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IPT desenvolve solução ambiental para areias utilizadas na fundição

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Unidade Móvel de Regeneração atende às empresas com acesso rodoviário favorável e descarte médio mensal de 200 toneladas; operação pode durar de um a cinco dias

A equipe de pesquisadores da divisão de metalurgia do Instituto de Pesquisas Tecnológicas (IPT) apresentou, recentemente, a Unidade Móvel de Regeneração de Areias de Fundição. Trata-se de um sistema inovador: funciona sobre uma carreta de caminhão e permite reutilizar o material descartado por setores produtivos nos processos de fundição. Ou seja, indústria automobilística, de motores hidráulicos e elétricos.

O uso da unidade móvel possibilita a retirada anual de 2 milhões de toneladas de areia e o posterior descarte na natureza. A cada ano é jogada igual quantidade do produto contaminado em aterros sanitários. O Estado de São Paulo abriga 600 empresas de fundição, as quais respondem pela metade de todo o volume anual de areia empregado no País.

O coordenador da equipe do IPT, Cláudio Mariotto, conta que o equipamento foi projetado para atender às fundições de pequeno e médio portes, que disponham de acessos rodoviários favoráveis e tenham descarte médio mensal de 200 toneladas de areia.

Uma vez por mês, o caminhão pode visitar os clientes, em operações que duram de um a cinco dias. Para requerer sua utilização, a fundição precisa fornecer gás liquefeito de petróleo (GLP), que aquece o forno, óleo diesel, que aciona o gerador, ar comprimido de acionamento e transporte, e água de refrigeração.

O custo estimado é um quinto do exigido para a armazenagem em aterros sanitários, dependendo do tratamento necessário. A capacidade mínima de operação do equipamento é de 1,5 tonelada de areia/hora. Assim, processa 36 toneladas em um dia. No limite máximo, opera com 4,5 toneladas por hora e regenera 108 toneladas por dia.

Molde

Mariotto afirma que, entre os processos industriais, a fundição é o mais recomendado para a produção de peças que exijam precisão e complexidade nas formas internas e externas. Por isso, é muito requerida pela indústria de autopeças na fabricação de componentes com design sofisticado, como pistões, comandos de válvulas, virabrequins, cabeçotes e discos de freio.

“A areia é utilizada para construir moldes, os quais são preenchidos com metal quente. Obtida a peça, podem ser facilmente destruídos,” explica Mariotto.

A produção de uma tonelada de peças de boa qualidade exige de oito a dez toneladas de areia. Após a retirada do molde, é preciso mais areia nova e limpa, para eliminação dos resíduos (resina) da produção. “O material descartado é o que será regenerado na usina móvel de reciclagem”, informa o coordenador.

Parceiros

Os principais elementos contaminantes da areia são os metais pesados (chumbo e cobre) e também o fenol, produto químico encontrado em resinas orgânicas. O tratamento pode ser térmico ou mecânico.

No primeiro caso, os agentes contaminantes são eliminados por calcinação e, no outro, por atrição (desgaste de atrito) grão a grão. A limpeza obtida é total ou parcial, de acordo com o tratamento empregado. A calcinação elimina a totalidade das substâncias contidas, enquanto o tratamento mecânico suprime entre 50% e 70% dos materiais que contagiam a areia.

A regeneração permite, na maioria dos casos, reutilização de 90% a 98% da areia, que retorna para os fornos. A medida reduz em até 10% o volume mensal de novas compras do material. Mariotto ressalta que a economia gerada com a usina móvel e a eliminação de riscos de enquadramento em leis ambientais compensam amplamente os custos com o processo. Seu sistema é projetado para trabalhar com todos os tipos de areia.

Para o presidente da Associação Brasileira de Fundição (Abifa), Luiz Carlos Koch, a unidade móvel diminui pontos negativos do processo industrial. “Ela é eficiente, porém o desafio é permitir que pequenas empresas consigam arcar com os custos da reciclagem sem inviabilizar o negócio. Contudo, o setor não se exime de suas responsabilidades sobre o destino final dos resíduos”, explica.

