Tecnologia permite produzir biogás a partir de vinhaça

Renovável e sustentável, tecnologia desenvolvida por meio de parceria da Fatec e Unesp de Jaboticabal aproveita o resíduo orgânico para gerar combustível de uso doméstico, automotivo e industrial

Estudo da Faculdade de Tecnologia do Estado (Fatec) com a Universidade Estadual Paulista (Unesp), ambas de Jaboticabal, apresenta solução sustentável e inovadora para a vinhaça. Em andamento, a pesquisa revelou a viabilidade de reaproveitar, por meio de reatores anaeróbios, o resíduo orgânico da produção de açúcar e etanol. O resultado do trabalho é o biogás, combustível cuja queima fornece energia térmica (calor) ou eletricidade.

De acordo com a União da Indústria de Cana-de-Açúcar (Unica), em 2014 foram gerados no Brasil cerca de 280 bilhões de litros de vinhaça. Atualmente, a produção de um litro de álcool gera de 10 litros a 15 litros do resíduo – o total depende da tecnologia empregada em cada usina sucroalcooleira. Assim, há no País grande potencial para a produção de biogás, podendo o biocombustível ser direcionado para uso doméstico, automotivo ou industrial.

Tendo como base tecnologias de alto rendimento para produção de biogás (reatores anaeróbios de alta taxa), o estudo prossegue no Laboratório de Saneamento Ambiental da Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias (FCAV) da Unesp. É coordenado pelo engenheiro agrônomo Roberto Alves de Oliveira, também professor do Departamento de Engenharia Rural; e tem autoria compartilhada com a engenheira química Rose Maria Duda, docente do curso de Biocombustíveis da Fatec.

Biogás e adubo

Orientada por Oliveira nos cursos de mestrado, doutorado e pós-doutoramento na Unesp, Rose informa que a pesquisa com a vinhaça começou em 2011. Na época, ela concluiu sua formação acadêmica e foi aprovada no processo seletivo da Fatec Jaboticabal, escola vinculada ao Centro Paula Souza.

A professora conta que o estudo com o biogás dá continuidade a diversas linhas de pesquisas iniciadas na década de 1990, em Jaboticabal, direcionadas ao reaproveitamento de subprodutos da indústria canavieira. Participam diversos pesquisadores, além de quatro estudantes do curso de Biocombustíveis da Faculdade de Tecnologia e mais três alunos de pós-graduação da Unesp, um de mestrado e dois de doutorado.

A pesquisadora da Fatec aponta também como fator favorável à tecnologia desenvolvida, o fato de se evitar o descarte incorreto no solo e nas águas da vinhaça, insumo vegetal também conhecido como vinhoto ou garapão. Escura e com forte odor, essa matéria-prima é rica em potássio – nutriente importante para o desenvolvimento vegetal. “Depois da geração do biogás, é possível aproveitar o restante da vinhaça como fertilizante na plantação de cana-de-açúcar”, explica Rose.

Seguindo a mesma linha de raciocínio, Antônio Sérgio de Souza, aluno do curso de Biocombustíveis da Fatec, sublinha a relevância do trabalho, por apresentar nova opção de energia renovável e sustentável. “Sem contar que essa tecnologia abre nova janela científica e profissional para mim e muitos outros pesquisadores”, observa o estudante.

Parceiros

O professor Oliveira informa que, desde o ano 2000, o grupo de pesquisa de Jaboticabal recebeu apoio como bolsas de estudo e investimento de R$ 1 milhão. Os recursos foram repassados pela Unesp, Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp), Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (Capes) e Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq).

Atualmente, o biogás gerado possui 75% de gás metano, seu principal combustível. O restante da composição é formado por dióxido de carbono e outros gases em pequenas quantidades. A técnica desenvolvida rendeu à Fatec Jaboticabal o primeiro lugar na categoria Ciências Biológicas e Agrárias, na 9ª edição da Feira Tecnológica do Centro Paula Souza (Feteps), realizada em 2015.

