Resíduos de curtumes propiciam pesquisas e negócios na Etec Franca

Matérias-primas de alto potencial poluente recebem tratamento e rendem fertilizantes, biodiesel e pele humana artificial para enxertos ósseos e implantes dentários

Com o propósito de inovar com soluções de negócios e sustentáveis para os resíduos da produção coureiro-calçadista de Franca, a Escola Técnica Estadual (Etec) Professor Carmelino Corrêa Júnior mantém, desde 2010, linhas de pesquisa nessa área com seus alunos e docentes.

Segundo a professora Joana Félix, coordenadora de diversos desses trabalhos, a proposta é prover destinação ambiental adequada para as sete principais matérias-primas descartadas pelas fábricas e curtumes da região, e, ainda, originar novos negócios, a partir de tecnologias desenvolvidas e patenteadas no Instituto Nacional de Propriedade Industrial (Inpi).

Um dos pontos de partida da integração entre a Etec agrícola com o Arranjo Produtivo Local (APL) de Franca, composto por cerca de 450 empresas, foi o pós-doutoramento de Joana. Formada em Química, com graduação, mestrado e doutorado na Universidade Estadual de Campinas (Unicamp), ela iniciou em 2002 pós-doutoramento na Universidade de Harvard (Boston, Estados Unidos).

“O desafio proposto por meu orientador foi achar respostas viáveis e de baixo custo para fazer gestão ambiental. Desde então, as pesquisas com a composição e possibilidades de uso dos resíduos não pararam mais”, conta.

Em Franca, os principais descartes são os lodos de cromo, de recurtimento e de cal. Há também a serragem e as aparas do couro wet blue (que sofreu o primeiro processo de transformação no curtume), o pó de lixadeira e os retalhos. Em média, são geradas 218 toneladas diárias desses resíduos na cidade – no Brasil, são 3,5 mil toneladas por dia.

Linha de pesquisa

O trabalho pioneiro foi realizado com fertilizantes em 2012. Teve orientação do professor e agrônomo Cláudio Sandoval, diretor da Etec. Segundo ele, o passo inicial é eliminar, por meio de tratamentos laboratoriais, os contaminantes, por exemplo, cromo e corantes. Depois, cada tipo de resíduo origina um fertilizante diferente. Esse projeto recebeu prêmio em 2015 do Conselho Regional de Química do Estado de São Paulo.

Segundo Sandoval e Joana, além da sustentabilidade, esses fertilizantes têm outros diferenciais, como preço menor e menor tempo de ação no solo. “O quilo deles sai em média por R$ 0,30, enquanto o da ureia, fertilizante convencional bastante utilizado, custa R$ 1,70”, observam.

“Alface cultivada com o insumo tradicional demora cerca de dois meses do plantio até a colheita. Com o fertilizante da Etec, o prazo cai para 45 dias”, informam, destacando o fato de essa tecnologia estar sendo agora transferida a uma empresa da área de fertilizantes.

Integração

Dos 512 alunos matriculados na Etec de Franca, 15 participam ativamente dos projetos com os resíduos e são orientados por Joana, Sandoval e mais cinco professores de diversos cursos. A cada semestre, o grupo ganha novos componentes depois do Vestibulinho das Etecs. De acordo com os docentes, o critério de seleção para ingressar na equipe é ter interesse em dar continuidade à linha de pesquisa.

“Procuramos integrar o corpo acadêmico de todos os cursos nos projetos. Por exemplo, o fertilizante foi testado, a princípio, com mudas de café da estufa do curso de cafeicultura. Como essa planta é perene e ficará muito tempo no viveiro, é interessante a liberação lenta do nitrogênio presente no fertilizante, para evitar o desenvolvimento do vegetal antes do tempo recomendado”, explicam os docentes.

Biocombustível

Os retalhos coloridos de couro são a base da pesquisa com o biodiesel. Nesse processo, a primeira fase é a extração dos corantes de diversas cores, resíduos também com potencial poluente. No mercado, custam cerca de R$ 250 o quilo, e, com tecnologia adequada, podem ser reaproveitados por setores industriais, como o têxtil e o papeleiro. “Extrair o corante custa aproximadamente R$ 2 o quilo. É uma área promissora para novos negócios”, estimam.

No passo seguinte, ocorre a retirada do cromo, outro descarte com potencial poluente apto a ser reaproveitado e, finalmente, ocorre a extração dos óleos de engraxe, a base do biodiesel usado em tratores, ônibus e caminhões. Cada litro do biocombustível, feito com resíduos, sai por R$ 0,20. “Em Franca, são geradas diariamente 110 toneladas de retalhos, volume suficiente para produzir 22 mil litros de biodiesel”, informam.

