Dispositivo que separa água de combustíveis
Um grupo de pesquisadores da Unicamp desenvolveu dispositivo superabsorvente impresso em 3D que é capaz de reter a água e evitar a contaminação de combustíveis, como diesel e biodiesel. A contaminação é um problema comum em refinarias, distribuidoras e postos, uma vez que a água pode se misturar com os combustíveis ou ficar em decante no fundo dos tanques. Ela pode ser causada pela própria variação de temperatura e umidade do ar no processo de refino ou mesmo durante o armazenamento. A interface água e óleo favorece o crescimento de microorganismos que levam à formação de borra, turbidez e corrosão, comprometendo a performance dos equipamentos.
A tecnologia pode ser aplicada como um "leito de guarda" na saída de reservatórios de armazenamento industrial e tem potencial para ser instalada de forma embarcada em veículos. A solução tem como base hidrogéis, polímeros com alta afinidade pela água e alta capacidade de incorporá-la. Os hidrogéis usados são semelhantes aos aplicados na fabricação de fraldas e absorventes íntimos, mas na versão para combustíveis apresentam características específicas. “Utilizamos polímeros sintéticos à base de acrilato e acrilamida. Quanto à categoria de molécula, são parecidos, mas nosso polímero é mais especializado”, explica o professor da Faculdade de Engenharia Química (FEQ), Leonardo Fregolente, que também estuda outros polímeros não-sintéticos.
Os pesquisadores testaram o hidrogel para remover água em diesel e biodiesel. A solução conseguiu remover água nas diferentes formas encontradas nos combustíveis: solubilizada (dissolvida), emulsionada (misturada) e livre (separada). “Dessas, a água solúvel é a mais difícil de ser retirada, mas conseguimos excelentes percentuais de remoção, nos níveis exigidos pela Agência Nacional de Petróleo”, explica a coordenadora do estudo, professora Maria Regina Maciel, também pesquisadora da FEQ.
O invento foi comunicado à Agência de Inovação Inova Unicamp e protegido com depósito de patente no INPI. Atualmente, faz parte do Portfólio de Patentes da Unicamp, que reúne 1.276 perfis tecnológicos desenvolvidos na Universidade, em grande parte disponíveis para licenciamento. “O hidrogel é muito usado na área médica, em medicamentos e na construção de tecidos. Essa aplicação para combustíveis é inovadora e começou com uma pesquisa da Unicamp”, lembra Leonardo Fregolente.
Os estudos começaram quase dez atrás, durante o pós-doutorado da então aluna da FEQ Patrícia Lucente Fregolente, que foi orientada por Maciel, e resultaram na proteção de outras tecnologias da Unicamp. O novo dispositivo em 3D tem como vantagens o controle de tamanho e resistência mecânica dos polímeros. Os pesquisadores evitaram que o hidrogel se expandisse ao reter a água e causasse entupimentos nos sistemas. A retirada de água também é rápida e prática. “O hidrogel funciona com certa simplicidade, indo a fundo na remoção devido à sua hidrofilicidade, com o diferencial de não contaminar o combustível e ainda reduzir o gasto energético”, diz Maciel. O dispositivo feito a partir dos polímeros superabsorventes pode ser reutilizado. Ele precisaria de energia somente na fase de regeneração do hidrogel.
Embora seja uma tecnologia flexível e que pode ser aplicada em vários pontos da cadeia de combustíveis, há a necessidade de novos estudos. “Já temos uma planta que remove água em laboratório, mas precisamos desenvolver processos escaláveis e testar o desempenho em sistemas reais”, ressalta Fregolente. A procura por empresas parceiras é uma forma de acelerar o processo para viabilizar que a tecnologia chegue ao mercado. A empresa que licencia a patente ganha vantagem competitiva com o acesso a uma tecnologia de ponta e divide os riscos envolvidos no desenvolvimento de produtos inovadores.
Os pesquisadores participam ativamente da transferência de tecnologia, sem se preocuparem com os detalhes dessa interação, que é conduzida com apoio das equipes da Inova Unicamp. “Temos várias pesquisas evolutivas na área do hidrogel para combustíveis líquidos. Além do diesel e biodiesel, acreditamos que futuramente a tecnologia também será aplicável à gasolina”, diz Maciel.