Próximos passos

A pesquisa prossegue agora com os cientistas tentando aumentar a quantidade de biogás produzido e a sua concentração de metano. “Procuramos parceiros públicos e privados para a pesquisa evoluir. Se possível, pretendemos patentear e transferir a tecnologia desenvolvida,” ressalta Oliveira.

Outra ação complementar, explica o professor, é convidar pesquisadores, de todos os Estados do Brasil e estrangeiros, para participar da seleção nos cursos de pós-graduação e pós-doutoramento ligados à Unesp de Jaboticabal, em especial o de Microbiologia Agropecuária, berço da pesquisa com o biogás.

Além da vinhaça, o grupo de 23 pesquisadores dedica-se também a atividades agropecuárias afins – microbiologia agrícola, ambiental, zootécnica e veterinária. A seleção para a pós-graduação em Jaboticabal é realizada duas vezes por ano: em março e agosto. Atualmente, seguem abertas as inscrições até o dia 31 para a formação em Microbiologia Agropecuária no site da FCAV (ver serviço), que informa também sobre o programa do curso.

Serviço

Fatec Jaboticabal

Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias (FCAV – Unesp)
E-mail oliveira@fcav.unesp.br
Telefone (16) 3209-8099

Rogério Mascia Silveira
Imprensa Oficial – Conteúdo Editorial

Reportagem publicada originalmente na página I do Poder Executivo I e II do Diário Oficial do Estado de SP do dia 19/03/2016. (PDF)

Soluções inovadoras e inteligentes

Retrospectiva 2014: texto publicado em 20-3-2014, páginas II e III, adaptado para esta edição.

Com entrada franca, feira na Poli-USP apresentou 331 trabalhos científicos de alunos do ensino básico, médio e técnico de todo o País

Hoje (20 de março) é o último dia para conferir no estacionamento da Escola Politécnica (Poli) da USP as invenções e novidades da 12ª Feira Brasileira de Ciências e Engenharia (Febrace), a maior do gênero da América Latina. O evento, que começou no dia 18 de março, é organizado pelo Labora tório de Sistemas Integráveis da Escola Politécnica da USP (LSI-Poli).

Nesta edição, a Febrace mostrou 331 projetos de estudantes do ensino fundamental, médio e técnico de todo o País. Os trabalhos – apresentados anteriormente em feiras afiliadas realizadas em território nacional – foram selecionados entre 1,8 mil inscritos e concorreram a 200 prêmios em sete categorias: Ciências Exatas e da Terra; Biológicas; Saúde; Agrárias; Sociais Aplicadas; Humanas; e Engenharia.

Amanhã e sábado a comissão julgadora da Febrace anunciará os nomes dos vencedores. Os trabalhos mais bem avaliados ganharão troféus e medalhas; e seus autores serão contemplados com bolsas de estudo e oportunidades para estágios. Além disso, concorrerão a uma das nove vagas reservadas para o Brasil na Feira Internacional de Ciências e Engenharia da Intel (Intel ISEF), que neste ano ocorrerá de 11 a 16 de maio, em Los Angeles, nos Estados Unidos. O País tem 34 premiações nessa feira.

Segundo a professora Roseli de Deus Lopes, da Poli-USP, coordenadora da Febrace, a feira abre espaço para o surgimento de talentos para a ciência nacional, provenientes de todas as regiões brasileiras. Ao longo dos três dias do evento, os alunos apresentam seus projetos para os visitantes e se aproximam de colegas e professores de outras localidades, ampliando assim a rede de contatos profissionais.

Aprendem também sobre como obter recursos nos principais órgãos de fomento à pesquisa e ao desenvolvimento tecnológico disponíveis, como Capes, CNPq e Fapesp. “Iniciação científica é fundamental para formar novos quadros para as universidades. Ela também colabora para o surgimento de novos negócios, a partir de soluções inovadoras criadas em salas de aula e em laboratórios escolares”, observa Roseli.