Peles

Em 2009, um acidente de trabalho com ácido sulfúrico cegou e queimou 95% da pele do corpo de um funcionário de curtume. Sensibilizado com a tragédia, um colega dele questionou Joana sobre a possibilidade de reaproveitar a pele de animais em transplantes humanos. O Brasil possui apenas quatro bancos de pele para atender hospitais do País inteiro – e, em todos, a escassez de matéria-prima é recorrente.

Intrigada com a questão, Joana descobriu na pele suína 78% de biocompatibilidade com a humana, isto é, com métodos adequados seria possível eliminar os 22% restantes de rejeição ao biomaterial. “O diâmetro dos poros da pele suína é maior do que o dos humanos. Assim, fiz o fechamento do volume desses poros com colágeno, matéria-prima abundante nos resíduos e muito valorizada nas indústrias farmacêutica e cosmética”, explica Joana.

Em 2015, a pele humana artificial foi testada com sucesso na Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo (USP), de Ribeirão Preto. Hoje, 1,5 metro dela custa, em média, R$ 85, enquanto a mesma medida da pele produzida em laboratório pode sair até por R$ 5 mil. Atualmente, uma multinacional farmacêutica negocia com a Etec o direito de produzi-la comercialmente.

Ossos e dentes

Neste ano, a pedido de médicos e dentistas, surgiu a proposta de aproveitar o colágeno usado na pele artificial para fazer reconstituição óssea, necessidade comum em implantes dentários e em pacientes com perda de tecidos. Na pesquisa desenvolvida na Etec Franca, depois de tratado, o resíduo teve seu potencial terapêutico multiplicado com a adição de hidroxiapatita (substância presente na escama do piau, peixe da fauna brasileira).

“Cada 100 gramas de hidroxiapatita sintética importada custa US$ 350. Nos pesque-pague, é possível obter grátis as escamas, considerando o fato de essa matéria-prima representar um custo para os proprietários dos estabelecimentos, por exigir descarte ambiental adequado”, informa Joana. Segundo ela, o método desenvolvido possibilita a extração da matéria-prima natural a partir de outros peixes criados para o consumo humano, como a tilápia e o pirarucu, por exemplo.

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 30/05/2017. (PDF)

Centro Paula Souza premia a inovação e cultura empreendedora

Projetos científicos vencedores de concursos de Etecs e Fatecs reúnem condições para se transformar em negócios sustentáveis; foram avaliados 1,5 mil trabalhos

O Núcleo de Inovação Tecnológica do Centro Paula Souza divulgou os três projetos vencedores da segunda edição do concurso Desafio de Ideias e Negócios. O evento foi realizado no prédio de Administração Central do Centro Paula Souza, na capital, e celebrou o encerramento de uma disputa com quatro etapas classificatórias iniciadas em agosto de 2014.

Conhecido como Desafio, o concurso avaliou 1,5 mil projetos de alunos de 218 Escolas Técnicas (Etecs) e de 64 Faculdades de Tecnologia (Fatecs) paulistas. O projeto campeão Pele Humana para Transplantes e Testes Farmacológicos, da Etec Professor Carmelino Corrêa Júnior, de Franca, recebeu prêmio de R$ 8 mil. Em segundo lugar ficou Cadeira de Rodas Controlada por Voz, da Etec Lauro Gomes, de São Bernardo do Campo, que levou R$ 4 mil. A premiação de R$ 2 mil foi para o Virtual Band, da Fatec Baixada Santista, de Santos.

Aceitação

De acordo com o regulamento, os critérios considerados na avaliação dos trabalhos foram inovação, competitividade e viabilidade para transformar um projeto científico em um negócio sustentável. Cada projeto concorreu em um dos dez eixos tecnológicos da disputa: Produção Industrial; Produção Alimentícia; Controle e Processos Industriais; Gestão e Negócios; Turismo, Hospitalidade e Lazer; Infraestrutura; Recursos Naturais; Ambiente, Saúde e Segurança; Informação e Comunicação; Produção Cultural e Design.

O diretor da Agência Inova Paula Souza, Oswaldo Massambani, explica que o concurso anual é uma oportunidade para fortalecer a cultura empreendedora, desenvolver novos produtos e serviços e, ainda, beneficiar um ambiente favorável para investidores e incubadoras tecnológicas. “Os projetos são ideias bem estudadas do ponto de vista empresarial e todos têm boas chances de aceitação no mercado”, explicou.

