12/07

O Brasil conta com robôs de última geração aplicados na produção agrícola. A tecnologia vem avançando no campo com a automação e a robótica aplicada a biossistemas. Já existem soluções muito interessantes para produção vegetal, animal e florestal. O professor Roberto Fray, do Departamento de Engenharia de Biossistemas da Esalq, pesquisador em aprendizagem de máquina e inteligência artificial, fala sobre as mudanças promovidas pelos avanços ao Jornal da USP. Ele afirma que, das áreas de aplicação da robótica, a agricultura é uma das que possuem maior potencial de aplicação eficiente. “Ela vem crescendo muito nos últimos anos devido principalmente a novos sensores, novos equipamentos e inteligência artificial. Isso mudou a forma como a gente vê sistemas de produção digital, animal e agrícolas. Além disso, a substituição da mão de obra humana por robôs é muito interessante para certas funções, principalmente para tarefas perigosas e em ambiente insalubres.” Existem vários tipos de robôs sendo aplicados em diversas áreas. Os mais utilizados atualmente hoje são os drones e os movidos por rodas. “Os drones fazem levantamento de características de relevo, característica das plantas, um mapeamento do nosso ambiente de produção. Isso era uma coisa muito difícil de fazer para algumas culturas, né? Muitas você não consegue entrar dentro do talhão, da área de produção. Porque as plantas são muito altas, formam uma vegetação mais fechada. Elas impedem a movimentação. Os terrestres são capazes de cobrir a colheita, plantio, irrigação e pulverização de produtos de áreas muito extensas”, explica.

A Agência Brasileira de Desenvolvimento Industrial (ABDI), em parceria com o IEBT Innovation, abriu inscrições até o dia 9 de agosto para a terceira edição do Programa Startup Indústria. A iniciativa tem como objetivo apoiar soluções inovadoras, acelerando o desenvolvimento tecnológico, a maturidade digital e a competitividade do setor produtivo brasileiro, explica a Agência Brasil. Empresas inovadoras e do setor produtivo têm a chance de concorrer a R$ 700 mil em prêmios. Serão selecionados dez projetos vencedores, cada um recebendo R$ 70 mil para a execução de iniciativas de inovação. Podem participar do processo de seleção empresas do setor produtivo com, pelo menos, uma unidade produtiva ou sede no Brasil, de qualquer setor e porte, além de startups, spin-offs acadêmicas, spin-offs corporativas e demais empresas inovadoras com tempo de existência superior a 6 meses. “Nas edições anteriores, o programa alcançou mais de 40 indústrias e empresas, resultando em mais de 85 projetos e impactando diretamente mais de 7 mil pessoas. A estrutura do programa é dividida em cinco fases: inscrição, seleção de projetos, contratação e formalização, execução dos projetos e business case”, informa a ABDI. O Programa Startup Indústria conecta startups a empresas do setor produtivo, incentivando a criação de protótipos e soluções, além de capacitar e sensibilizar sobre a importância das conexões para o desenvolvimento do ecossistema de inovação no Brasil.