Etecs paulistas: presente!

Dos 331 projetos em exposição na Febrace, 27 foram desenvolvidos por alunos de 13 Escolas Técnicas Estaduais (Etecs). Os trabalhos classificados são de Etecs das cidades de Franca (6), Itanhaém (1), Jacareí (1), Limeira (4), Monte Mor (1), Osasco (1), Piedade (2), Ribeirão Pires (3), Santa Bárbara D’Oeste (1), São Paulo (4) e Suzano (3). As Etecs são mantidas pelo Centro Paula Souza, entidade vinculada à Secretaria Estadual de Desenvolvimento Econômico, Ciência, Tecnologia e Inovação. Atualmente, há 214 delas distribuídas em 157 municípios paulistas.

Nem fogo nem água

A estudante Natyeli Silva, do curso técnico de Curtimento, da Etec Professor Carmelino Corrêa Júnior, de Franca, desenvolveu novo modelo de botas para uso do Corpo de Bombeiros. Quatro vezes mais barato do que o calçado convencional, tem solado e revestimento de couros especiais, que impedem que o material incendeie, se exposto a chamas.

Além disso, também repele a água, mantendo seco os pés do agente em ocorrências com incêndios e ambientes alagados. O custo de cada par de botas é estimado em R$ 60 e as propriedades do couro ignificado (anti-inflamável) e hidrofugado (impermeabilidade) foram comprovadas em estudo realizado pelo Instituto de Pesquisas Tecnológicas (IPT).

Tijolo ecológico

Em Ribeirão Pires, a dupla Fabrício Luciano e Willians Zaguini, do curso técnico em Química, dedicou dois semestres no desenvolvimento do seu projeto na Etec local. Objetivo: criar uma mistura para produzir tijolos à base de materiais baratos, recicláveis e comumente descartados.

O estudo foi orientado pelo professor Carlos Barreiro e a dupla criou, de modo artesanal, um protótipo com jornal e gesso, com preço de custo unitário de R$ 0,06, valor bem inferior aos R$ 0,25 cobrados por um similar convencional. O “tijolo ecológico” está em conformidade com as regras da Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT – NBR) – e já é possível usá-lo com cimento em construções internas.

Sabor prolongado

Encontrar uma opção saudável de lanche rápido para substituir refeições calóricas e pobres em nutrientes adotadas por grande parte da população. Com essa proposta em mente, as estudantes de Química Mariana Barnett e Larissa Careca, da Etec Getúlio Vargas, da capital, desenvolveram uma emulsão comestível (biofilme) capaz de retardar a oxidação e a degradação natural de pedaços de banana e de maçã.

Produzido com fécula de mandioca e cera de abelha, o biofilme não altera o aspecto e o paladar das frutas, fontes naturais de minerais e vitaminas. A ideia é permitir, por exemplo, que um estudante ou uma criança leve na mochila ou lancheira as frutas embaladas pelo biofilme em um pote plástico para comer na hora do intervalo. De acordo com as adolescentes, a fruta revestida pelo filme armazenada em pote na geladeira mantém características nutricionais inalteradas por sete dias – e fora dela, conserva até quatro dias.

Peça pelo número

Permitir a um idoso, criança ou pessoa com deficiência comandar por voz, com segurança e sem contato físico, um elevador. Essa foi a missão proposta e executada pelo trio de estudantes Carlos Teixeira, Matheus Schimidt e Mark Schall, do curso de Eletroeletrônica da Etec Professora Doutora Quiomi Kanashiro Toyohara, de Pirituba, zona oeste da capital.

Com a supervisão dos professores Iverson Machado e Saulo Yokoo, o grupo criou um protótipo de elevador completo. O equipamento possui sistema de computação embarcado e autônomo, contendo hardware (chips, placas, microcontroladores e circuitos) e software (programas de computação para controlar o dispositivo) exclusivos e desenvolvidos sob medida. Com algumas alterações, possibilitará, por exemplo, substituir interruptores de luz, chuveiros, portões e eletrodomésticos.