Os parceiros do IPT no projeto são a Metalúrgica Ipê (Mipel), a Lepe Indústria e Comércio e a Fagor Fundição Brasileira. Tem o apoio da Abifa e recebeu recursos de órgãos de fomento à pesquisa ligados ao Ministério da Ciência e Tecnologia, como a Financiadora de Estudos e Projetos (Finep) e o Programa de Apoio ao Desenvolvimento em Ciência e Tecnologia. O evento de lançamento foi patrocinado pelas empresas Cavo Serviços de Meio Ambiente, Comgás e Máquinas Furlan.

Serviço

Divisão de Metalurgia do IPT – tel. (11) 3767-4474

Rogério Mascia Silveira
Da Agência Imprensa Oficial

Reportagem publicada originalmente na página II do Poder Executivo I e II do Diário Oficial do Estado de SP do dia 11/03/2005. (PDF)

Motorola e IPT são novos parceiros na informatização da Polícia Científica

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Novos laboratórios digitais irão auxiliar peritos a identificar, guardar e comparar on-line provas e indícios de crimes

A Secretaria Estadual da Segurança Pública (SSP), o Instituto de Pesquisas Tecnológicas (IPT) e a Motorola firmaram convênio para cooperação técnica na área da segurança pública. De acordo com os termos da parceria, a empresa vai transferir tecnologia, doar equipamentos e treinar profissionais para implementação de tecnologias avançadas nesse setor. O ato foi assinado na sede da Superintendência da Polícia Técnico-Científica (SPTC).

A Motorola destinou R$ 1,4 milhão para a iniciativa, que não trará custos para o Estado. O recurso será direcionado para a implantação no IPT do Laboratório de Desenvolvimento de Tecnologias Avançadas em Segurança Pública (LDTA) e, na sede da Polícia Científica, será construída a Unidade Avançada, que ficará interligada online ao LDTA.

Papel dos parceiros

A SPTC é o maior centro brasileiro na produção de perícias forenses e indicará as necessidades de desenvolvimento dos laboratórios. Segundo Celso Perioli, coordenador da SPTC, a aliança de dois órgãos de cunho técnico e científico com uma grande empresa multinacional vai contribuir muito para o aprimoramento das perícias realizadas no Estado.

“A nova parceria estende o acordo firmado em 2003 entre a SPTC e o IPT. E tem por objetivo continuar colocando a ciência e o conhecimento a serviço da justiça e da sociedade”, ressalta. E explica que a proposta é desenvolver na Unidade Avançada um sistema informatizado de provas com identificação individual por radiofrequência, ou por outros meios tecnológicos ainda em estudo.

“Trata-se de oferecer uma nova abordagem para a guarda de materiais, substâncias, instrumentos e objetos que já foram periciados, estão com perícia em andamento, ou ainda, serão objeto de perícia. Vamos assim nos equiparar aos sistemas equivalentes existentes nos países de primeiro mundo”, avalia.

“Em abril, será colocado em execução um novo sistema de gestão da produção de laudos. Além disso, foram adquiridos novos computadores e será realizada a expansão da rede interna (intranet) da SSP. E outro destaque, será a distribuição de 250 maletas especiais para serem utilizadas pelos peritos em cenas de crimes”, finaliza Perioli.

Integração

Segundo Guilherme Ary Plonski, diretor-superintendente do IPT, a parceria proporcionará um salto de qualidade nos serviços de investigação em todas as regiões do Estado. “Os pesquisadores do IPT trabalharão na construção e manutenção de programas de bancos de dados (softwares). Serão sistemas inteligentes capazes de identificar, guardar e comparar provas e indícios – fundamentais para esclarecer dúvidas como o dia e a hora de um crime”.

As informações selecionadas para os bancos de dados serão enviadas por ondas de rádio. Os dados transmitidos em tempo real podem ser imagens, sons, vídeos ou qualquer outro tipo de arquivo. E ficam guardados e disponíveis para consulta online em qualquer horário pelos policiais.

“Quando estiver em funcionamento, o sistema será uma poderosa ferramenta de apoio para os policiais. Com a vantagem de ser de fácil integração com outros sistemas de gestão e com indicadores de desempenho”, explica Plonski.

Parceiro privado

Líder mundial no fornecimento de tecnologias e infraestrutura para telecomunicações, a Motorola inaugurou, em 1999, seu campus industrial em Jaguariúna, base de manufatura e exportação de produtos para o País e para o Mercosul.

