Pesquisa da Etec Suzano barateia reciclagem da borra de tinta

Tecnologia criada por antigos alunos reduz custos em cerca de 20% e evita o descarte de compostos com potencial poluente, como o carbonato de cálcio e o dióxido de titânio

Baratear o custo de reaproveitamento da borra, um resíduo da fabricação de tinta látex usado pela indústria para produzir mais tinta. Com essa proposta, um grupo de antigos alunos do curso de Química da Escola Técnica Estadual (Etec) de Suzano desenvolveu um método capaz de gerar economia de cerca de 20% nesse processo.

Com baixo custo e sustentável, a solução oferece tinta de qualidade para pintar paredes internas, ambientes externos ou para ser usada como textura (grafiato). Também assegura destinação ambiental adequada para a borra, matéria-prima de origem inorgânica e rica em compostos com potencial poluente, como o carbonato de cálcio e o dióxido de titânio, entre outros.

Com orientação do professor Cesar Tatari, o método inovador foi o trabalho de conclusão de curso (TCC) dos antigos alunos Arthur Eroles, Emili Hirabara e Nikollas Amâncio – todos com 18 anos de idade e atualmente cursando faculdade.

Continuidade

Desenvolvido ao longo do ano passado e concluído em dezembro, o projeto acadêmico dá continuidade a uma linha de pesquisas com tintas iniciada na Etec Suzano há quatro anos. A primeira delas, realizada em 2013, consistia em criar um esmalte capaz de suportar temperaturas de até 700ºC sem se deteriorar.

Em 2014, a proposta foi desenvolver uma tinta látex feita com restos de cascas de ovos; no ano passado, a borra de tinta originou outro TCC, concluído em junho, cujo tema era um método para adequar o seu descarte à Política Nacional de Resíduos Sólidos (PNRS – Lei federal nº 12.305/2010). Agora, o mais recente projeto da Etec é um dos 15 finalistas do 3º Desafio Inova Paula Souza de Ideias e Negócios (ver boxe).

Custos

Na pesquisa da Etec, 210 gramas de borra permitem produzir um litro de tinta. O reaproveitamento dessa matéria-prima evita sua eventual deposição no meio ambiente e diminui a extração de carbonato de cálcio e de dióxido de titânio, operação realizada por mineradoras em rochas e no solo.

Atualmente, a tinta desenvolvida na Etec consegue reaproveitar 21% do carbonato de cálcio e 12% do dióxido de titânio presentes na borra. O quilo do primeiro tem custo de R$ 0,14; o do segundo mineral custa R$ 20.

A viabilidade e a eficiência da tinta originada da borra foram comprovadas com testes de viscosidade, riscabilidade, cobertura, abrasão úmida e acidez (pH) realizados nos laboratórios da Etec.

A produção começa com a exposição da borra ao sol, durante quatro horas para secagem, diminuição do volume e eliminação dos solventes do material. Em seguida, o composto é misturado com uma resina acrílica e, finalmente, recebe o pigmento que lhe confere cor e permite a produção da tinta em qualquer tonalidade.

Dificuldade

Arthur conta que o grupo venceu dois grandes desafios para viabilizar o estudo. O primeiro deles foi conseguir três quilos de borra para fazer as experiências. “As indústrias armazenam essa matéria-prima para depois reaproveitá-la e não costumam fornecê-la”, observou. A solução chegou, então, pelas mãos do pai de Nikollas, empregado de um fabricante de tintas, que conseguiu a amostra.

Depois disso, conta Arthur, a dificuldade seguinte foi acertar a formulação exata da tinta. “O caminho foi rever todas as etapas das avaliações realizadas no laboratório. Assim, o relatório de cada uma das atividades foi um aliado importante”, destacou.

Segurança

A tinta desenvolvida em Suzano exige uma única demão na parede e sua secagem é rápida, em torno de 40 minutos. Por usar água em vez de solvente, não traz riscos à saúde durante sua manipulação ou perigo durante a comercialização e aplicação.

