quinta-feira, 21 de abril de 2011
Por: Inovação Tecnológica
A
teoria do hidrogênio
Não é sem razão
que o hidrogênio é apontado como o
combustível do futuro: ao gerar energia em células a combustível,
ele só produz água como resíduo.
E, largamente
disponível na Terra, a água é formada por hidrogênio e oxigênio - basta quebrar
a molécula de H2O para obter o hidrogênio. E isso pode até mesmo ser feito
usando a energia solar.
Mas isto é só na
teoria. O fato é que, no presente, ainda não existe uma forma de produzir
hidrogênio de forma sustentável e a custos competitivos.
Assim, o hidrogênio
usado industrialmente continua sendo produzido a partir do gás natural - o
primo do petróleo - e os carros a hidrogênio não são mais do que
"garotos-propaganda" de uma indústria que quer se tornar verde, mas
ainda não consegue.
Eletrólise
da água
As moléculas de
água podem ser quebradas fazendo com que sejam atravessadas por uma forte
corrente elétrica, um processo conhecido como eletrólise.
Esta, contudo, é
uma reação lenta. Para otimizá-la é necessário usar um catalisador, a platina -
um metal particularmente caro, cujo preço triplicou nos últimos 10 anos.
Mas o acaso
reservava uma grata surpresa para o professor Xiel Hu e sua equipe do Instituto
Politécnico Federal de Lausanne, na Suíça.
Eles estavam
fazendo um experimento eletroquímico quando descobriram uma altíssima produção
de hidrogênio na presença de um composto de sulfeto de molibdênio.
Analisando o
ocorrido, eles descobriram que o sulfeto de molibdênio é um catalisador muito
eficiente para a eletrólise da água - com a vantagem de que esse material é
abundante e muito barato.
E o custo não é a
única vantagem do novo catalisador. O sulfeto de molibdênio mostrou-se estável,
sem sofrer degradação muito forte, e compatível com meios ácidos, neutros e
básicos.
Falta
a teoria
"Graças a
esse resultado inesperado, nós descobrimos um fenômeno único," conta Hu.
"Mas não ainda não sabemos exatamente por que esses catalisadores são tão
eficientes."
A próxima etapa da
pesquisa é criar um protótipo funcional que possa ser utilizado na produção
de hidrogênio a partir da luz do Sol.
Os cientistas
afirmam que será necessário também compreender o funcionamento do novo
catalisador, a fim de se tentar otimizar ainda mais seu rendimento.
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O sulfeto de molibdênio é um
catalisador muito eficiente para a eletrólise da água - com a vantagem de que
esse material é abundante e muito barato. [Imagem: EPFL/Alain Herzog]
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Bibliografia:
Amorphous Molybdenum Sulfide Films as Catalysts for Electrochemical Hydrogen Production in Water
Daniel Merki, Stéphane Fierro, Heron Vrubel, Xile Hu
Chemical Science
April 2011
Vol.: Advance Article
DOI: 10.1039/C1SC00117E
Amorphous Molybdenum Sulfide Films as Catalysts for Electrochemical Hydrogen Production in Water
Daniel Merki, Stéphane Fierro, Heron Vrubel, Xile Hu
Chemical Science
April 2011
Vol.: Advance Article
DOI: 10.1039/C1SC00117E
Por:
Júlio Bernardes - Agência USP
Pesquisa sem investimento
O Brasil tem avançado na pesquisa tecnológica
para obter etanol a partir da celulose do bagaço de cana (etanol
celulósico), mas faltam investimentos empresariais que viabilizem
economicamente a produção.
É o que mostra um estudo da Escola de
Engenharia de Lorena (EEL) da USP.
O trabalho do engenheiro bioquímico Marcelo
Brant Wurthmann Saad aponta que a produção em caráter experimental só deverá
começar dentro de dois anos.
Saad reuniu informações sobre a produção de
etanol de segunda geração - ou etanol celulósico, devido a hidrólise da
celulose - e realizou uma avaliação técnica e econômica sobre a viabilidade do
processo.