Diante do contexto das mudanças climáticas e da necessidade de inovar a geração e uso de energia, dois projetos pioneiros no Brasil que usam a temperatura do solo para climatizar edifícios, em desenvolvimento na Escola de Engenharia de São Carlos da USP (EESC-USP), avançam e mostram sinais animadores de quanto a energia geotérmica pode servir como alternativa. O primeiro projeto, com a construção das fundações termoativas para climatizar parte do edifício do CICS Living Lab da Poli/USP, está em fase de obras. Essas fundações são compostas por um sistema de estacas instaladas no subsolo da edificação capazes de realizar a troca térmica, seja para captar ou para rejeitar calor do edifício no solo. Essa troca é conduzida com a ajuda de um fluido, mediante tubos instalados no interior das estacas, o que permite a climatização dos ambientes do prédio. “Já realizamos vários ensaios de performance em algumas fundações e os resultados foram animadores. Agora, aguardamos a conclusão das obras para monitorar os benefícios dessa tecnologia, transformando no primeiro caso de edifício brasileiro com a climatização de algumas áreas feita pelas fundações termoativas”, destaca Cristina de Hollanda Cavalcanti Tsuha, professora do Departamento de Geotecnia da EESC e integrante da equipe que desenvolve os projetos. O segundo projeto trata do estudo da aplicação dessa tecnologia usando como trocador de calor com o subsolo paredes de contenção, como paredes diagrama, entre outros tipos, típicas de garagens subterrâneas, estações de metrô, túneis. “Para esse projeto, estamos construindo um modelo em grande escala de um subsolo típico, com paredes de contenção em concreto equipadas com tubos trocadores de calor. Atualmente, 75% da obra já foi executada e fica no campo Experimental de Fundações do Departamento de Geotecnia na EESC”, detalha Cristina. O estudo, que terá duração de 3,5 anos, faz parte de um acordo de cooperação entre a UKRI (UK Research and Innovation)/EPSRC (Engineering and Physical Sciences Research Council), do Reino Unido e a Fapesp, e conta com a parceria da Universidade de Dundee, da Escócia, e da Universidade de Leeds, da Inglaterra. “Ao final das obras, vamos climatizar um container/escritório nesse terreno e monitorar durante um ano a economia em energia elétrica com ar-condicionado devido ao uso das paredes termoativas, associadas a uma bomba de calor”, explica a professora da EESC. O grupo de pesquisadores prepara os primeiros ensaios de troca térmica nas paredes enterradas no campus da EESC, que devem acontecer no decorrer deste mês.

Um motor fluídico leve o suficiente para ser portátil mostrou-se capaz de acionar robôs que imitam os músculos humanos, para uso em dispositivos de movimento assistido, como próteses e exoesqueletos. O que diferencia o novo motor é a capacidade de gerar força significativa sem estar preso a uma fonte de energia externa, destaca Inovação Tecnológica. “Robôs macios movidos por motores fluidos – como ação hidráulica ou pneumática – podem ser usados para imitar o comportamento dos músculos de uma forma que os robôs rígidos não conseguem,” explicou o professor Hao Su, da Universidade Estadual da Carolina do Norte. “Isso torna esses robôs particularmente atraentes para uso em dispositivos assistivos, que melhorem a capacidade das pessoas de moverem seus membros superiores ou inferiores”, ressaltou. Apesar das muitas demonstrações nesse sentido, a maioria dos motores fluídicos fica conectada fisicamente a uma fonte de energia externa. Isso limita sua utilidade. E os motores fluídicos anteriores que não ficam ligados a fontes de energia externas não eram capazes de gerar muita força. “Nosso trabalho supera esses dois desafios. Nosso motor fluídico não está preso a uma fonte externa, e pode gerar até 580 Newtons de força”, detalhou. O novo motor funciona bombeando óleo para dentro e para fora de uma câmara, fazendo com que o robô macio atue como um músculo artificial, que flexiona e relaxa. A bomba do motor fluídico é acionada por um motor de alto torque, alimentado por bateria, que permite gerar uma pressão expressiva, permitindo que o músculo artificial exerça uma força igualmente significativa. “Descobrimos que fomos capazes de gerar uma quantidade de força sem precedentes para um motor desconectado, mantendo baixo o peso do motor fluídico,” disse o pesquisador Antonio Di Lallo. “E a eficiência máxima do nosso motor fluídico é maior do que os motores portáteis e sem amarras anteriores”, frisou. Em uma avaliação do efeito da assistência fornecida pelo motor à atividade do músculo bíceps, a atividade muscular foi reduzida em 39% com a assistência ao levantar um peso de 5 kg, em comparação com a condição sem uso do dispositivo. Em uma demonstração de maior força auxiliar, o músculo artificial levantou um objeto de 20 kg a 18 mm do chão.

