UFSCar desenvolve sensores portáteis

Os pesquisadores testam diferentes combinações de substratos, pré-tratamentos e condições operacionais para otimizar o rendimento do sistema.

A tecnologia empregada mistura materiais orgânicos com nanotubos de carbono - estruturas minúsculas, milhares de vezes mais finas que um fio de cabelo — que funcionam como um “ímã químico”, atraindo e retendo os poluentes sem gerar resíduos tóxicos.

Os drones possuem pequenos sensores de baixo custo, desenvolvidos pelos pesquisadores, que são capazes de detectar de modo seletivo e medir continuamente as concentrações na atmosfera de gás carbônico e o metano.

Os biossensores podem ser reproduzidos em larga escala e a um preço acessível, sendo que protótipo final possa ser usado em lugares remotos e que precisem da verificação da qualidade da água

O resultado é de suma importância já que pode viabilizar o gás como fonte de energia para a produção de combustíveis no futuro.

Henrique Miranda, estudante do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia da Paraíba, Gabriel Barros, da Universidade Federal de Campina Grande, e David Luna, do Centro Universitário Maurício de Nassau criaram o Dispositivo de Monitoramento de Qualidade do Ar Conectado a Smartphones. A solução permite o monitoramento em tempo real da qualidade do ar que se respira. Pode-se monitorar a temperatura, umidade e a concentração de gases no ambiente, indicando os possíveis efeitos nocivos à saúde da população, que serão reportados imediatamente no aplicativo para smartphone. “Queremos conscientizar os gestores públicos e as empresas sobre os efeitos da baixa qualidade do ar para a população. Dessa forma, podemos incentivar mudanças de hábito para alcançar um ambiente mais puro e com menos danos à saúde das pessoas e ao meio ambiente”, comenta Henrique Miranda. O aplicativo concorre com outros dois projetos na categoria Smart Cities da 7ª edição do Campus Mobile. Os vencedores do concurso serão premiados pelo Instituto NET Claro Embratel com uma viagem ao Vale do Silício, na Califórnia, Estados Unidos, para uma imersão nas principais empresas de tecnologia do mundo, como Google, Facebook, Twitter e até mesmo a Universidade de Stanford, para finalizarem os projetos. O Campus Mobile é um concurso de ideias e soluções para telefonia móvel do Instituto NET Claro Embratel, em parceria com a Associação do Laboratório de Sistemas Integráveis Tecnológico (LSI-TEC/USP) e o apoio da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo.

Segundo estudo coordenado por físicos da Universidade de São Paulo (USP), os veículos a diesel (caminhões e ônibus, principalmente) respondem por mais de 50% da concentração de compostos tóxicos na atmosfera, como benzeno, tolueno e material particulado. O estudo foi publicado na última segunda-feira, 16 de julho, na revista Scientific Reports do grupo Nature. “A estimativa da emissão de poluentes de cada tipo de veículo é feita geralmente baseada em valores medidos em laboratório e multiplicados pelo número de veículos nas ruas”, disse Paulo Artaxo, professor do Instituto de Física da USP e um dos autores do estudo. Entretanto, o pesquisador comenta que a metodologia não leva em conta necessariamente condições reais de condução e manutenção dos veículos, aspectos fundamentais para a emissão de poluentes. “Um dos aspectos inovadores desse estudo foi utilizar o etanol na atmosfera, que é emitido somente por carros e motos. Com isso, pudemos separar a contribuição real de veículos leves, que emitem etanol, dos pesados, movidos a diesel e que não emitem etanol”, disse Artaxo. Na Região Metropolitana de São Paulo (RMSP) em um universo de sete milhões de veículos, apenas 5% da frota de veículos são de caminhões e ônibus. Na RMSP há 100 veículos de passageiros para cada ônibus e 30 para cada caminhão. Em 2013, ano em que foram feitas as medidas usadas no estudo, o consumo médio por veículos de passageiros era de 55% de gasolina para 45% de etanol. A mistura de gasolina e etanol é usada basicamente por veículos leves, sejam do tipo flex ou que usem um dos dois combustíveis. “O grande diferencial da nova análise foi o foco não no efeito do etanol em si, mas no seu uso como um traçador de poluentes, permitindo separar pela primeira vez fontes veiculares distintas”, disse o líder do estudo Joel Ferreira de Brito. A professora da Universidade Federal de São Paulo, Luciana Rizzo também integrou a equipe de pesquisa e ressalta a importância de conseguir incluir um grande número de poluentes, inclusive de reconhecido impacto na saúde humana e no clima, atualmente não regulamentados, como as partículas de escalas nanométricas, ozônio, acetaldeído, benzeno, tolueno e o carbono negro, composto emitido por combustão e responsável pela fumaça preta observada em escapamentos. Esses resultados foram obtidos durante três meses de medida no centro de São Paulo, na primavera, um período relativamente chuvoso e de pouca poluição.

