O impacto da simulação no desenvolvimento sustentável da indústria
A transição para uma economia mais sustentável e tecnologicamente avançada exige mais do que intenção e compromisso: requer ferramentas capazes de prever, validar e otimizar soluções antes que estas existam fisicamente. Nesse cenário, os testes virtuais se consolidam como aliados estratégicos para acelerar a inovação em áreas prioritárias, como:
- energias renováveis
- bioeconomia
- descarbonização
- data centers verdes
- mobilidade sustentável
Um estudo conduzido pelo Boston Consulting Group (BCG), com mais de 2.700 executivos, mostra que empresas que adotam um modelo EcoDigital — integrando práticas ESG à transformação digital — alcançaram reduções de emissões entre 30% e 70%, além de ganhos de +3 p.p. em receita e +4 p.p. no EBIT em apenas 12 meses.
Figura 1 – Desempenho de empresas EcoDigitais em métricas financeiras anuais.
A combinação de políticas públicas voltadas à neoindustrialização e transição energética com o avanço de tecnologias digitais cria um ambiente propício para que empresas assumam protagonismo em setores-chave da economia global. A seguir, destacamos como a simulação multifísica da Ansys tem sido aplicada em desafios centrais para o desenvolvimento sustentável.
Energias renováveis: Armazenamento como pilar da transição energética
A intermitência de fontes como solar e eólica exige soluções eficientes de armazenamento. Tecnologias como baterias de íon-lítio, sistemas BESS (Battery Energy Storage Systems), gerenciamento térmico de eletrônicos e baterias e produção, armazenamento e uso de hidrogênio verde demandam modelagens térmicas, eletroquímicas e estruturais avançadas para garantir segurança, desempenho e longevidade.
Com recursos de simulação, é possível avaliar ciclos de carga/descarga, propagação térmica e até falhas críticas — etapas já adotadas por empresas como Volkswagen, Porsche e Bosch no desenvolvimento de baterias mais seguras e eficientes.
A Wärtsilä, referência global em sistemas de armazenamento de energia, integra soluções Ansys ao seu fluxo de trabalho para otimizar projetos BESS, realizar simulações térmicas, elétricas e mecânicas, antecipar falhas, prever vida útil e reduzir custos com protótipos físicos — promovendo ganhos em confiabilidade, eficiência e time-to-market.
Bioeconomia: Impulsionando a inovação farmacêutica sustentável
A biodiversidade brasileira representa um ativo estratégico para o desenvolvimento de medicamentos de base biológica, alinhados à biotecnologia moderna e à economia verde. A simulação computacional tem sido empregada na modelagem de biorreatores e em processos de formulação química, permitindo reduzir incertezas e custos.
O desenvolvimento tradicional de novos fármacos pode levar até 12 anos e ultrapassar US$ 1 bilhão por molécula. Frente a esse cenário, empresas como Dr. Reddy’s Laboratories têm adotado a simulação para otimizar processos de fabricação, viabilizando medicamentos seguros e acessíveis.
Na Pfizer, ferramentas Ansys são utilizadas em P&D e na escala industrial. Segundo Dr. Morgan Harris, líder do grupo MSAT CFD: “Pelo olhar da simulação, vislumbramos o futuro da medicina, onde os ambientes virtuais se tornam o laboratório da inovação, permitindo decifrar as barreiras no desenvolvimento de processos e criar avanços que transformam a vida dos pacientes”.
Figura 3 – Simulação de um agitador para mistura de espécies químicas.
Descarbonização: Hidrogênio verde como vetor de transformação
A produção segura e eficiente de hidrogênio verde (H₂V) por eletrólise ainda apresenta desafios técnicos relevantes. A simulação permite compreender desde reações físico-químicas em eletrolisadores até a análise estrutural de gasodutos, tanques, válvulas e trocadores de calor.
União Europeia, Japão e EUA já possuem políticas consolidadas para o setor. No Brasil, a combinação de matriz renovável e potencial hídrico cria uma oportunidade estratégica para liderar a cadeia do H₂V na América Latina. A simulação pode ser o diferencial para acelerar essa transição.
A Schaeffler, em parceria com a Ansys, utiliza simulação para otimizar toda a cadeia do hidrogênio, da eletrólise com membrana de troca protônica (PEMWE) à aplicação em células a combustível.
Figura 4 – Simulação do ciclo completo do hidrogênio verde.