A mineradora Vale assinou um acordo com a Komatsu, uma das maiores fabricantes de máquinas pesadas do mundo, para desenvolver e testar a utilização de caminhões fora de estrada – veículos com capacidade entre 230 e 290 toneladas utilizados nas atividades de mineração – movidos com uma mistura de diesel e etanol. O projeto será desenvolvido ao longo dos próximos dois anos em parceria com a multinacional Cummins, que vai fabricar os motores. O acordo abrange 80 caminhões da Komatsu – a Vale possui uma frota de cerca de 450 veículos fora de estrada no Brasil, reporta o Reset. O acordo, que faz parte de um programa da companhia chamado Dual Fuel, é mais uma forma de contribuição para o plano de descarbonização da Vale, que pretende reduzir as emissões dos escopos 1 e 2 (que têm origem nas operações e no consumo de energia da própria empresa) em 33    % até 2030 e zerar emissões líquidas até 2050. A mudança é importante para a companhia porque os megacaminhões hoje são abastecidos apenas com diesel. A Vale é a maior consumidora individual desse combustível fóssil no país, com 1 bilhão de litros queimados por ano, e isso se reflete negativamente nos números da companhia. De todas as emissões diretas de CO2, 15% correspondem às emissões vindas do combustível nas operações de mina. O projeto deve contribuir para que haja uma redução de até 70% nas emissões dos caminhões fora de estrada que forem convertidos para o novo motor. O diesel continuará presente, mas em quantidade menor: a mistura de combustíveis deve ter até 70% de etanol. Segundo a companhia, será a primeira vez no mundo que o biocombustível será utilizado para abastecer caminhões de grande porte. A ideia de adotar o etanol decorre do fato de que o combustível já está consolidado e tem uma rede de distribuição em todo o país. A transformação dos caminhões movidos a diesel não é a única estratégia da Vale para diminuir suas emissões. Em abril, a empresa anunciou um acordo com a fabricante de equipamentos Caterpillar para testar caminhões de grande porte movidos a bateria elétrica. No mesmo anúncio, também houve a promessa de um estudo conjunto para um motor bicombustível.

11/07

O portal Amanhã noticiou uma pesquisa desenvolvida na Universidade Estadual de Maringá (UEM), no Paraná, que propõe o uso do nióbio em diferentes tipos de edificações, como pontes, viadutos e obras da construção civil. Esse elemento químico consiste num metal flexível e maleável com capacidade de aumentar em aproximadamente 60% a resistência e durabilidade do aço, sem acréscimo significativo no peso da liga metálica. Considerado valioso, devido a propriedades únicas para aplicações industriais, o mineral está presente na produção de aços especiais usados em uma variedade de produtos, desde oleodutos até peças de aeronaves. O objetivo do projeto da UEM é disseminar no mercado a viabilidade de aços de alta resistência como alternativa ao aço carbono, que é menos resistente à corrosão e ainda muito utilizado em estruturas da construção civil, em componentes da indústria automotiva, em equipamentos industriais e na fabricação de utensílios e ferramentas (facas e serras). A ideia é comercializar, no futuro, estruturas de construção pré-fabricadas com o nióbio, que além de mais leves, são produzidas com redução de resíduos. O coordenador do projeto, professor Carlos Humberto Martins, do Departamento de Engenharia Civil da UEM, destaca a importância da construção civil na economia brasileira. “O setor da construção civil é um dos que mais consome recursos naturais, de forma que demanda inovação e sustentabilidade, como o uso do nióbio em estruturas metálicas, pois o uso desse mineral no aço possibilita construções mais eficientes, mais resistentes e duráveis e, principalmente, mais sustentáveis”, afirma. O estudo científico realizado na instituição de ensino superior começou em 2023, e conta com um financiamento de R$ 1,3 milhão, por meio do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq). Os recursos são destinados para o custeio de bolsas-auxílio para os pesquisadores, licenças de softwares, serviços de terceiros e equipamentos que serão doados para a universidade ao final do projeto. De acordo com o cronograma de experimentos, as análises seguem até abril de 2025.