"Carvões ativados de polímeros condutores de alta performance para diferentes aplicações" é a patente de invenção desenvolvida no Departamento de Engenharia Química (DEQ) da Universidade Federal de São Carlos (UFSCar) pelos pesquisadores Rafael Linzmeyer Zornitta e Luís Augusto Martins Ruotolo. A tecnologia, depositada pela Agência de Inovação da Universidade no primeiro semestre deste ano, é fruto de uma pesquisa de doutorado que conta com o auxílio financeiro da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp). A patente se refere à utilização do carvão ativado para a remoção de sais e limpeza de poluentes orgânicos através da eletrossorção e adsorção, respectivamente - reduzindo a quantidade destes componentes na água e retendo-os em sua superfície. Isso acontece porque, com a variação dos agentes dopantes no precursor, é possível obter carvões ativados com valores elevados de área superficial, condutividade e volumes de poros. Com o invento, essas propriedades podem ser moduladas de acordo com a aplicação desejada. O Brasil já apresenta processos de adsorção para a remoção de moléculas orgânicas e sais para uso em tratamento de água e efluentes, além de armazenamento de energia. Entretanto, como a remoção acontece na superfície do material, é necessária uma elevada área superficial. O diferencial da tecnologia desenvolvida é a eficiência na remoção de íons e compostos orgânicos devido à sua área elevada, que demanda uma pequena quantidade de material, possibilitando sua aplicação em ações como tratamento de água, tratamento de efluentes industriais (para remoção de metais pesados e compostos orgânicos), para dessalinização de água (para obtenção de água potável) e até mesmo para aplicações em dispositivos como supercapacitores e baterias. A ideia da patente surgiu quando Luís Ruotolo trouxe dos Estados Unidos, em 2013, uma técnica denominada "deionização capacitiva", que corresponde à aplicação de carvões ativados para dessalinização da água, liderando o primeiro grupo nacional nesta área para a obtenção de água potável. Durante o doutorado de Rafael Zornitta, os pesquisadores investigaram diferentes propriedades que permitiram desenvolver um material barato, com elevada condutividade e alta eficiência energética e para a remoção de grande quantidade de íons. "Começamos a perceber que os materiais comerciais possuem baixas áreas superficiais e rendimento quando comparados com materiais mais caros. Ao testar as propriedades específicas do carvão ativado que desenvolvemos, nós conseguimos melhorar sua atividade eletroquímica", explica Zornitta. A patente, que ainda não está disponível no mercado, aguarda o interesse comercial de empresas que atuam na produção de adsorventes, supercapacitores, baterias, catalisadores e eletrodos para deionização capacitiva, ou para a utilização em produtos, como filtros de purificação de água e filtros para água salobra. Essa e outras tecnologias da UFSCar estão disponíveis na Vitrine de Tecnologias da Agência de Inovação da Universidade, em www.inovacao.ufscar.br . Os interessados em obter mais informações podem entrar em contato pelo e-mail [email protected] ou pelo telefone: (16) 3351 9040.