Serviço

Febrace

Rogério Mascia Silveira
Imprensa Oficial – Conteúdo Editorial

Reportagem publicada originalmente na página III do Poder Executivo I e II do Diário Oficial do Estado de SP do dia 30/12/2014. (PDF)

Soluções inovadoras e inteligentes – Ainda dá tempo de visitar a 12ª Febrace

Com entrada franca, feira na Poli-USP acaba hoje, às 19 horas; em exposição, 331 trabalhos científicos de alunos do ensino básico, médio e técnico de todo o País

Hoje é o último dia para conferir no estacionamento da Escola Politécnica (Poli) da USP, as invenções e novidades da 12ª Feira Brasileira de Ciências e Engenharia (Febrace), a maior do gênero da América Latina. O evento, que começou no dia 18, é organizado pelo Laboratório de Sistemas Integráveis da Escola Politécnica da USP (LSI-Poli).

Nesta edição, a Febrace apresenta 331 projetos de estudantes do ensino fundamental, médio e técnico de todo o País. Os trabalhos – apresentados anteriormente em feiras afiliadas realizadas em território nacional – foram selecionados entre 1,8 mil inscritos e concorrem a 200 prêmios em sete categorias: Ciências Exatas e da Terra; Biológicas; Saúde; Agrárias; Sociais Aplicadas; Humanas; e Engenharia.

Amanhã e sábado a comissão julgadora da Febrace anunciará os nomes dos vencedores. Os trabalhos mais bem avaliados ganharão troféus e medalhas; e seus autores serão contemplados com bolsas de estudo e oportunidades para estágios. Além disso, concorrerão a uma das nove vagas reservadas para o Brasil na Feira Internacional de Ciências e Engenharia da Intel (Intel ISEF), que neste ano ocorrerá de 11 a 16 de maio, em Los Angeles, nos Estados Unidos. O País já tem 34 premiações nessa feira.

O ninho da ciência

Segundo a professora Roseli de Deus Lopes, da Poli-USP, coordenadora da Febrace, a feira abre espaço para o surgimento de talentos para a ciência nacional, provenientes de todas as regiões brasileiras. Ao longo dos três dias do evento, os alunos apresentam seus projetos para os visitantes e se aproximam de colegas e professores de outras localidades, ampliando assim a rede de contatos profissionais.

Aprendem também sobre como obter recursos nos principais órgãos de fomento à pesquisa e ao desenvolvimento tecnológico disponíveis, como Capes, CNPq e Fapesp. “Iniciação científica é fundamental para formar novos quadros para as universidades. Ela também colabora para o surgimento de novos negócios, a partir de soluções inovadoras criadas em salas de aula e laboratórios escolares”, observa Roseli.

Etecs paulistas: presente!

Dos 331 projetos em exposição na Febrace, 27 foram desenvolvidos por alunos de 13 Escolas Técnicas Estaduais (Etecs). Os trabalhos classificados são de Etecs das cidades de Franca (6), Itanhaém (1), Jacareí (1), Limeira (4), Monte Mor (1), Osasco (1), Piedade (2), Ribeirão Pires (3), Santa Bárbara D’Oeste (1), São Paulo (4) e Suzano (3).

As Etecs são mantidas pelo Centro Paula Souza, entidade vinculada à Secretaria Estadual de Desenvolvimento Econômico, Ciência, Tecnologia e Inovação. Atualmente, há 214 delas distribuídas em 157 municípios paulistas.