No início dos anos 2010, pesquisadores da Faculdade de Engenharia Química da Unicamp perceberam que, como a proporção de biodiesel misturada ao diesel de origem fóssil iria crescer, seria exigida a adoção de tecnologias para controle do teor de água no combustível, já que o biodiesel tem grande afinidade com a água. Naquela época, a mistura era de 5% de biodiesel e o aumento gradual nos anos seguintes dessa proporção era previsto pelo Conselho Nacional de Política Energética (CNPE). Para os motores funcionarem a contento com a mistura de diesel e biodiesel, seria necessário remover a água presente no biocombustível, fabricado no Brasil principalmente a partir de soja ou gordura animal. Altos teores de água podem causar corrosão em tanques e tubulações, além do entupimento de bicos de injeção, ocasionando problemas nos veículos. “O primeiro passo foi entender a afinidade de cada um dos combustíveis com a água”, conta o engenheiro químico Leonardo Fregolente, um dos membros da equipe e desde 2017 professor da FEQ-Unicamp. Um dos trabalhos iniciais do grupo foi publicado em 2012 na Journal of Chemical and Engineering Data, registra a Revista Pesquisa Fapesp. O estudo mostrou que o biodiesel tem capacidade de carregar de 1.500 a 1.980 mg de água por kg de combustível, cerca de 10 a 15 vezes mais do que o diesel fóssil, dependendo da sua temperatura ― quanto mais quente, maior a absorção. Além disso, o biodiesel tem alta capacidade de absorver umidade do ar ― 6,5 vezes mais do que o diesel. Em dez dias o combustível fica saturado com a água que tira do ar. Se durante o processo ou depois a temperatura cair, a capacidade de reter a água diminuirá e parte dela se separará do combustível, acumulando-se no fundo de tanques e outros equipamentos. Em junho deste ano, Fregolente mostrou o resultado de mais de uma década de trabalho: tubinhos ou pellets transparentes vazados, com cerca de 5 mm de comprimento, mergulhados em um líquido, um tipo de biodiesel. Tecnicamente conhecidos como recheios, os tubinhos de hidrogel podem ser feitos com um polímero sintético, a poliacrilamida, pertencente a um grupo de compostos químicos que têm como característica a capacidade de atrair as moléculas de água. Em laboratório, o material passou pela reação química chamada hidrólise: foi tratado com hidróxido de sódio (conhecido como soda cáustica) e sua capacidade de absorver água livre aumentou quase 27 vezes: de 37 g de água para cada g de hidrogel para 987 g de água. Os recheios de hidrogel poderiam em princípio ser usados para reduzir a umidade durante a produção, no transporte, nos postos de combustível ou nos tanques dos veículos. “Controlando o teor de água, é possível manter a qualidade da mistura do biodiesel com o diesel por mais tempo”, explicou Fregolente, acrescentando que o material pode ser utilizado várias vezes. A engenheira química Letícia Arthus, que trabalha com o pesquisador, explica que o tipo de hidrogel que conseguem fazer pode ser modulado dependendo da aplicação e da necessidade de remoção de água. “A acrilamida, principal matéria-prima do hidrogel de poliacrilamida, custa R$ 5 por kg, e 1 g de hidrogel absorve até 35 g de água. Se o hidrogel for produzido a partir do acrilato de sódio, que custa em torno de R$ 400 por kg, sua capacidade de reter água sobe para quase 1 kg de água por grama de hidrogel”, detalhou.

Pesquisadores do MIT (Massachusetts Institute of Technology) desenvolveram um dispositivo que coleta umidade de lugares áridos. O equipamento é capaz de produzir 1,3 litro por dia por quilograma de material utilizado, relata a Galileu. Os detalhes da construção do equipamento foram publicados na revista ACS Energy Letters. O dispositivo é composto por uma série de dez pequenas aletas verticais, de 2 milímetros de distância uma da outra, feitas de folhas e espumas de cobre e revestidas com um material zeólito especializado, frequentemente usado para absorção de água. Em apenas uma hora de funcionamento, as aletas absorveram a umidade do ar e liberaram a água retina ao atingir a temperatura de 184°C. Se o ciclo for realizado 24 vezes por dia, o dispositivo pode produzir até 1,3 litro de água potável diariamente, em condições de ar com 30% de umidade relativa. A capacidade de produção pode aumentar para 5,8 litros de água por dia por quilograma de material usado, suficiente para suprir as necessidades diárias de várias pessoas em regiões áridas. É um volume duas a cinco vezes maior do que os dispositivos desenvolvidos anteriormente. A única desvantagem é que o sistema requer energia para liberar a água, necessitando que a base do dispositivo alcance 184°C. No entanto, os pesquisadores garantem que o dispositivo pode utilizar energia residual ou calor de outros sistemas, como edifícios ou veículos, para operar de forma mais sustentável. “Com mais desenvolvimento, esse sistema poderia ser integrado em infraestruturas existentes que produzem calor residual, como edifícios ou veículos de transporte, para fornecer uma opção econômica para gerar água potável em regiões áridas”, dizem os pesquisadores.