Inovação

Moradora de Claraval, cidade mineira distante 17 quilômetros de Franca, Ângela de Oliveira, de 18 anos, segue estudando à noite para obter seu terceiro diploma técnico. Aluna de cafeicultura da Etec Professor Carmelino Corrêa Júnior formou-se pela instituição em dois cursos: curtimento e meio ambiente.

Da família de oito irmãos, Ângela se destaca nos estudos. Sua primeira aprovação no Vestibulinho foi no fim de 2012. Na Etec Agrícola de Franca, pode fazer aquilo de que mais gosta na vida: estudar e, de preferência, química, área para a qual vai prestar vestibular no fim do ano. Hoje, ela divide seu tempo entre o trabalho em uma empresa calçadista de Franca, as aulas noturnas na Etec e o curso de inglês aos sábados.

Pele artificial

Na Etec, a professora Joana D’Arc Felix de Souza foi responsável por sua iniciação científica. Apontou e segue indicando caminhos para Ângela avançar na área de pesquisa que escolheu para trilhar em sua carreira acadêmica: descobrir um jeito para atenuar o sofrimento de vítimas de queimaduras e de aumentar a autoestima dessas pessoas.

A opção pelo tema se deu a partir de duas situações vivenciadas pela estudante: na primeira, presenciou um acidente de trânsito e viu uma vítima com o corpo em chamas; na segunda, um trabalhador de um curtume de Franca teve 95% do corpo queimado com ácido sulfúrico. Na época, não havia pele suficiente para fazer enxerto e salvá-lo – o caso comoveu não apenas Ângela, mas todos na região do principal polo calçadista do Estado.

O Brasil possui apenas quatro bancos de pele para atender hospitais do País inteiro, localizados em São Paulo, Recife, Porto Alegre e Curitiba. Em todos, a escassez de matéria-prima é recorrente.

No processo tradicional de obtenção, o tecido humano é extraído de cadáveres e passa por tratamentos específicos para, depois, ser usado como ‘curativo biológico’ em pacientes com queimaduras. Entretanto, a pele transplantada tem ação limitada. Depois de um tempo, o enxerto tende a ser rejeitado pelo organismo do receptor, prejudicando a recuperação de pacientes com grande parte do corpo queimado.

A ideia de Ângela foi desenvolver um tipo de pele artificial reaproveitando o colágeno presente na pele suína, que é 78% similar à humana. A matéria-prima são retalhos do couro suíno wet blue, exigindo como desafio inicial a extração do colágeno presente em sua composição e, depois, com muita pesquisa e dedicação, a proposta de torná-lo um biomaterial 100% biocompatível com a pele humana.

A pele artificial desenvolvida em Franca tende a ser alternativa futura à pele sintética usada atualmente em muitas cirurgias e transplantes. Um metro e meio de pele tem custo médio de R$ 85, enquanto a mesma medida de pele produzida em laboratório e comprada pelos hospitais pode chegar a custar R$ 5 mil. O material ainda não foi testado em humanos, mas rendeu o primeiro lugar no Desafio de Ideias e Negócios do Centro Paula Souza e tem encaminhado pedidos de patentes nacional e internacional, de validade em 32 países.

Recebeu, também, três láureas adicionais: o Prêmio 2014 do Conselho Regional de Química; o Prêmio Jovem Inventor, concedido pelo programa de televisão Caldeirão do Huck; e o Prêmio de Ideias Empreendedoras, outorgado pelo Colégio Técnico da Unicamp, o Cotuca.

Tons de pele

“O trabalho não se restringe à área médica. Tem grande valor também para o meio ambiente”, explica a professora Joana. Além do colágeno, o couro wet blue contém cromo em sua composição. De acordo com a lei ambiental vigente, esse resíduo tóxico do processo produtivo dos curtumes exige tratamento antes do descarte industrial.

Ângela e Joana, a dupla afinada da Etec de Franca, explicam que o próximo passo da pesquisa com o couro de porco é sintetizar a melanina, pigmento que define a cor da pele, do cabelo e dos olhos das pessoas. Atualmente, a pele extraída de cadáveres e direcionada aos bancos de tecidos é de pessoas brancas. A proposta é estudar opções para outros tons de pele, como a dos negros e asiáticos.

Um protótipo de cadeira de rodas elétrica, controlada de modo instantâneo por comandos básicos de voz, rendeu ao grupo liderado por Daniel Braite Labriola, 23 anos, aluno de mecatrônica da Etec Lauro Gomes, de São Bernardo do Campo, o segundo lugar no concurso. Com viabilidade comprovada, a invenção foi indicada pela escola técnica para o evento e tem pedido de patente encaminhado.