Ainda não patenteada, a tecnologia tem como público-alvo empresas de porte médio, sem capacidade de armazenar e reaproveitar a borra de tinta. Eventuais interessados em adquirir essa inovação devem contatar a Etec Suzano (ver serviço).

Diferenciais

“Em novembro do ano passado, os alunos e eu pintamos um pedaço da parede do laboratório com cinco diferentes cores da tinta. Até agora, o material segue em condições favoráveis”, revelou o professor Tatari. “Ainda não testamos em muros e ambientes expostos ao sol, chuva, vento e poluição, mas a expectativa é que os resultados sejam semelhantes aos obtidos nas paredes e revestimentos internos”, sublinhou.

Ele conta que a tinta látex produzida na Etec Suzano poderia ser comercializada como de segunda linha, porém, com qualidade comparável à de primeira linha. “Esse é um dos diferenciais: as tintas fabricadas com borra pelas grandes indústrias são consideradas de terceira linha”, revela o docente.


Novas ideias e negócios de base tecnológica

O método para fazer tinta a partir da borra criado por alunos da Etec Suzano é um dos 15 projetos finalistas do 3º Desafio Inova Paula Souza de Ideias e Negócios. Neste ano, o concurso do centro paulista de ensino tecnológico recebeu 3 mil trabalhos e a lista dos classificados está disponível para consulta no site http://goo.gl/gH30B0.

A premiação visa a estimular o espírito empreendedor e destacar pesquisas realizadas nas Faculdades Estaduais de Tecnologia (Fatecs) e Escolas Técnicas (Etecs) com potencial para originar produtos e serviços.

A avaliação dos trabalhos é feita por um júri composto por profissionais e empresários de diferentes áreas. O anúncio dos campeões ocorrerá no dia 24, às 9 horas, em solenidade no Centro de Capacitação do Centro Paula Souza, na Rua General Couto de Magalhães, 145, Santa Ifigênia, região central da capital.

Serviço

Etec Suzano
E-mail cesartatari@hotmail.com
Telefone (11) 4748-1732

Vídeo do projeto com a borra de tinta, em https://goo.gl/m8bFTo

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 20/05/2016. (PDF)

Atividades de mineração estão sob observação em todo o Estado

Até o final deste mês, Grupo de Trabalho coordenado pela Secretaria de Energia e Mineração irá apresentar estudo de riscos sobre 22 barragens paulistas

Com o objetivo de ampliar a segurança no território paulista de barragens de rejeitos e transformação mineral, a Secretaria Estadual de Energia e Mineração irá apresentar, até o final de fevereiro, diagnóstico da situação das 22 barragens cadastradas no Departamento Nacional de Produção Mineral (DNPM), órgão federal responsável pela fiscalização do setor minerador no Brasil.

O estudo será apresentado pelo Grupo de Trabalho (GT), formado por uma equipe multidisciplinar constituída em dezembro do ano passado pela pasta de Energia e Mineração. A avaliação observa riscos estruturais (criticidade) e danos possíveis na eventualidade de acidente e tem por objetivo evitar um desastre ambiental, como o rompimento de uma barragem da empresa Samarco, na cidade de Mariana (MG), no dia 5 de novembro de 2015.

O GT reúne representantes de diversos órgãos estaduais, entre eles o Instituto de Pesquisas Tecnológicas (IPT), Departamento de Águas e Energia Elétrica (DAEE), Defesa Civil, Companhia de Tecnologia Ambiental (Cetesb), Instituto Geológico (IG), Centro de Estudos e Pesquisas sobre Desastres no Estado (Ceped) e Departamento de Engenharia de Minas e de Petróleo da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo (USP), além da própria Secretaria de Energia e Mineração.

As barragens em avaliação estão localizadas nas cidades de Cajati (4), Descalvado (2), Guararema (1), Itapetininga (2), Mogi das Cruzes (2), Ribeirão Branco (1), São Lourenço da Serra (1), São Paulo (2), Salto de Pirapora (2), Santa Isabel (3) e Sarapuí (2).