Processo de produção do etanol de celulose
"O processo global inclui tratamento,
hidrólise e fermentação", aponta o professor Adilson Roberto Gonçalves,
que orientou o trabalho. "A avaliação econômica se concentrou
principalmente nas duas primeiras etapas."
Na primeira etapa, a biomassa vegetal (nesta
pesquisa a matéria-prima adotada é o bagaço de cana) sofre uma ruptura da
estrutura macromolecular, o que facilita o acesso a celulose.
"As análises indicam que a opção mais
viável é a utilização de um reator de grande escala, em formato tubular e de
fluxo contínuo", conta o professor. "Assim, seriam atendidas as
necessidades de uma produção industrial, com menores custos de investimento."
Na hidrólise acontece a quebra das moléculas
de celulose em glicose, que, em contato com as leveduras da fermentação,
transforma-se em etanol.
"A hidrólise pode ser feita de forma não
convencional, com ácidos, ou de maneira enzimática, por meio de um processo
biotecnológico", diz Gonçalves. "O processo enzimático é o mais
recomendável, pois além do custo possivelmente menor, possui mais
sustentabilidade ambiental".
Desinteresse das empresas
As análises econômicas feitas na pesquisa
mostram que o custo estimado de produção do etanol de segunda geração hoje
ficaria em R$ 5,80 por litro - muito superior ao preço do etanol de primeira
geração vendido nos postos atualmente.
"Deve-se levar em conta que se trata de
uma avaliação inicial de um sistema que ainda não foi implantado e
otimizado", ressalta o professor.
De acordo com Gonçalves, há um grande
investimento na pesquisa acadêmica, com diversos projetos em andamento.
"O que falta é investimento empresarial
para a produção sair do papel", observa.
Projetos experimentais de produção de etanol
celulósico já são realizados na Europa, Estados Unidos e Canadá. "No
Brasil, as perspectivas são de que a produção experimental comece dentro de
dois anos."
Tecnologia de energia
Os estudos terão continuidade com a análise
econômica da etapa da fermentação, para completar o ciclo de produção.
"Também serão utilizados mais dados
estatísticos e novas ferramentas de estudo, para aprimorar a avaliação em
termos econômicos, já que a produção ainda é mais analisada em termos científicos
e técnicos", conclui o professor.
O trabalho foi vencedor do Prêmio Petrobras
de Tecnologia, na categoria "Tecnologia de Energia".
Por: Agência Fapesp
De resíduos agroindustriais saem fibras que poderão dar
origem a uma nova geração de superplásticos.
Mais leves, resistentes e ecologicamente corretos do que
os polímeros convencionais utilizados industrialmente, as alternativas vêm
sendo pesquisadas pelo grupo coordenado pelo professor Alcides Lopes Leão na
Faculdade de Ciências Agronômicas da Universidade Estadual de São Paulo
(Unesp), em Botucatu.
Recentemente, o grupo brasileiro apresentou o trabalho
durante a reunião anual da Sociedade Norte-Americana de Química, mostrando que
os superplásticos podem ser fabricados
de vários tipos de frutas e plantas.
Bioplásticos
Obtidas de resíduos de cultivares como o curauá (Ananas
erectifolius) - planta amazônica da mesma família do abacaxi -, além da
banana, casca de coco, sisal, o próprio abacaxi, madeira e resíduos da
fabricação de celulose, as fibras naturais começaram a ser estudadas em escalas
de centímetros e milímetros pelo professor Lopes Leão e colegas no início da década
de 1990.
Ao testá-las nos últimos dois anos em escala nanométrica
(da bilionésima parte do metro), os pesquisadores descobriram que as fibras
apresentam resistência similar às fibras de carbono e de vidro. E, por isso,
podem substituí-las como matérias-primas para a fabricação de plásticos.
O resultado são materiais mais fortes e duráveis e com a
vantagem de, diferentemente dos plásticos convencionais originados do petróleo
e de gás natural, serem totalmente renováveis.
