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Sistema utiliza pressão da água de torneira para gerar energia

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Criado na Fatec São Carlos, dispositivo de baixo custo permite carregar um telefone celular, acender lâmpada de LED ou acumular eletricidade em uma bateria

Inspirado no funcionamento de usinas hidrelétricas, o sistema de baixo custo criado na Faculdade de Tecnologia do Estado (Fatec) de São Carlos permite gerar energia elétrica em uma torneira de residência ao utilizar a pressão existente na água vinda da rua. Batizado de Energia Líquida, o dispositivo permite suprir necessidades cotidianas de baixo consumo energético, como carregar um telefone celular ou acender uma lâmpada de diodo emissor de luz (LED).

Sob orientação do professor Alfredo Colenci Neto, o sistema foi desenvolvido por Angelo Nannini Neto, universitário do quarto semestre do curso de Gestão Empresarial. O estudante pretende apresentá-lo como seu Trabalho de Conclusão de Curso (TCC) no final do ano que vem, porém sua viabilidade já rendeu notoriedade: o projeto ficou entre os 15 finalistas do 3º Desafio Inova Paula Souza de Ideias e Negócios (2015/2016).

Requisitos

“A proposta é oferecer uma fonte adicional de energia elétrica, em especial em locais sujeitos a blecautes frequentes, principalmente zonas rurais e periferias”, revela o universitário. Segundo Nannini Neto, a única exigência para o dispositivo funcionar é que a casa ou o apartamento tenha pressão mínima de 6 metros por coluna de água (m.c.a.) em seus encanamentos.

O passo seguinte é a instalação do equipamento em cada uma das saídas de água da residência, isto é, acoplá-lo às torneiras ou ao chuveiro da residência. Assim, sempre que alguém for escovar os dentes, usar o vaso sanitário, lavar roupa ou louça ou tomar banho, o sistema irá gerar eletricidade.

Bateria

O universitário, de 52 anos, construiu o protótipo com pedaços de poliacetal – tipo de plástico que pode ser usinado (moldado). O dispositivo projetado consiste de um cilindro dotado de uma espécie de turbina em seu interior. Com a pressão da água, essa peça gira e transfere a energia produzida a um gerador, para a obtenção de eletricidade.

O equipamento é capaz de armazenar energia em uma bateria – essa experiência também foi testada pelo universitário com sucesso. Para isso, a corrente elétrica produzida precisa ser retificada, ou seja, um circuito eletrônico incorporado ao dispositivo faz a adaptação da corrente para a tensão adequada à acumulação de eletricidade.

Futuro

Agora, o criador do sistema pretende recorrer à Agência de Inovação do Centro Paula Souza (Inova) para patentear a sua metodologia. Ele considera a possibilidade de empreender e montar um negócio com base na produção do dispositivo. Outra opção é repassar a tecnologia a algum investidor ou empresa interessada.

“O protótipo custou R$ 100, porém, a produção em escala industrial pode reduzir esse custo para até R$ 30. Assim, seria possível revender o Energia Líquida por cerca de R$ 60 – valor acessível à maioria dos consumidores”, acredita.

Empreender

O Desafio Inova Paula Souza de Ideias e Negócios tem por objetivo destacar projetos de base tecnológica criados por alunos de Escolas Técnicas Estaduais (Etecs) e Fatecs com potencial para originar novas empresas e serviços. Na seleção dos trabalhos acadêmicos, os critérios considerados são inovação, possibilidade de oferecer resposta a um problema existente na sociedade, viabilidade comercial e competitividade.

Aproximadamente 3 mil estudantes participaram da edição 2015/2016 do concurso estadual. A avaliação dos trabalhos foi delegada a um júri formado por professores de diferentes áreas, empresários e investidores. Foram selecionados 15 projetos para a fase final, sendo o Energia Líquida um dos finalistas. O nome dos três vencedores foi divulgado em solenidade realizada dia 24 de junho, no Centro de Capacitação do Centro Paula Souza, na capital.

ABC campeão

Nessa terceira edição do evento, o trio de campeões origina-se de Etecs e Fatecs da região do ABC. O primeiro lugar coube ao Detect 3, dispositivo criado na Etec Santo André para prevenir explosões e acidentes causados por gás de cozinha.

A segunda colocação foi obtida pela Cadeira Infantil Veicular Inteligente (Civi), da Fatec Santo André. Também estruturada em sensores, alerta o motorista sobre criança esquecida no interior de carro e entra em operação quando o condutor desce do veículo e não desafivela o cinto de segurança da cadeirinha da criança ou quando a temperatura no interior do veículo se eleva. Um bicicletário automatizado desenvolvido na Fatec São Bernardo do Campo conquistou o terceiro lugar.

Inscrição

A edição 2016/2017 do Desafio está com inscrições abertas até o dia 31 de agosto. Para concorrer, os grupos de alunos interessados devem desenvolver um modelo de negócio com a ajuda de um professor mentor de um dos 15 polos regionais da Agência Inova Paula Souza no Estado. A inscrição no concurso e informações adicionais estão disponíveis no site da Agência (ver serviço).