“Acreditamos que o investimento no tripé segurança, educação e desenvolvimento ambiental contribuirá para o desenvolvimento sustentado do País. Vamos construir junto com o IPT o mais moderno centro de tecnologias avançadas do País. E estamos prontos para atender a qualquer necessidade na área de segurança pública, principalmente no que diz respeito a manufatura de equipamentos em território nacional”, disse Luiz Carlos Cornetta, diretor-geral da empresa.

Tendência irreversível

O secretário estadual da Segurança, Saulo de Castro Abreu Filho, disse que o primeiro objetivo da parceria é melhorar o atendimento ao cidadão. E lembrou que há grande potencial de contribuição com as novas tecnologias, já que os processos judiciais são baseados em provas.

“A informatização da SSP é uma tendência irreversível. Em breve, os novos laboratórios estarão interligados ao centro de inteligência da polícia para tornar mais efetivo o fluxo de informações no Estado”, informou. O secretário também comentou a experiência do programa Centro de Operações da Polícia Militar Digital (Copom) implantado em São José dos Campos.

“Nesse sistema, a tela do computador informa a localização de cada viatura policial e o tempo de atendimento de uma ocorrência. Se um policial demora mais de quatro minutos, um alerta é emitido para o Centro de Operações, que verifica se há algum problema”, explicou.

A experiência realizada no Vale do Paraíba é pioneira no País e tem como vantagem não permitir escuta ilegal das comunicações da polícia, já que as mensagens são codificadas. “O Copom Digital também permite que outros órgãos acessem as imagens e informações, o que permite maior integração entre o Estado, prefeituras e governo federal”, finalizou.

Rogério Mascia Silveira
Da Agência Imprensa Oficial

Reportagem publicada originalmente na página III do Poder Executivo I e II do Diário Oficial do Estado de SP do dia 02/03/2005. (PDF)

Coração artificial aumenta sobrevida de pacientes à espera de transplante

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Equipe de pesquisadores do Instituto Dante Pazzanese pretende iniciar testes em humanos até o final de 2005; uma das inovações do dispositivo é usar apenas uma bomba para irrigar os dois ventrículos

A equipe de profissionais do Instituto de Cardiologia Dante Pazzanese, coordenada pelo engenheiro biomédico Aron Andrade, comemora o sucesso de projeto iniciado em 1999: um coração artificial auxiliar. O dispositivo criado pelo grupo é inovador e, quando ficar pronto, vai aumentar a sobrevida de pacientes que aguardam transplante cardíaco. A expectativa é iniciar os testes com seres humanos até o final de 2005 e, depois, lançar o equipamento no mercado. O hospital é ligado à Secretaria Estadual da Saúde.

Aron informa que o Brasil é um dos quatros países que já produzem oxigenadores e equipamentos biomédicos de última geração, exportados para a América Latina e a Europa. Ele explica que mil pacientes no mundo já utilizam bombas de um só ventrículo, e que o protótipo desenvolvido no Instituto Dante Pazzanese vai operar com duas câmaras de bombeamento, sem substituir o órgão original. Testes bem-sucedidos, realizados com carneiros em 2001, possibilitaram o início da experiência com bezerros em 2002. O aparelho funcionou bem, porém o implante de duas câmaras duplicava as dificuldades com o design das peças do aparelho.

“Para facilitar o estudo, optamos por finalizar a experiência com um só ventrículo. Além disso, há um grande número de pacientes que apresentam problemas somente no ventrículo esquerdo. Depois de terminados os testes com um só ventrículo, será mais simples realizar o implante do coração auxiliar com os dois ventrículos”, explica Aron.

Uma das inovações do dispositivo é utilizar uma bomba única para irrigar as duas cavidades cardíacas. Além disso, a máquina aproveita a capacidade natural de bombeamento do paciente, mesmo que seja fraca e insuficiente. Um duto recebe o sangue, que, ao passar pelo dispositivo, é devolvido para o corpo com a pressão ideal. A medida evita a falência futura do órgão, causada pelo trabalho excessivo, e o coração passa a trabalhar menos, ampliando assim as possibilidades de recuperação do tecido muscular doente.

