de lançamentos de foguetes e de cenas de filmes sobre o espaço para entender o papel do nióbio. Ao decolar, o foguete emite uma saia de fogo na sua base – é lá que o nióbio se faz presente, resistindo às temperaturas elevadíssimas.

O mesmo processo se dá na reentrada dos foguetes na atmosfera. O filme Gravidade, de 2013, traz uma cena dramática de uma nave em chamas voltando à Terra. À parte dos exageros cinematográficos, o nióbio é um dos elementos que contribuem na composição de ligas resistentes à altas temperaturas.

O mundo está ingressando em uma nova era da exploração espacial – e a CBMM será protagonista desse movimento. A empresa não vende nióbio diretamente para a SpaceX, mas fornece o produto para os parceiros de Musk no desenvolvimento das aeronaves.

O mundo está ingressando em uma nova era da exploração espacial – e a CBMM será protagonista desse movimento

Agora, o sonho de Musk é enviar missões tripuladas a Marte. Quando isso ocorrer – ele promete alcançar o feito antes de 2030 –, a CBMM terá mais uma vez cravado seu nome na história. Ela será provavelmente uma das empresas brasileiras a ter participado do processo.

A nova corrida espacial traz ótimas perspectivas para a CBMM. “O mercado está muito aquecido”, diz Morgado. Há boas oportunidades na área de satélites, que precisam de foguetes – e, portanto, nióbio – para ir ao espaço.

O segmento aeronáutico também oferece céu de brigadeiro para a CBMM. Praticamente todas as aeronaves comerciais usam turbinas com nióbio. Nesse caso, trata-se da liga 718, que possui em sua composição 5,5% do elemento químico.

A busca por motores aeronáuticos mais eficientes e seguros passa necessariamente pelo nióbio. “Ele permite resistências mecânicas maiores em altas temperaturas”, afirma o executivo da CBMM.

Na aviação, quanto mais alta é a temperatura do motor, mais eficiente ele é. Nessas condições, a durabilidade dos materiais torna-se crítica – ou seja, a capacidade de evitar a fadiga de material e, assim, reduzir o risco de falhas, como a parada repentina da turbina.

Outro aspecto interessante está na nova obsessão da indústria: desenvolver veículos aeroespaciais mais velozes. Quanto maior a velocidade, mais eficazes suas turbinas precisam ser. Elas, portanto, deverão operar em faixas de temperaturas muito elevadas, o que só é possível, ressalte-se novamente, com a aplicação do nióbio.

Todos os anos, a empresa desembolsa entre R$ 150 milhões e R$ 200 milhões em seu Programa de Tecnologia

A marcante presença na indústria aeronáutica e aeroespacial reforça a vocação inovadora da CBMM. Todos os anos, a empresa desembolsa entre R$ 150 milhões e R$ 200 milhões em seu Programa de Tecnologia que tem justamente a missão de encontrar novas soluções para diversas áreas de negócios.

Nesse contexto, a empresa criou em 2015 o Centro de Pesquisas de Materiais e Processos Metalúrgicos (CPMPM), que se dedica exclusivamente a pesquisar e testar novas tecnologias e materiais inovadores. O projeto consumiu US$ 22 milhões em investimentos e é atualmente um dos centros de estudos de aplicações do nióbio mais avançados do mundo.

O CPMPM abriga cinco grandes projetos de desenvolvimento de produtos especiais. Um deles alcançou marcas notáveis. Em um forno a vácuo criado pela empresa, foi possível reduzir drasticamente as contaminações de nitrogênio.

O que isso significa? “Os materiais típicos da indústria espacial têm contaminações de nitrogênio na faixa de 100 partes por milhão (PPMs)”, destaca Morgado. “No forno da CBMM, reduzimos os níveis para 2 PPMs.”

Níveis mais baixos de contaminação por nitrogênio significam maior segurança nas operações aeroespaciais. “Atualmente, apenas a CBMM consegue chegar a 2 PPMs”.

Não à toa, a empresa desfruta de uma série de certificações que conferem maior credibilidade às suas iniciativas. O Centro de Pesquisas de Araxá possui o selo NADCAP (National Aerospace and Defense Contractors Accreditation Program), que permite o desenvolvimento de novos materiais para o setor aeronáutico e espacial.

“Em 2020, também obtivemos a certificação AS9100, que reconhece a boa gestão da qualidade na área aeroespacial”, diz o executivo da CBMM.

Os produtos para o mercado aeroespacial e aeronáutico respondem por 80% das vendas do segmento de produtos especiais da CBMM, sendo que os principais destinos comerciais são Estados Unidos e Europa. Outros 17% dos negócios estão na área de supercondutividade e 3% dizem respeito a aplicações ópticas.

Os produtos para o mercado aeroespacial e aeronáutico respondem por 80% das vendas do segmento de produtos especiais da CBMM

Na área de supercondutividade, a CBMM também está presente em projetos de altíssima tecnologia. “Atualmente, não há alternativa para a produção de supercondutores em grande escala que não utilize o nióbio”, destaca Morgado.

Localizado na Suíça, o icônico LHC, maior acelerador de partículas do mundo, precisa de magnetos supercondutores capazes de gerar campos magnéticos extremos – é aí que as ligas de nióbio-titânio entram em ação, viabilizando sua operação.

As ligas têm aproximadamente 47% de nióbio e são utilizadas também em equipamentos de ressonância magnética, desempenhando papel vital na área da saúde.

A terceira frente da divisão de segmentos especiais da CBMM está ligada às aplicações ópticas, que contribuem com 3% das vendas desse braço da empresa.

Câmeras fotográficas profissionais de alta resolução, equipamentos de realidade virtual e até lentes de óculos sofisticadas possuem o chamado óxido de nióbio, que resulta em materiais mais finos, leves e eficientes.

O segmento de produtos especiais tem gerado bons frutos para a CBMM. Ele representa 5% do volume de vendas, mas responde por 10% das receitas totais da empresa. Trata-se, portanto, de uma área que dá origem a itens de alto valor agregado. Os produtos especiais têm ajudado a CBMM a decolar – neste caso, literalmente.

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