10/07

As Olimpíadas de Paris estão focadas em tornar esta edição a mais sustentável da história, com ênfase na redução do uso de plástico. Uma das iniciativas mais destacadas é a transformação de resíduos plásticos em pódios para a premiação dos atletas, um projeto realizado pela startup francesa Le Pavé, mostra a Época. Esta empresa converteu 40 toneladas de material reciclado em 63 pódios, cada um composto de módulos de encaixe. Além disso, Le Pavé produziu 11 mil cadeiras para duas novas arenas esportivas, utilizando embalagens de shampoo e tampas de garrafas pet, demonstrando a viabilidade econômica e ambiental do reaproveitamento de plásticos. O sucesso da Le Pavé nas Olimpíadas impulsionou seu crescimento exponencial, passando de três para 34 funcionários e abrindo duas novas fábricas. A startup colaborou com 50 cooperativas de reciclagem locais para obter os materiais necessários e contou com a participação de 50 escolas primárias, que coletaram cerca de 1 milhão de tampas de garrafas. O governo francês tem incentivado projetos de tecnologia sustentável, permitindo que a Le Pavé patenteasse um método de compressão térmica para reciclagem de plásticos, consolidando seu papel na infraestrutura olímpica. Embora o processo de reciclagem utilizado pela Le Pavé não elimine completamente a pegada de carbono, ele reduz significativamente as emissões em comparação com a produção de novos plásticos. Marius Hamelot, cofundador da empresa, destaca o potencial econômico do reaproveitamento de plásticos, apesar dos desafios ambientais. As iniciativas das Olimpíadas de Paris exemplificam como a tecnologia e a inovação podem contribuir para eventos esportivos mais sustentáveis e conscientizar a sociedade sobre a importância da reciclagem e da redução de resíduos.

O inventor americano Daniel Caris, de 76 anos, desenvolveu uma máquina capaz de transformar resíduos plásticos em eletricidade, sem a necessidade de combustíveis fósseis. Caris, que reside em Merced, na Califórnia, fundou a empresa Caris Incorporated com o objetivo de lançar seu gerador no mercado. A invenção foi patenteada no Escritório de Patentes e Marcas dos EUA, relata Click Petróleo e Gás. Embora anteriormente tenham sido feitos esforços para converter plástico em combustível, esses métodos exigiam o uso de outros combustíveis para queimar o plástico. O Carismatic Generator não depende de combustíveis fósseis, por isso é apontado como uma solução inovadora para gerar energia. O equipamento utiliza os resíduos plásticos como a única fonte de energia, emitindo uma quantidade mínima de gases poluentes. O processo começa com a trituração dos plásticosm, transformados em um pó fino que é introduzido no gerador. Esse pó é aquecido a mais de 2000ºC, provocando uma reação térmica. A energia térmica gerada ativa uma turbina a vapor, produzindo eletricidade de forma eficiente. Daniel Caris, que trabalhou nesse projeto durante dez anos, aproveitou a sua experiência de mais de 40 anos como engenheiro de fabricação. Seu conhecimento em gestão de produção, desenvolvimento de produtos e mecânica foi fundamental para o desenvolvimento da tecnologia. Com a patente, a empresa busca o financiamento necessário para produzir o gerador em diferentes escalas, adaptando-o às necessidades específicas dos usuários – desde recarregar veículos elétricos até aquecimento doméstico. O engenheiro confia que seu gerador oferecerá eletricidade a baixo custo. E com o suprimento de resíduos plásticos praticamente gratuitos, Caris acredita que a invenção pode contribuir significativamente para a solução do problema dos resíduos plásticos e para a geração de energia sustentável.