Como o coração auxiliar fica alojado dentro do tórax, na região do peritônio, outra vantagem é reduzir o procedimento invasivo provocado pela operação. A cirurgia de implantação do dispositivo artificial é menos agressiva do que o procedimento de transplante do órgão, que apresenta ainda o problema adicional da rejeição. Quando o dispositivo estiver pronto para o uso em seres humanos, a expectativa é atender, de imediato, 200 pacientes que estejam aguardando transplante cardíaco. “Mas o total de usuários beneficiados com a novidade supera duas mil pessoas no Brasil”, informa Aron.

Equipe diversificada

A equipe do pesquisador é multidisciplinar, formada por médicos, enfermeiros, torneiros, engenheiros eletrônicos, mecânicos e técnicos de diversas especialidades. No Dante Pazzanese trabalham dois cirurgiões, dois residentes, um veterinário, um anestesista, um médico que estuda a coagulação do sangue no aparelho e atendentes de enfermagem que cuidam dos animais. “A idéia é utilizar a mesma equipe envolvida na pesquisa com animais no trabalho com pessoas, porque já tiveram o treinamento e o aprendizado necessários”, explica Aron.

Além desses profissionais, o projeto contou com a colaboração de professores e alunos da Unicamp e da Universidade São Judas; de estagiários da Fatec; de um mestrando da USP de São Carlos, que ajudou a desenvolver as baterias do coração auxiliar; e do Instituto Tecnológico de Aeronáutica (ITA), onde foi projetado o sistema de controle do coração artificial.

Carneiros e bezerros

O médico explica que os primeiros testes de pressão arterial foram realizados com carneiros, por ser difícil simular a experiência em laboratório. Na avaliação, o aparelho ficava fora do corpo do animal. O objetivo era analisar somente como o equipamento respondia ao ser sincronizado com o órgão natural. “O ovino tem corpo pequeno e o implante é difícil, porque se trata de animal de comportamento arredio. E a caixa torácica de um carneiro de 50 quilos, embora seja grande, equivale ao corpo de uma pessoa de 70 quilos”.

Concluída essa etapa, chegou-se à fase atual de desenvolvimento do projeto, que é a realização de testes com bezerros de 90 quilos em média, para simular um paciente humano com peso semelhante. “O filhote de bovino é o animal mais acessível. Para efeito de comparação, são utilizadas fêmeas saudáveis e da mesma raça. Na verdade, um teste mais próximo seria com porcos, e o ideal com chimpanzés, que têm anatomia parecida com a do ser humano, mas é impossível colocar equipamentos em macacos e mantê-los imóveis”, comenta Aron.

Preparo criterioso

As peças do coração artificial são produzidas com materiais leves. O corpo do equipamento é de alumínio e as placas internas e os rolamentos, que se movimentam ininterruptamente, são de aço inoxidável. A parte do diafragma que entra em contato com o sangue é feita de poliuretano – material biocompatível que não rasga nem endurece e é antitrombogênico – para impedir a coagulação e a aderência do sangue às paredes da peça.

O conjunto do coração artificial é totalmente revestido com malha de poliéster. A ideia é que o tecido vivo cresça sob o poliéster e garanta, assim, a fixação do dispositivo dentro do corpo. Outra vantagem do dispositivo é não se movimentar dentro do corpo, e impedir o acúmulo de líquido em espaços vazios, fator que poderia provocar infecções.

O pesquisador informa que sua equipe leva, em média, um mês para realizar uma cirurgia de implante. É preciso tempo para preparar o ambiente, o animal e também reunir todos os profissionais envolvidos na operação. “O procedimento cirúrgico é simples. As maiores dificuldades são conseguir conciliar as agendas de todos os integrantes da equipe e colocar em prática as sugestões passadas”.

Para facilitar o estudo, o coração auxiliar está sendo alimentado por baterias e controladores externos. O equipamento definitivo porém, ficará totalmente alojado dentro do corpo. “Hoje o paciente utiliza uma bateria presa no cinto, que se interliga ao dispositivo por meio de fios. O único risco é de infeccionar a região aberta”, explica.