Nem fogo nem água

A estudante Natyeli Silva, do curso técnico de Curtimento, da Etec Professor Carmelino Corrêa Júnior, de Franca, desenvolveu um novo modelo de botas para uso do Corpo de Bombeiros. Quatro vezes mais barato que o calçado convencional, tem solado e revestimento de couros especiais, pois impedem que o material incendeie se exposto a chamas. Além disso, também repele a água, mantendo seco os pés do agente em ocorrências com incêndios e ambientes alagados.

A ideia do Equipamento de Proteção Individual (EPI) foi da professora Joana D’Arc de Souza, da disciplina de Couros e Peles. Docente do único curso técnico de Curtimento disponível no Estado de São Paulo, ela conta que a ideia surgiu depois que um policial, pai de uma amiga, teve um pé de coturno incinerado por uma brasa em uma situação de combate ao fogo. A docente, então, apresentou a ideia para Natyeli, que, em um ano, conseguiu produzir alguns pares ao custo de R$ 60, cada um.

De acordo com a estudante e sua orientadora, as propriedades do couro ignificado (anti-inflamável) e hidrofugado (impermeabilidade) foram comprovadas em estudo realizado pelo Instituto de Pesquisas Tecnológicas (IPT).

Natyeli é filha de uma coladeira e de um pespontador, ambos operários do polo calçadista de Franca. Ela se dedicou ao trabalho com mais um desafio incluído no projeto: retirar do processo de fabricação do couro dois elementos poluentes, o isopor e as aparas do tipo wet-blue. “O próximo passo será desenvolver, até o final do curso, uma roupa antichama”, disse a estudante, orgulhosa.

Tijolo ecológico

Em Ribeirão Pires, a dupla Fabrício Luciano e Willians Zaguini, do curso técnico em Química, dedicou dois semestres no desenvolvimento do seu projeto na Etec local. Objetivo: criar uma mistura para produzir tijolos à base de materiais baratos, recicláveis e comumente descartados. O estudo foi orientado pelo professor Carlos Barreiro e a dupla desenvolveu, de modo artesanal, um protótipo utilizando jornal e gesso, com preço de custo unitário de R$ 0,06, valor bem inferior aos R$ 0,25 cobrados por um similar convencional.

Fabrício submeteu o produto a testes físicos de resistência, rigidez e de compactação. Ele conta que seu “tijolo ecológico” está em conformidade com as regras da Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT – NBR). Segundo ele, já é possível usá-lo com cimento em construções internas. O próximo passo é fazer novas avaliações com exposição do material a fenômenos naturais (sol, chuva, umidade, etc.). Depois, o produto será encaminhado para testes no IPT e, finalmente, patenteado.

Cartografia descomplicada

Na Etec Monte Mor, o professor Roney Caum propôs um desafio à sua classe do ensino médio: identificar os nomes dos 26 Estados brasileiros e do Distrito Federal em um mapa do Brasil sem os nomes das unidades territoriais. Ninguém conseguiu acertar 100%. Um tempo depois, o docente repetiu a experiência, acrescentando dicas curtas sobre cada uma das unidades da Federação – e o total de respostas correta aumentou.

Desafiados pela proposta do educador, os estudantes Éverton dos Anjos e Letícia Montezel se dispuseram a produzir uma ferramenta pedagógica para ajudar a combater essa defasagem no ensino de Geografia. A proposta incluía auxiliar, de modo lúdico, o aluno a identificar os Estados brasileiros e a localizar, a partir de coordenadas cartográficas, onde se encontram atualmente no mapa do País.

Batizada de Geografia Divertida, a iniciativa exigiu um ano e meio de trabalho – e incluiu a criação de 27 fichas com 12 dicas, a partir da coleta de dados de fontes confiáveis na internet sobre os 26 Estados e o Distrito Federal. O passo seguinte foi elaborar questionários e um jogo, com tabuleiro inspirado no tradicional War, para executar o projeto. A experiência foi, então, feita com 240 alunos do ensino fundamental II da cidade com resultados satisfatórios – e, novamente, na segunda etapa, os acertos também foram maiores.