Legislação

As regras de operação do setor minerador no território brasileiro são definidas pela Política Nacional de Segurança de Barragens (Lei nº 12.334, de 20-09-2010) e pela Portaria 526, de 09-12-2013, do Ministério de Minas e Energia. Essa portaria estabelece a periodicidade de atualização e revisão de cada projeto, a qualificação do responsável técnico, o conteúdo mínimo de detalhamento a ser apresentado em cada operação e os demais procedimentos de segurança nas barragens.

A competência pela concessão de outorga de pesquisa e exploração de recursos minerais é federal. Ao Estado cabe a regulação ambiental das atividades, sendo executada pela Cetesb e pelo DAEE. Às prefeituras é delegada a autorização para o exercício local dessas atividades.

Em São Paulo, a mineração é realizada por 2,8 mil empresas de pequeno e médio porte, que empregam 200 mil trabalhadores e movimentam R$ 4 bilhões anuais. O setor atende à produção de equipamentos (ramo de transformação metal-mecânica) e fornece insumos para a indústria química e mineral: pedra britada para a construção civil, argila para a indústria cerâmica, areia para fundição e fabricação de vidro e outras matérias-primas, como caulim (usado na produção de tintas e papel) e fosfato e calcário (empregados na agricultura e na produção de cimento).

O engenheiro de minas José Jaime Sznelwar, coordenador do GT, explica que as matérias-primas obtidas com a mineração são usadas na produção de diversos bens de consumo, como água mineral, leite processado, refrigerantes, vidros, lâmpadas, construção civil e pavimentação, entre outras áreas. “A mineração está no dia a dia das pessoas. A atividade é fundamental para suprir obras de infraestrutura, de habitação, dentre outros setores”, explica.

O Estado de São Paulo é o terceiro maior produtor de bens minerais e o maior consumidor de insumos da cadeia de construção. Somente na capital e nas 38 cidades do seu entorno, a chamada Região Metropolitana de São Paulo, chegam diariamente mais de 9 mil carretas de brita e areia. Diferentemente de outros Estados brasileiros, predominantemente exportadores, trata-se do principal destino destes insumos.

Mineração responsável

Segundo Sznelwar, o relatório do GT irá incluir também cinco barragens de empresas de tratamento ambiental na área de metalurgia e fertilizantes. “Este trabalho vem permitindo ao Estado estreitar relacionamentos com prefeitos e empresas do setor e fortalecer o conceito de mineração responsável”, observou.

O GT trabalha com o objetivo de estabelecer uma política que estimule a produção e o atendimento da demanda compatível com outras formas de uso e ocupação do solo. Permitir, por exemplo, o reúso e a diminuição da utilização de água nos processos, o desenvolvimento de tecnologias para tratar rejeitos e reutilizar áreas exploradas, por meio de técnicas de engenharia e de preservação social e ambiental.

“O lago do Parque do Ibirapuera, área verde da capital, é um dos exemplos de reaproveitamento de uma área que foi minerada”, diz Sznelwar. Ele explica que, após a publicação do relatório, um dos objetivos será elaborar projetos-pilotos envolvendo as empresas mineradoras e as prefeituras das cidades que abrigam as 22 barragens.

Pensa-se em criar um programa para financiar a compra de equipamentos adequados, desenvolver planos de comunicação com a sociedade sobre as atividades de mineração e adotar novas tecnologias. “Eventuais interessados em participar devem acessar o site da Secretaria de Energia e Mineração (ver serviço) para saber mais”, finaliza o coordenador do GT.