"As propriedades mecânicas dessas fibras em escala
nanométrica aumentam enormemente. A peça feita com esse tipo de material se
torna 30 vezes mais leve e entre três e quatro vezes mais resistente",
disse Lopes Leão.
Em testes realizados pelo grupo por meio de um acordo de
pesquisa com a Braskem, em que foi adicionado 0,2% de nanofibra ao
polipropileno fabricado pela empresa, o material apresentou aumento de
resistência de mais de 50%.
Carros verdes
Já em ensaios realizados com plástico injetável utilizado
na fabricação de pára-choques, painéis internos e laterais e protetor de cárter
de automóveis, em que foi adicionado entre 0,2% e 1,2% de nanofibras, as peças
apresentaram maior resistência e leveza do que as encontradas no mercado
atualmente, segundo o cientista.
"Em todas as peças utilizadas pela indústria
automobilística à base de polipropileno injetado nós substituímos a fibra de
vidro pela nanocelulose e obtivemos melhora das propriedades", afirmou.
Além do aumento na segurança, os plásticos feitos de
nanofibras possibilitam reduzir o peso do veículo e aumentar a economia de
combustível. Também apresentam maior resistência a danos causados pelo calor e
por derramamento de líquidos, como a gasolina.
"Por enquanto, estamos focando a aplicação das
nanofibras na substituição dos plásticos automotivos. Mas, no futuro, poderemos
substituir peças que hoje são feitas de aço ou alumínio por esses
materiais", disse Lopes Leão.
Por meio de um projeto apoiado por meio do Programa de
Apoio à Pesquisa em Parceria para Inovação Tecnológica (PITE) da FAPESP, a
fibra de curauá passou a ser utilizada no teto, na parte interna das portas e
na tampa de compartimento da bagagem dos automóveis Fox e Polo, fabricados pela
Volkswagen.
Outras indústrias automobilísticas já manifestaram
interesse pela tecnologia, segundo Lopes Leão. Entre elas está uma empresa
indiana, cujo nome não foi revelado, que tomou conhecimento da pesquisa após
ela ser apresentada na reunião da Sociedade Norte-Americana de Química, no
final do mês passado.
Nanofibra substitui titânio
Segundo o coordenador da pesquisa, além da indústria
automobilística as nanofibras podem ser aplicadas em outros setores, como o de
materiais médicos e odontológicos.
Em um projeto realizado em parceria com a Faculdade de
Odontologia da Unesp de Araraquara, os pesquisadores pretendem substituir o
titânio utilizado na fabricação de pinos metálicos para implantes dentários
pelas nanofibras.
Em outro projeto desenvolvido com a Faculdade de Medicina
Veterinária e Zootecnia da Unesp de Botucatu, o grupo utiliza as nanofibras
para desenvolver membranas de celulose bacteriana vegetal.
Em testes de biocompatibilidade in vivo, realizados com ratos,
os animais sobreviveram por seis meses com o material. "Nenhuma pesquisa
do tipo tinha conseguido atingir, até então, esse resultado", afirmou
Lopes Leão.
O grupo da Unesp também está estudando a utilização de
fibras naturais para o desenvolvimento de compósitos reforçados e para o
tratamento de águas poluídas por óleo.
Fibras de plantas
De acordo com o coordenador, entre as fibras de plantas,
as do abacaxi são as que apresentam maior resistência e vocação para serem
utilizadas na fabricação de bioplásticos.
Dos materiais, o mais promissor é o lodo da celulose de
papel, um resíduo do processo de fabricação que as indústrias costumam
descartar em enormes quantidades e com grandes custos financeiros e ambientais
em aterros sanitários.
Para utilizar esse resíduo como fonte de nanofibras,
Lopes Leão pretende iniciar um projeto de pesquisa com a fabricante de papel
Fibria em que o lodo da celulose produzido pela empresa seria transformado em
um produto comercial. "É muito mais simples extrair as nanofibras desse
material do que da madeira, porque ele já está limpo e tratado pelas fábricas
de papel", disse.
Para preparar as nanofibras, os cientistas desenvolveram
um método em que colocam as folhas e caules de abacaxi ou das demais plantas em
um equipamento parecido com uma panela de pressão.