Custo-benefício

Equipamento similar ao que está sendo desenvolvido tem custo de R$ 300 mil para o paciente. Já o aparelho em desenvolvimento no Dante Pazzanese terá, segundo Aron, o custo aproximado de R$ 40 mil. Com a implantação, esse custo atingirá R$ 120 mil, computadas também as despesas com os procedimentos cirúrgicos.

O pesquisador afirma ser possível ainda reaproveitar peças internas utilizadas em outros equipamentos. “O parafuso que avança e recua para os dois lados, por exemplo, custa U$ 1,5 mil. O motor que gira é de alta potência e eficiência e vale U$ 2 mil”. Além disso, ele diz que as peças são projetadas para funcionar sem problemas durante cinco anos e que a vida útil do parafuso é de vinte anos. “Pode-se reaproveitar componentes e, para baratear mais, é preciso estimular o surgimento de fornecedores de peças capazes de produzi-las em escala industrial, diminuindo assim o custo por peça”.

E conclui, afirmando que uma medida importante seria a de tornar o tratamento gratuito para a população por meio do Sistema Único de Saúde (SUS), que paga hoje R$ 40 mil por um marca-passo e gasta a mesma quantia para adquirir um desfibrilador importado. “Mesmo que, no Brasil, o paciente pagasse um terço desse valor, não seria capaz de arcar com o custo total”, esclarece.

Equipe afinada

O dr. Aron Andrade é formado em Engenharia Mecânica. No terceiro ano da graduação, foi contratado como estagiário do Dante Pazzanese e nunca mais deixou o Instituto. Prestou concurso como engenheiro e, na defesa de tese de mestrado, criou uma máquina que simulava um coração e testava o funcionamento das válvulas cardíacas.

Em 1992, o biomédico desenvolveu uma bomba de sangue com fluxo contínuo, para ser utilizada durante cirurgias. Na época, seu pai foi vítima de um infarto fatal, mas a trágica ocorrência fez com que se tornasse ainda maior a sua motivação para prosseguir nas pesquisas. “Se um dia o dispositivo que inventei puder salvar a vida de pelo menos um paciente, não terá sido em vão todo meu esforço”, lembra emocionado.

Em 1995, aperfeiçoou seu experimento depois de uma estadia de dois anos nos Estados Unidos. Na volta, reassumiu no Dante Pazzanese as pesquisas e estudos com protótipos. No dia 14 de dezembro, Aron foi laureado com o título “Personalidade da Tecnologia 2004”, honra concedida pelo Sindicato dos Engenheiros do Estado.

José Carlos dos Santos é mecânico do centro técnico de experimentos do Dante Pazzanese. Ele auxiliou a produzir a carcaça do coração auxiliar, utilizando materiais de grande resistência como a resina acrílica, substância sintética capaz de suportar o peso do motor e os mecanismos do coração artificial.

Operador de torno no hospital há 13 anos, Pérsio Aníbal conta que o maior desafio é reproduzir no torno, com exatidão, os moldes dos componentes. “Muitas peças solicitadas estão fora da especificação da máquina que opero, já defasada no mercado. Mas o resultado final dos protótipos tem sido muito satisfatório”.

Para o Brasil e exterior

O engenheiro Eddie Luiz Alonso é um dos líderes da Divisão de Bioengenharia do Dante Pazzanese. Ele conta que as exportações de itens eletromédicos e instrumentais tiveram início em 1999, em decorrência das encomendas feitas por cirurgiões de outros países que faziam estágio no instituto. “Eles ficavam muito satisfeitos com a praticidade, o custo e a eficiência de nossos produtos”, lembra Alonso.

Segundo ele, a Divisão exporta bombas infusoras, monitores cardíacos, oxímetros, monitores para coagulação ativa e uma grande variedade de instrumentos para cirurgias cardíacas. “Para usar nossos produtos, o cliente precisa passar pelo treinamento específico que oferecemos. Além disso, damos assistência pós-venda para todos os clientes”.

Atualmente a equipe fabrica sete tipos de produtos eletromédicos e 40 tipos de instrumentais para cirurgia, entre eles um desfibrilador cardíaco, dispositivo usado para reanimar vítimas de infarto.

Rogério Mascia Silveira
Da Agência Imprensa Oficial

Reportagem publicada originalmente nas páginas II e III do Poder Executivo I e II do Diário Oficial do Estado de SP do dia 25/12/2004. (PDF)