Bens produzidos pela mineração paulista

Item Produção
Água mineral 3,38 bilhões de litros
Areia 84,4 milhões de toneladas
Argila 45 milhões de toneladas
Brita 60,3 milhões de toneladas
Calcário agrícola 2,5 milhões de toneladas
Calcário para cal/cimento 8 milhões de toneladas
Fosfato 6,7 milhões de toneladas

(Fonte: Secretaria de Energia e Mineração)

Serviço

Departamento Nacional de Produção Mineral (DNPM)
Secretaria de Energia e Mineração
E-mail – mineracao@energia.sp.gov.br
Telefone (11) 3124-2110

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 13/02/2016. (PDF)

Novas tecnologias a seu dispor

IPT celebra 112 anos inaugurando, até o fim do ano, na capital, o Laboratório de Bionanotecnologia; em 2012 será entregue o de Estruturas Leves em São José dos Campos

O Instituto de Pesquisas Tecnológicas (IPT) celebrou 112 anos de fundação no dia 24 de junho. Criado em 1899, o instituto surgiu com o objetivo de avaliar a qualidade de materiais empregados nas áreas de construção civil e produção mecânica. Hoje, é referência internacional em metrologia e parceiro de órgãos públicos e empresas privadas em projetos de inovação, pesquisa, desenvolvimento e educação.

Vinculado à Secretaria de Desenvolvimento Econômico, Ciência e Tecnologia (SDECT), o IPT atua como elo multidisciplinar entre universidades e centros de pesquisas com diversos setores produtivos brasileiros. O serviço inclui desenvolver soluções tecnológicas e melhorar processos para pequenos e médios empresários, de modo a fortalecer o empreendedorismo no Estado e no País.

O IPT também é parceiro de setores industriais de grande porte, como petróleo, mineração, naval, aeronáutica, siderurgia, medicamentos, cosméticos, engenharias, construção civil, têxtil, florestal, química, geração de energia, biocombustíveis e livros didáticos.

O trabalho do órgão é realizado por 12 centros de pesquisa, 30 laboratórios, dez seções técnicas e núcleo de atendimento tecnológico à micro e pequena empresas. O quadro funcional integra mil pesquisadores, 275 profissionais administrativos e 160 estagiários e bolsistas. A sede fica na Cidade Universitária, zona oeste da capital, e o instituto possui filiais em Franca e São José dos Campos, interior paulista.

Aplicações

Muitos brasileiros não sabem, mas o resultado do trabalho do IPT está presente em muitas situações cotidianas. A lista de tarefas é extensa. Inclui analisar consumo de energia e ruído de eletrodomésticos, participar de etapas do desenvolvimento de remédios, conferir a qualidade de roupas e tecidos. E, também, as características de materiais empregados na construção civil, avaliar o impacto ambiental de obras do Metrô e do Rodoanel, o risco de quedas de árvores nas cidades e testar radares de trânsito usados para controle de velocidade em ruas e rodovias.

A proposta do IPT é atender a sociedade brasileira em oportunidades para o País, como a descoberta das reservas de petróleo e pré-sal e o pioneirismo na produção de etanol. Para suprir a essas demandas, desde 2008 o Governo estadual investiu R$ 150 milhões no IPT.

O recurso está sendo usado para modernizar o instituto, com a contratação nos últimos três anos de novos profissionais concursados e requalificação dos atuais. O dinheiro também foi empregado para reformar e ampliar as instalações existentes. Desse total, R$ 46 milhões foram direcionados para a construção, na sede do órgão, do Laboratório de Bionanotecnologia, previsto para ser entregue até o final do ano.

Soluções sustentáveis

A bionanotecnologia é área de pesquisa promissora, capaz de manipular materiais milhares de vezes menores que a espessura de um fio de cabelo. Tradicionalmente, uma partícula recebe o prefixo “nano” caso tenha entre um e 100 nanômetros, aproximadamente 0,01% do diâmetro de um fio de cabelo. Hoje, estima-se em 600 o número de produtos que contêm nanomateriais disponíveis no mercado mundial.

O Laboratório de Bionanotecnologia do IPT estudará o desenvolvimento de organismos vivos, tecnologia de partículas (microencapsulação de componentes químicos e terapia medicinal, como em cosméticos), micromanufatura de equipamentos e metrologia.

