Ecodesign de antenas helicoidais com banda dupla para tecnologia wi-fi: desenvolvimento de um protótipo de antena com melhoramento no desempenho ambiental e tecnológico

Abstract

Na atual sociedade, as antenas desempenham um papel fundamental para os meios de comunicação e troca de informações. Um dos modelos mais utilizados e amplamente encontrado é a Antena Wi-Fi. A pesquisa utilizou da técnica Avaliação do Ciclo de Vida (ACV) em uma Antena Wi-Fi que possui faixa de frequência de 2,4GHz/5,8GHz e 5dBi, com o intuito de avaliar os potenciais impactos ambientais negativos gerados durante o ciclo de vida do, produto, e na sequência, aplicar técnicas de Ecodesign para melhorar o desempenho ambiental do produto. O processo foi todo instruído e inicializado conforme as normas técnicas da ABNT 14040 (2009) e 14044 (2009). Primordialmente foi realizada a engenharia reversa do produto, sendo cada componente avaliada em relação a material, massa e energia para fabricação, conforme o auxílio de artigos científicos e datasheets encontrados na literatura. Processos de elaboração e construção específicos de cada peça, bem como seus designs, foram levados com extrema relevância para a ponderação dos cálculos posteriores. As etapas em questão mencionadas acima, pertencem ao Inventário do Ciclo de Vida (ICV), do produto analisado. Após esses procedimentos, todas as entradas obtidas foram inseridas do software GaBi Professional, utilizando a metodologia CML 2001/2016, onde categorias especificas de impactos ambientais revelaram qual componente, bem como seu subsistema pertencente era causador de maiores danos ambientais, etapa essa denominada Avaliação do Inventário do Ciclo de Vida (AICV). Por fim, baseado nas informações obtidas e em princípios e aplicações do Ecodesign, possíveis cenários de melhorias foram gerados a fim de garantir um melhor desempenho ambiental sem afetar o desempenho técnico do produto. Como resultado, foi verificado que os subsistemas estrutura externa e filamento interno eram os mais impactantes devido a presença de TPU + ABS/PC e Cobre respectivamente, sendo substituídos posteriormente pelos melhores cenários compostos por Aço-carbono e Bio-PP.

In today's society, antennas play a fundamental role in the means of communication and information exchange. One of the most used and widely found models is the Wi-Fi Antenna. The research used the Life Cycle Assessment (LCA) technique in a Wi-Fi Antenna that has a frequency range of 2.4GHz/5.8GHz and 5dBi, in order to evaluate the negative environmental potentials generated during the life cycle of the product, and then apply Ecodesign techniques to improve the product's environmental performance. The process was fully instructed and started according to the technical standards of ABNT 14040 (2009) and 14044 (2009). Primarily, the reverse engineering of the product was carried out, with each component evaluated in relation to material, mass and energy for manufacturing, according to the aid of scientific articles and technical data sheets found in the literature. Specific elaboration and construction processes for each piece, as well as their projects, were taken with extreme significance for the weighting of subsequent calculations. As steps in the issues mentioned above, ownership of the Life Cycle Inventory (LCI) of the analyzed product. After these procedures, all entries were incorporated into the GaBi Professional software, using the CML 2001/2016 methodology, where specific categories of environmental impacts revealed which component, as well as its belonging subsystem, caused major environmental damage, a stage called Inventory Assessment of the Life Cycle (LCIA). Finally, based on the transmitted information and on Ecodesign principles and applications, possible improvement scenarios were generated in order to guarantee a better environmental performance without affecting the technical performance of the product. As a result, it was verified that the external structure and internal filament subsystems were the most impactful due to the presence of TPU + ABS/PC and Copper respectively, being later replaced by the best scenarios composed of Carbon Steel and Bio-PP.