Funcionando com cinco comandos (frente, pare, ré, esquerda e direita), o dispositivo usa dois motores de vidro elétrico automotivo como forma de propulsão. Esse foi o tema do Trabalho de Conclusão de Curso (TCC) apresentado em junho de 2014 pelo grupo de Daniel e poderá se transformar em meio de locomoção para idoso ou pessoa com deficiência física (cadeirante).

Comando de voz

O sistema de controle da cadeira de rodas foi adaptado de um projeto anterior de automação residencial desenvolvido por Daniel, cuja formação inclui também diploma técnico em informática. Com conceitos de inteligência artificial e um sistema embarcado de controle, o dispositivo de acessibilidade recebe as instruções através de um módulo controlado por voz. Para decodificar os comandos e executar os movimentos, o sistema compara as ordens com informações gravadas na memória do aparelho.

Filho de metalúrgico com perfil também inventor, Daniel é autodidata e, na oficina do pai, desenvolve projetos completos de software (programação) e hardware (placas e circuitos). Quando tem dificuldade em alguma etapa, busca respostas em vídeos veiculados na internet. Assim que finalizou o protótipo da cadeira de rodas, publicou vídeo no YouTube demonstrando seu funcionamento e operação (disponível no link http://goo.gl/SU0fFE).

Atualmente, Daniel segue em busca de oportunidade de trabalho em mecatrônica e tecnologia de informação. Ao mesmo tempo, faz engenharia na Universidade Virtual do Estado de São Paulo (Univesp). No curso, as aulas on-line de formação a distância são ministradas durante a semana e os encontros presenciais ocorrem aos sábados.

Virtual Band

Três meses de trabalho foram suficientes para o grupo de cinco calouros do curso de Análise e Desenvolvimento de Sistemas da Fatec Baixada Santista Rubens Lara, de Santos, criar um programa, no segundo semestre de 2014, para facilitar o aprendizado musical. O software foi concebido para funcionar conectado à internet, com voz e instrumentos musicais (simulações foram feitas com bateria, guitarra, piano e violino, entre outros) e óculos de realidade aumentada.

Ainda não comercializado no Brasil, os óculos de realidade aumentada são um dispositivo de informática “vestível”. Permite ao usuário executar projetos em 3D, acessar sites e redes sociais e trocar e-mails, entre outras possibilidades. Tem como exemplos o Google Glass, do Google, e o HoloLens, da Microsoft, cujo comercial (em inglês) pode ser assistido no YouTube, no link http://goo.gl/T972Vg.

Ferramenta lúdica

A paixão pela música e por videogames foi o ponto de partida do projeto dos universitários de Santos, que também se inspiraram nas mais recentes e revolucionárias tecnologias para criar o Virtual Band. O projeto garantiu ao grupo a terceira colocação no Desafio de Ideias e Negócios do Centro Paula Souza.

Apresentado no plano teórico, o Virtual Band é uma plataforma de aprendizado inspirada em jogos eletrônicos, cujos controles são instrumentos musicais de brinquedo, de jogos como Rock Band, Guitar Hero e Rocksmith. Nesses títulos, de acordo com o ritmo de cada canção, é exigida destreza do jogador para apertar a sequência correta de itens que representam as notas musicais que surgem na tela vindas de diversas direções.

No Virtual Band, a brincadeira dos consoles se transforma em ferramenta educacional lúdica e dinâmica, explica a violinista, arquiteta e programadora Carla Mendanha, 25 anos. Mesmo sem ter disponíveis os óculos para os testes, a viabilidade do programa foi confirmada com similares existentes no mercado e, também, teve como base os óculos de realidade aumentada.

Em vez de só apertar botões, como ocorre nos videogames, o Virtual Band in dica com uma luz piscante qual nota deve ser executada nas “casas” do “braço” da guitarra ou nas teclas do piano cuja visualização é feita com os óculos de realidade aumentada. “Nosso próximo passo será desenvolver o aplicativo para os óculos de realidade aumentada. A patente da invenção deve ser depositada até o fim do mês e a meta é repassar a tecnologia para uma empresa de informática, podendo ser o próprio Google ou a Microsoft”, explica Carla.

O grupo da turma matutina da Etec de Santos foi orientado pelo professor João Carlos Gomes e tem como líder o pianista Matheus Fernandes, 18 anos. É integrado ainda pelos estudantes Munike Silva, 27 anos; Rodolpho Costa, 18 anos; e Hamilton Silva, 23 anos.

Rogério Mascia Silveira
Imprensa Oficial – Conteúdo Editorial

Reportagem publicada originalmente nas páginas I e IV do Poder Executivo I e II do Diário Oficial do Estado de SP do dia 08/04/2015. (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)