Uma das propostas do instituto é privilegiar a busca de soluções sustentáveis. Para isso, uma de suas inovações recentes foi o bioplástico degradável. Diferente do produto à base de petróleo, que demora séculos para se decompor no meio ambiente, o bioplástico vira “comida” de bactéria em seis meses, sem poluir. E pode ser produzido a partir de restos de frutas das fábricas de suco ou bagaço de cana das usinas de álcool.

Corrida tecnológica

Outra novidade é o Laboratório de Estruturas Leves (LEL), previsto para ser concluído em 2012. Orçado em R$ 90,5 milhões, o LEL será instalado em São José dos Campos. A meta é ajudar empresas brasileiras a desenvolver novas tecnologias no setor aeroespacial, como, por exemplo, criar materiais capazes de reduzir o peso de componentes das aeronaves para, assim, torná-las mais competitivas no cenário internacional.

No projeto do LEL, o Governo paulista tem como parceiros a prefeitura local, BNDES, Embraer, Fapesp, Finep, Faculdade de Engenharia Industrial (FEI), Instituto Tecnológico de Aeronáutica (ITA), USP, Unicamp, Unesp, Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (Ipen) e Instituto de Aeronáutica e Espaço (IAE).

Outro projeto em andamento é de uma planta de gaseificação de biomassa, em Piracicaba. A meta é conseguir produzir etanol de segunda geração a partir do bagaço de cana, atualmente aplicado na queima para a geração de energia.

Com a gaseificação, a expectativa é dobrar a produtividade das usinas canavieiras sem aumentar a atual área plantada. Esse projeto também marca a posição do IPT e do País em uma corrida tecnológica mundial, já que a gaseificação, com bagaço, carvão ou outra biomassa ainda está por ser dominada.

Novos desafios

Segundo João Fernando Gomes de Oliveira, diretor-presidente do IPT, os próximos passos do instituto são conseguir equilíbrio harmônico entre produzir conhecimento, aplicá-lo e vender serviços. Para Oliveira, são três os desafios para o desenvolvimento científico e tecnológico brasileiro – e todos representam novas oportunidades e necessidades.

O primeiro é uma imposição socioambiental, baseada na necessidade de se desenvolver tecnologias em prol da sustentabilidade. Assim, as pesquisas do IPT continuarão tentando despoluir rios e áreas degradadas, criar matérias biodegradáveis e energias renováveis (solar e da biomassa) e estruturar veículos e peças com materiais mais leves.

Um exemplo é o projeto da Embraer de criar em conjunto com o IPT um avião revestido 100% por compósito (mistura de fibra de carbono com polímero). “Por ser mais leve, a aceleração é mais rápida com menor gasto de energia. Além disso, o material é renovável e mais resistente do que o alumínio”, explica João.

Outra meta inclui explorar o recurso da luz solar, com projetos de células de silício, e obter mais eficiência com a biomassa abundante no campo. “Com as tecnologias futuras, será possível reaproveitar o bagaço de cana disponível no Estado de São Paulo e gerar eletricidade anual equivalente à produzida pela Usina de Itaipu (12 gigawats anuais)”, observou.

O segundo desafio consiste em aproveitar as oportunidades disponíveis, como o pré-sal. “Esta riqueza mineral dependerá de muita pesquisa para ser obtida – e também tornar viável e rentável a exploração. O IPT apoiará a Petrobras e sua cadeia de fornecedores no projeto, que requer perfurações em grandes profundidades marinhas, até 7 quilômetros abaixo do nível da superfície”, analisa.

O último desafio do IPT será aproveitar a oportunidade induzida pelo desenvolvimento da ciência, como a bionanotecnologia. O objetivo do novo ramo é incorporar novas funcionalidades nos materiais, a partir de mudanças em suas propriedades e composição.

