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Estudante teve o melhor trabalho de graduação do evento

A estudante do curso de Engenharia Ferroviária e Metroviária da UFSC Joinville Júlia de Rezende Mattos foi premiada pelo melhor trabalho apresentado como pôster no Encontro de Física do Instituto Tecnológico de Aeronáutica (ITA), que ocorreu no início do mês, em São José dos Campos. O trabalho Os efeitos da geometria do reator e do uso de cosolventes na síntese de biodiesel por rota catalítica assistida por plasma foi orientado pelos professores Diego Duarte e Rafael Catapan e faz parte do projeto Intensificação do processo de produção de biodiesel a partir de rota catalítica assistida por plasma.

Júlia e outros dois colegas do campus de Joinville representaram a universidade no evento, realizado em uma das instituições mais reconhecidas do país. “Foram dias de muito aprendizado e inspiração. Foi uma honra poder conversar com especialistas da área, discutir nossos projetos e também aprender e trocar experiências com alunos de outras universidades”, comenta a estudante, que é orientada pelos professores Diego e Rafael e também pela pós-doutoranda Maíra Oliveira Palm.

A pesquisa trata do biodiesel, que é comumente produzido por um processo chamado transesterificação, quando o óleo reage com o metanol, gerando o produto e a glicerina. Os reatores de plasma utilizam campos elétricos para acelerar reações, criando mais substâncias ativas e melhorando a eficiência em temperatura ambiente. “Eles estão ganhando atenção na síntese de combustíveis devido à sua capacidade de induzir a emulsão, melhorando o movimento dos reagentes e a transferência de massa”, explica.

No trabalho premiado, a estudante justifica que diversas abordagens são empregadas para lidar com o problema de óleo e metanol não se misturarem bem, incluindo métodos como agitação, ajuste de temperatura e o uso de co-solventes. Por isso, ela investigou o uso de acetona como co-solvente e diferentes designs de reatores de plasma para aprimorar a mistura de reagentes e facilitar a produção de biodiesel.

O estudo destaca um outro aspecto desta nova tecnologia: a possibilidade de utilização de óleos residuais como matéria-prima para biodiesel. O processo que está sendo estudado na UFSC proporciona uma abordagem mais econômica, além de favorecer a eliminação de resíduos que muitas vezes são inadequadamente descartados, causando impactos prejudiciais ao ecossistema local.  “Isto demonstra como a inovação tecnológica não só melhora a indústria e seus processos, mas também pode ter um impacto positivo significativo na sustentabilidade e na saúde dos ecossistemas”, detalha o resumo apresentado nos anais do evento.

Foto: Geraldo Falcão / Agência Petrobras

A Universidade Federal de Santa Catarina firmou um projeto de R$ 6 milhões de reais com a Petrobras para desenvolver um reator experimental e com diversas inovações, tanto para a indústria de petróleo quanto para a preservação ambiental. A iniciativa será liderada pela professora Regina Peralta Moreira, do Laboratório de Energia e Meio Ambiente do Departamento de Engenharia Química e Engenharia de Alimentos, com previsão de três anos de duração.

As tecnologias utilizadas no novo sistema já começaram a ser estudadas. Segundo a professora, embora sejam conhecidas e referenciadas na literatura da área, ainda não foram consolidadas em um equipamento, o que será feito de forma inédita pela UFSC. O reator será construído para separar e destruir os rejeitos da chamada “água produzida” de um modo mais eficiente e sustentável.

Regina explica que a água produzida está presente nos reservatórios de óleo e gás natural e é trazida à superfície junto com o petróleo. Esta água tem uma complexidade química e um potencial risco ao meio ambiente, por isso os seus descartes podem ser responsáveis pela alteração da qualidade da água do mar.

Segundo a professora, os poluentes da água são removidos através de processos de separação na própria plataforma de petróleo. “Após um processo eficiente de tratamento, a água produzida pode ser descartada ou reinjetada nos poços produtores de petróleo”, explica. É justamente o processo de purificação dessa água que pode ser aperfeiçoado, além de se tornar mais sustentável.

“Qualquer que seja a destinação, o tratamento da água produzida precisa eliminar os sólidos suspensos, compostos orgânicos dissolvidos e dispersos – óleos e graxas. Assim, a eliminação eficiente do teor de óleos e graxas da água produzida é um problema que precisa ter solução econômica e eficiente”, completa.

A solução encontrada pela professora e pela equipe que irá trabalhar com ela é destruir os contaminantes por meio da eletroxidação, integrando com outros processos de tratamento, como flotação e separação com membranas, em um design inovador que busca a intensificação de processos. A oxidação é um processo químico que destrói material orgânico e trata a água. “É um processo de decomposição para despoluir águas contaminadas. A primeira motivação é ambiental, mas também estamos em busca de uma solução economicamente viável”, conta.

A eficiência e a consequente ampliação da capacidade de tratamento da água de produção vai aumentar a capacidade de processamento de óleo e gás, com impactos ambientais e econômicos positivos. O reator será primeiro construído em escala de laboratório e depois em plataforma da empresa numa escala piloto. “O desafio será propor sistemas de tratamento compactos, eficientes e de custo competitivo para serem implementados em plataformas de petróleo”, sintetiza a professora.

Inovação e ineditismo

A professora reforça que, embora utilize processos já conhecidos na literatura, sua combinação e constituição – primeiro em nível laboratorial e, depois, como projeto piloto em plataforma – trarão inovações. “Da forma como a gente está propondo, como um processo integrado, é totalmente novo e bastante inovador, não existem plantas como essas, no mundo, especialmente para petróleo”.

O processo de eletroxidação leva até o poluente uma corrente elétrica que permite a formação de radicais livres com alto poder oxidativo e permite a ocorrência de uma série de reações. Já com relação à tecnologia de separação por membranas, a água passa por um meio poroso que retém as partículas indesejadas. Embora já estudados no tratamento de água, no estudo da UFSC eles são combinados em um design inovador.

“Essas tecnologias têm muitas particularidades que precisam ser estudadas, por isso vamos propor modelos pioneiros”, conta. De acordo com a professora, a eletroxidação por meio da utilização de energias renováveis vem sendo um foco das investigações. “É um processo que demanda muita energia, e com o uso de energias renováveis – eólica, fotovoltaica, por exemplo – , é possível acionar os reatores de forma eficiente e sustentável”.

Regina explica, ainda, que dentre as inovações que o laboratório e a equipe de pesquisa vão estudar, serão explorados vários arranjos pois não existe uma única solução possível, o que amplia a possibilidade de respostas satisfatórias. O projeto conta com uma equipe formada por oito professores, pós-doutorandos, doutorandos, mestrandos e estudantes de iniciação científica. Além do trabalho em laboratório, também haverá pesquisa de campo, em plataforma. “Queremos desenvolver a tecnologia mais segura e que possa ser aplicada em todos os lugares, protegendo o oceano e o meio ambiente”.

Amanda Miranda, jornalista da Agecom/UFSC