Após 14 anos de estudo, pesquisadores da Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG) desenvolveram um motor movido a etanol com a mesma eficiência que seu similar a diesel. A viabilidade do motor movido a etanol foi apresentado durante o “IV Seminário Sobre Etanol Eficiente”, organizado pelo INEE - Instituto Nacional de Eficiência Energética -, realizado no dia 25 de outubro, no Tech Center Mahle, em Jundiaí (SP). A pesquisa em laboratório, desenvolvida sob a coordenação do professor e engenheiro mecânico José Guilherme Coelho Baêta, do Centro de Tecnologia da Mobilidade da UFMG, resultou na criação de um motor 1.0, de 185 cavalos de potência e movido a etanol com eficiência superior aos movidos a gasolina e equivalente, em eficiência, aos que utilizam diesel. O etanol sempre superou a gasolina em termos de eficiência energética. A novidade aqui é a paridade de consumo de combustível”, explica o professor. Os pesquisadores modificaram todo o sistema de combustão do motor e reduziram o tamanho da câmara de combustível para facilitar a queima do etanol com cargas elevadas. “Cerca de 45% da matriz energética de combustível no Brasil vem de fontes renováveis, enquanto que em outros lugares do mundo este índice gira em torno de 11%. Isso significa que temos condições de sermos autossuficientes, adaptados à realidade do clima tropical”, compara.

Pesquisadores do Instituto de Química da Universidade de São Paulo (USP), integrantes do Centro de Pesquisa em Processos Redox em Biomedicina (Redoxoma), um dos Centros de Pesquisa, Inovação e Difusão (CEPIDs) da Fapesp, desenvolveram um reator para tratamento de efluentes industriais que purifica e recicla a água através da mineralização dos contaminantes. Isto é possível graças à utilização de processos oxidativos avançados (POA). O reator já está em uso em uma empresa petroquímica de rerrefino de óleos lubrificantes, e o processo de purificação foi patenteado por meio da Agência USP de Inovação. “Atualmente, o desenvolvimento de métodos de reciclagem de água é uma preocupação no mundo inteiro”, afirmou a pesquisadora Ana Maria da Costa Ferreira, líder do projeto, ressaltando a importância do uso de processos de “Química Verde”, no caso, com base na degradação oxidativa de poluentes. Para desenvolver o reator, os pesquisadores associaram três processos oxidativos avançados (POAs): reagente de Fenton, uma solução de peróxido de hidrogênio com catalisador de ferro; processo foto-Fenton, baseado na ação da luz ultravioleta sobre o peróxido de hidrogênio; e reação de ozonização, realizados concomitantemente. Estes processos oxidativos avançados têm como base a geração de radicais altamente oxidativos, principalmente radicais hidroxil (HO•), capazes de destruir inúmeros compostos e mineralizar os contaminantes. Esses processos apresentam constantes de velocidade elevadas e podem degradar várias classes de poluentes. O reator foi projetado para a purificação de efluentes complexos, como os da indústria petroquímica, que consistem principalmente em água saturada com hidrocarbonetos aromáticos, como benzeno, tolueno e xilenos (BTXs), e óleo emulsificado. O caminho para se obter água purificada a partir desses efluentes passa por um pré-tratamento para separação da fase orgânica (óleo), seguido de várias filtragens, para então circular o filtrado pelo reator, onde é tratado com peróxido de hidrogênio, ozônio e luz ultravioleta na presença do catalisador. Após o tratamento, as águas com resíduos terão apenas compostos inorgânicos, retirados por osmose reversa, e que podem ser reutilizadas pela empresa ou mesmo descartadas nos rios, pois estão de acordo com os padrões estabelecidos pela Companhia de Tecnologia de Saneamento Ambiental (Cetesb).