Para Éverton e Letícia, a experiência comprovou a necessidade de serem repensados os modelos pedagógicos tradicionais – e adaptá-los para a geração atual de estudantes, que recebem grande volume de informações, de diferentes fontes e em menor tempo, sem conseguir reter muitos conteúdos.

A propriedade intelectual da ferramenta desenvolvida foi cedida à Etec. Os estudantes esperam que colegas de turmas seguintes aprimorem ainda mais a ferramenta. “O segredo é induzir cada participante a aprender mais para vencer as partidas”, observam.

Sabor prolongado

Encontrar uma opção saudável de lanche rápido para substituir refeições calóricas e pobres em nutrientes adotadas por grande parte da população. Com essa proposta em mente, as estudantes de Química Mariana Barnett e Larissa Careca, da Etec Getúlio Vargas, da capital, desenvolveram uma emulsão comestível (biofilme) capaz de retardar a oxidação e a degradação natural de pedaços de banana e de maçã.

O trabalho com o produto orgânico foi orientado pelo professor Fernando dos Santos e testado com sucesso em familiares das garotas. “Ninguém passou mal depois que comeu”, disseram, brincando. Produzido com fécula de mandioca e cera de abelha, o biofilme não altera o aspecto e o paladar das frutas, fontes naturais de minerais e vitaminas.

A ideia é permitir, por exemplo, que um estudante ou uma criança leve na mochila ou lancheira as frutas embaladas pelo biofilme em um pote plástico para comer na hora do intervalo escolar. Assim, deixariam de comprar um salgado, hambúrguer ou pão de queijo na cantina escolar.

De acordo com as adolescentes, um pedaço de fruta revestido pelo filme e armazenado em um pote na geladeira tem suas características nutricionais inalteradas por sete dias. Fora do refrigerador, dura até quatro dias. “Pesquisamos a fundo os ingredientes possíveis para produzir a emulsão e descobrimos que não existe no mercado nenhum produto com as características do nosso protótipo”, revelam confiantes.

Peça pelo número

Permitir a um idoso, criança ou pessoa com deficiência comandar por voz, com segurança e sem contato físico, um elevador. Essa foi a missão proposta e executada pelo trio de estudantes Carlos Teixeira, Matheus Schimidt e Mark Schall, do curso de Eletroeletrônica da Etec Professora Doutora Quiomi Kanashiro Toyohara, de Pirituba, zona oeste da capital.

Com a supervisão dos professores Iverson Machado e Saulo Yokoo, o grupo criou um protótipo de elevador completo. O equipamento possui sistema de computação embarcado e autônomo, contendo hardware (chips, placas, microcontroladores e circuitos) e software (programas de computação para controlar o dispositivo) exclusivos e desenvolvidos sob medida.

O protótipo do elevador tem recursos de captura e de processamento da voz do usuário – depois do comando dado no microfone, o som é convertido instantaneamente em sinais digitais e dá instruções para subir ou descer. Se preferir, o usuário pode acionar os comandos por botões no painel, que possui também um sensor para detectar a presença de pessoas ou objetos e tem suas operações sinalizadas por lâmpadas de LED piscantes.

Testado com sucesso, seus criadores pretendem patentear a invenção. Eles explicam que o conceito do sistema pode ser reaproveitado em outras aplicações em uma casa totalmente inteligente e automatizada. Com algumas alterações, permitiria, por exemplo, substituir interruptores de luz, chuveiros, portões e eletrodomésticos.

Serviço

A Febrace está montada em uma tenda no estacionamento da Escola Politécnica da USP – Av. Prof. Luciano Gualberto, travessa 3, nº 380 – Butantã. A entrada é franca.

Rogério Mascia Silveira
Imprensa Oficial – Conteúdo Editorial

Reportagem publicada originalmente nas páginas II e III do Poder Executivo I e II do Diário Oficial do Estado de SP do dia 20/03/2014. (PDF)