Além de reduzir o tempo e o custo de desenvolvimento, a simulação contribui diretamente para a confiabilidade operacional e mitigação de riscos. A Schaeffler enxerga a simulação como uma “lupa digital”, fundamental na jornada rumo à engenharia carbono zero.
Data Centers Verdes: Eficiência energética para a era da inteligência artificial
O crescimento da demanda por infraestrutura digital impõe desafios energéticos e térmicos. Data centers sustentáveis exigem soluções avançadas de refrigeração, arquitetura térmica e aproveitamento energético. A simulação tem sido aplicada para prever hotspots, otimizar layouts de ventilação e melhorar a integração de sistemas de resfriamento.
Empresas como a Vertiv estão utilizando as ferramentas Ansys para transformar seu processo de P&D em sistemas de refrigeração para data centers, especialmente aqueles que suportam cargas de trabalho com IA. Com essas ferramentas, a empresa capacita suas equipes técnicas e comerciais a tomar decisões mais rápidas, melhorar a escalabilidade dos projetos, reduzir o tempo de desenvolvimento e diminuir o uso de material por meio de otimizações automatizadas, eliminando iterações com protótipos físicos. O resultado é um portfólio de soluções mais eficiente, confiável e ágil para atender clientes em diversos cenários e infraestruturas críticas.
Segundo Steve Blackwell, VP de Engenharia na Vertiv: “Nossa missão é revolucionar a forma como o mundo concebe e desenvolve data centers — desde tecnologias de refrigeração e energia até a implementação de IA no próprio projeto do data center. Com Ansys, atingiremos marcos críticos mais rapidamente, o que nos ajudará a entregar a infraestrutura mais otimizada para apoiar os projetos baseados em IA de nossos clientes, com designs voltados para o futuro, energeticamente eficientes e confiáveis.”
Figura 5 – Otimização de layout e redução de temperatura de pico de 41°C para 34°C com eficiência de resfriamento aumentada em 20%.
Mobilidade e Máquinas Agrícolas Sustentáveis: Inovação com base em simulação integrada
A eletrificação de veículos, a transição para combustíveis de baixo carbono e o avanço da automação agrícola exigem abordagens integradas de engenharia, capazes de lidar com sistemas cada vez mais complexos. Nesse contexto, a simulação multifísica — e especialmente a co-simulação — tem sido decisiva para acelerar a validação de tecnologias em ambientes virtuais altamente realistas.
Entre as principais aplicações, destacam-se:
- análise estrutural de chassis e componentes automotivos/agroindustriais
- simulação térmica e eletromagnética de motores elétricos e inversores
- otimização de equipamentos e veículos autônomos para agricultura de precisão
No Brasil, a General Motors já integra a simulação ao desenvolvimento de veículos alinhados com diretrizes ESG, promovendo redução de custos de P&D e maior robustez em aplicações severas, especialmente no campo.
Outro exemplo relevante é a Bayer, que utilizou a simulação com as ferramentas Rocky DEM e Ansys optiSLang para otimizar equipamentos de processamento de sementes e automatizar processos críticos de engenharia. Essa abordagem digital acelerou significativamente os ciclos de projeto, reduzindo a dependência de protótipos físicos e elevando a confiabilidade dos produtos.
Figura 6 – Simulações Rocky DEM realizadas pela Bayer para a otimização do projeto de tratadores de sementes.
Segundo o Dr. Rakulan Sivanesapillai, especialista em Processos de Formulação na Bayer AG, “o uso de Rocky DEM e Ansys optiSLang nos permitiu fazer um protótipo digital de um equipamento de processamento de sementes, resultando em uma aceleração significativa dos ciclos de projeto do produto”.
O Brasil reúne vantagens estratégicas para liderar a agenda da sustentabilidade: uma matriz energética majoritariamente limpa, vasta biodiversidade, vocação agrícola e um ecossistema industrial diversificado. A chave para transformar esse potencial em vantagem competitiva está na capacidade de inovar com agilidade, segurança e previsibilidade.
A simulação computacional — quando integrada desde as primeiras etapas de P&D — permite reduzir custos, evitar erros, antecipar falhas e acelerar o time-to-market. Mais do que uma ferramenta, trata-se de uma plataforma de transformação digital para empresas que desejam assumir protagonismo nos setores estratégicos da economia sustentável.
Quer saber mais? Fale com os especialistas da ESSS e descubra como as ferramentas Ansys podem acelerar o desenvolvimento de tecnologias sustentáveis na sua indústria.