O "molho" resultado dessa mistura é formado por
um conjunto de compostos químicos e o cozimento é feito em vários ciclos, até
produzir um material fino, parecido com o talco. Um quilograma do material pode
produzir 100 quilogramas de plásticos leves e super-reforçados.
sábado, 9 de abril de 2011
Ainda sobre o Setor de Energia na Bahia:
Por
Jan Penalva
Camaçari
ampliou no dia 23/03 o setor de atuação do Pólo Industrial com o lançamento da
pedra fundamental da Alstom, empresa líder em equipamentos e serviços para
geração e transmissão de energia. No lançamento, o prefeito Luiz Caetano
ressaltou que a chegada da empresa representa um novo ramo na economia local,
além de gerar emprego e ajudar no desenvolvimento sustentável da Bahia.
Com
a nova fábrica, o Município diversifica o parque industrial iniciado com o Pólo
Petroquímico, passando pelo automotivo, de borracha, o plástico, o acrílico e
agora, o pólo de energia. Em breve, Camaçari deve implantar também o pólo de
logística, conforme informação passada pelo prefeito Caetano durante o evento.
De
acordo com o vice-presidente do Setor Power da Alstom América Latina, Marcos
Costa, a empresa decidiu se instalar na Bahia por ser um dos principais estados
com potencial eólico para o futuro. A escolha por Camaçari se deu pela ótima
localização, por possuir um pólo industrial de excelência, além de contar com
mão de obra qualificada e ter condições de abrigar empresas parceiras da
Alstom, explicou o presidente da Alstom Brasil, Philippe Delleur. Segundo
Marcos Costa, a unidade de Camaçari vai coroar a Alstom como líder nas
principais fontes de geração de energia. Além disso, a expectativa é de que em
dois anos, a unidade garanta à empresa 60% de nacionalização, índice exigido
pelo BNDES (Banco Nacional de Desenvolvimento Econômico e Social).
Fonte: Revista do Fornecedor
Por: Jan Penalva
Cinquenta
pás (hélices) que vão compor os aerogeradores do primeiro parque eólico da
Bahia já estão em Brotas de Macaúbas. Ao todo, serão 171 pás que farão parte
das três usinas para aproveitamento da energia do vento, que estão em fase de
construção no município baiano.
Os
equipamentos chegaram ao Terminal de Contêiner (Tecon), no fim do ano passado,
e em janeiro último começaram a ser levados para o município localizado no
Território de Identidade Velho Chico. Na manhã de ontem, outras duas hélices
foram levadas para Brotas de Macaúbas, onde serão montadas. Seis, no máximo,
são transportadas por dia.
Em
cumprimento à Resolução 11/2004, do Departamento Nacional de Infraestrutura de
Transportes (Dnit), as carretas foram escoltadas por batedores credenciados
(particulares) e pela Polícia Rodoviária Federal (PRF) do Centro Industrial de
Aratu (CIA) até o destino.
O
controle rigoroso no transporte se deve ao fato de a carga ser especial.
Confeccionada em metal e fibra de vidro, cada hélice possui 47 metros de
cumprimento e pesa 6,5 toneladas – a ponta do equipamento ultrapassa a extensão
da carreta em oito metros. Cinquenta e sete nacellis (motores) também estão a
caminho de Brotas de Macaúbas, mas por serem bem menores, os batedores foram
dispensados.
Fonte: Revista do Fornecedor
A principal novidade da compilação 4080/4089 é que
agora o DWSIM roda também em máquinas Linux e Mac OS X através do Mono
(www.mono-project.com). O Mono é uma implementação open-source da plataforma
Microsoft.NET que permite rodar aplicativos .NET em vários sistemas
operacionais além do Windows.
A versão para Mono é um pouco diferente da
original, pois por problemas de compatibilidade, alguns recursos foram
retirados. No entanto, a funcionalidade de cálculos de processo em si permanece
intacta. Um problema que infelizmente está fora do meu alcance é a incompatibilidade
entre arquivos salvos pelo DWSIM rodando através do Mono ou através do .NET
Framework, ou seja, não é possível ler arquivos salvos por uma plataforma em
outra.