Serviço

Agência Inova Paula Souza
Fatec São Carlos
Telefone (16) 3307-7545
Vídeo sobre o projeto pode ser visualizado em https://youtu.be/eRAflLMkm64

Rogério Mascia Silveira
Imprensa Oficial – Conteúdo Editorial

Reportagem publicada originalmente na página IV do Poder Executivo I e II do Diário Oficial do Estado de SP do dia 22/07/2016. (PDF)

Tecnologia permite produzir biogás a partir de vinhaça

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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)

Glicerol é aposta da USP para gerar energia limpa

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Desenvolvida no câmpus de Ribeirão Preto, tecnologia dá destinação ambiental correta ao resíduo da produção de biodiesel, gera eletricidade e produz dihidroxiacetona, matéria-prima de alto valor agregado

A corrida científica mundial em busca de novas fontes de energia renováveis e sustentáveis ganhou mais um competidor: o glicerol, um dos resíduos orgânicos da produção de biodiesel. Ao propor, em Ribeirão Preto, a sua oxidação (queima) em condições especiais, a pesquisadora Lívia Palma conseguiu associar o descarte ambiental correto de um poluente com a geração de eletricidade e a produção de dihidroxiacetona, matéria-prima de alto valor usada na indústria vinícola, de bronzeadores e de produtos médicos.

“A eletricidade é obtida por meio da célula a combustível, um tipo de gerador capaz de fornecer, de modo permanente, energia para baterias de carros, notebooks, celulares, etc.”, explica Lívia, que trabalha no Laboratório de Eletroquímica e Eletrocatálise da Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras da Universidade de São Paulo (FFCLRP-USP).

Grandes montadoras internacionais de veículos, como Honda e Toyota, também pesquisam atualmente as células a combustível. Diferentemente das baterias convencionais, feitas à base de lítio e de outros metais pesados, as equipadas com esse dispositivo inovador não precisam ser recarregadas porque têm um tanque acoplado, que possibilita o reabastecimento. “Assim, quando se esgota o combustível no tanque, basta repor”, afirma Lívia.

A célula a combustível é dividida em duas partes. A primeira, chamada de ânodo, é responsável pela condução da corrente elétrica de um sistema – nela o combustível é queimado, liberando elétrons que atravessam o circuito e acionam o funcionamento de um motor. Na segunda parte, os elétrons tem como destino o outro polo, chamado cátodo, onde o oxigênio será reduzido. “A reação de oxigênio é mais rápida em meio alcalino”, destaca a pesquisadora.

Renda

Outro mérito do estudo acadêmico de Lívia é gerar riqueza a partir da reciclagem de um resíduo de origem orgânica, abundante e com potencial poluente. O grama do glicerol custa R$ 0,70 e origina a dihidroxiacetona cujo grama vale R$ 215.

“A cada dez litros de biodiesel produzido, 10% desse volume é glicerol. O estudo propõe agora definir qual é a quantidade de glicerol necessária para produzir um grama de dihidroxiacetona (um dos resíduos da geração de eletricidade na célula a combustível)”, informa Lívia.

Prata da casa

Formada e pós-graduada em Química pela FFCLRP-USP, em seu doutorado Lívia recebeu bolsa de estudo da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado (Fapesp). Ela defendeu sua tese no ano passado, com orientação da professora Adalgisa Andrade, também do Departamento de Química, da FFCLRP. O título da tese é Desenvolvimento de células a combustível de álcoois direta: Produção de protótipos de alta potência.

Além do glicerol, o estudo acadêmico de Lívia também investigou meios de aumentar a eficiência da oxidação de outro álcool, o etanol. Em ambos os combustíveis, a reação química provocada para gerar eletricidade quebra as ligações de carbono e as transforma, entre outros produtos, em gás carbônico ou carbonato.

Desafios

Os próximos passos do estudo desenvolvido na USP Ribeirão Preto são achar meios para diminuir o uso de metais nobres (platina e paládio) necessários no processo de queima do glicerol (ou do etanol) dentro da célula a combustível. Por serem resistentes à corrosão e à oxidação, essas matérias-primas caras são inseridas em um meio alcalino (pH maior que sete) para acelerar a velocidade e a eficiência da reação química e gerar mais eletricidade em menos tempo.

Lívia destaca a existência de outras pesquisas com célula a combustível, alimentadas por hidrogênio, um gás que, embora seja abundante na atmosfera, é de difícil manipulação por ser muito volátil e trazer riscos de explosões. “A principal vantagem do glicerol é reaproveitar uma matéria-prima que costuma ser descartada. Meu desafio agora é encontrar parceiros interessados em financiar e colaborar com o desenvolvimento da tecnologia, que tem muito potencial para gerar riqueza e inovação”, finaliza.

Serviço

Departamento de Química da FFCLRP-USP
Tel. (16) 3315-3725
E-mail ardandra@ffclrp.usp.br

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 11/02/2016. (PDF)