Por isso recriei dois exemplos de simulação já
existentes (Problema de Cavett e Síntese de Etileno) rodando o DWSIM no Linux.
Os arquivos de simulação podem ser encontrados na página de download. No Wiki
pode ser encontrado um tutorial sobre como rodar o DWSIM no Ubuntu: http://sourceforge.net/apps/mediawiki/dwsim/index.php?title
=Running_DWSIM_on_Ubuntu.
Também foi acrescentado um modelo para trocadores
casco-e-tubo (apenas avaliação, por enquanto - dimensionamento virá na próxima
versão) e a possibilidade de executar scripts antes e depois dos cálculos das
operações unitárias.
Nessa versão o DWSIM já conta com os seguintes
recursos:
- Modelos Termodinâmicos: Peng-Robinson, SRK,
Lee-Kesler, Lee-Kesler-Plöcker, UNIFAC, UNIFAC Modificado (Dortmund), UNIQUAC,
NRTL, Chao-Seader, Grayson-Streed, Lei de Raoult e COSMO-SAC;
- Operações Unitárias: Misturador, Divisor, Separador,
Bomba, Compressor, Turbina, Aquecedor, Resfriador, Válvula, Tubulação, Coluna
Shortcut, Trocador de Calor, Reatores (PFR, CSTR, Equilíbrio, Conversão e
Gibbs), Separador de Componentes, Placa de Orifício, Coluna Rigorosa
(Destilação e Absorção) e Operação Unitária Customizada;
- Utilitários: Diagrama de Fases, Cálculo de
Hidratos, Ponto Crítico, Dimensionamento de PSVs e Vasos Separadores,
Propriedades de Escoamento a Frio de Petróleos;
- Ferramentas: Gerador de Hipotéticos,
Caracterização de Petróleos (C7+ e curvas de destilação ASTM);
- Análise de Processos: Otimização Multivariável
com ou sem restrições e Análise de Sensibilidade.
Desde a versão 1.7 também está disponível uma
interface com definições para o desenvolvimento de plugins, mas infelizmente
ainda não tive tempo de escrever uma boa documentação. O grande benefício desse
sistema é que pode ser usado qualquer compilador / linguagem de programação que
seja capaz de produzir uma DLL (assembly) compatível com o .NET Framework 2 da
Microsoft, desde que nela exista uma classe que implemente a interface de
plugins do DWSIM.
Para fazer os downloads do arquivo de instalação,
plugins, documentação e código-fonte, visite:
Para acompanhar o desenvolvimento do DWSIM, visite http://dwsim.inforside.com.br/blog
Dúvidas, sugestões e críticas podem ser registradas
no fórum ou enviadas para o e-mail de contato no site do projeto DWSIM no
SourceForge: http://www.sourceforge.net/projects/dwsim .
Por: Daniel Wagner, texto postado em
20 de março de 2011, no Digest FORBEQ, volume 53, assunto 3.
Fonte: www.abeq.org.br
Idéias podem mudar o mundo, e uma
delas é apresentada abaixo na reportagem do programa Cidades e Soluções, o vídeo com a reportagem na íntegra segue dividido em três partes:
Conheça a madeira plástica produzida a
partir de plástico descartado como lixo. O polietileno de alta densidade (PAD)
pode ganhar aspecto muito semelhante à madeira e é utilizado com a mesma
finalidade, com a vantagem de ser mais resistente à umidade e mais durável.
O maior mercado mundial da madeira
plástica, ou madeira biossintética, são os Estados Unidos. O material já é
utilizado em larga escala em projetos do governo, como na prefeitura de Los
Angeles. Aqui no Brasil, uma tecnologia nacional para a fabricação da madeira
plástica recicla todos os meses 500 toneladas de resíduos.
Para conhecer um pouco
mais da Ecoblock, a empresa de Belo Horizonte que fabrica a madeira plástica,
entre aqui.
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