As possibilidades da bionanotecnologia são infinitas e é possível agregar novas características do ponto de vista químico, mecânico, térmica, biológico, elétrico, etc. Uma das promessas é a de produzir um medicamento sob medida para cada organismo e, também, controlar seu princípio ativo de modo de só agir em condições especiais, evitando efeitos colaterais conhecidos das drogas atuais.


Serviços especializados do IPT

Tanque naval – O tanque naval do IPT é o maior da América Latina. Tem cerca de três quarteirões de extensão e é usado para simular em laboratório o comportamento de embarcações em água fluvial e alto-mar, para ajustes na fabricação de navios e equipamentos.

Fraturamento hidráulico – O fraturador hidráulico do IPT é usado para aprimorar equipamentos e definir metodologias para medição de tensões em rochas. Atende às engenharias civil, de minas e de petróleo e tem usos na construção de obras subterrâneas em rochas de qualquer natureza. O dispositivo foi usado na construção dos trechos subterrâneos da Rodovia dos Imigrantes, Rodoanel e Metrô. Também tem utilidade em túneis de pressão para geração de energia e em barragens (fundações e ombreiras) e cavernas.

Recursos hídricos – O instituto dispõe de um grupo multidisciplinar de 20 pesquisadores que acompanham 160 projetos relacionados às diversas bacias hidrográficas paulistas. Uma das ações é elaborar os planos delas, ou seja, identificar quem são os consumidores da água (setores municipal, agrícola e industrial) e verificar suas demandas. A tarefa inclui analisar demografia, qualidade das águas, monitoramento de chuvas, situação da vegetação, destinação do lixo urbano e poluição agrícola, entre outras demandas.

Segurança contra fogo – O serviço do IPT oferece diagnósticos das condições do setor de combate a incêndios no País e avalia as condições do combate ao fogo nas áreas urbana, rural e indústria petroquímica.

Livros didáticos – O instituto mantém três projetos ligados à qualidade dos livros do Programa Nacional do Livro Didático (PNLD). O serviço federal distribui esses materiais para alunos da rede pública nos 27 Estados brasileiros. Atende ao ensino fundamental, médio e de jovens e adultos e consiste em averiguar se a qualidade das publicações está de acordo com as especificadas em lei.

Siderurgia e etanol – Há 20 anos pesquisa a área de materiais metálicos fundidos resistentes a desgaste. O trabalho é realizado em parceria com o Laboratório de Fenômenos de Superfície, da Escola Politécnica (Poli-USP). Com relação ao etanol, o IPT pesquisa tecnologias para favorecer a exportação do etanol. A atividade verifica o grau de corrosão do biocombustível e rendeu metodologias de ensaio, aproximando as condições do laboratório com as verificadas na prática. O objetivo no futuro é estender o serviço.


Parceiro de empresas públicas e privadas

Em 1894, um grupo de engenheiros, liderados por Antonio Francisco de Paula Souza, fundou a Escola Politécnica de São Paulo. Para atender às crescentes demandas de ensaios de materiais de construção e às necessidades do curso, alguns professores criaram, em 1899, o Gabinete de Resistência de Materiais, que se tornaria o núcleo básico do que viria a ser o Instituto de Pesquisas Tecnológicas (IPT).

No início do século 20 o instituto pesquisou materiais para a construção civil e ajudou o empresariado paulista a instalar estradas de ferro e hidrelétricas. Até hoje, o órgão preserva amostras de concreto da época – e seria possível contar parte da história das construções civis brasileiras por meio delas.

Durante a Revolução Constitucionalista de 1932, o IPT orientou os paulistas sobre como fabricar morteiros, granadas, capacetes, carros de combate e trem blindado. Entre 1934 e 1946, desenvolveu produtos de madeira que tiveram larga utilização industrial, aplicando-os também na construção de aviões de treinamento e planadores. Em 1940 foi encarregado dos estudos para as fundações do complexo da Companhia Siderúrgica Nacional, em Volta Redonda (RJ).

O mesmo aconteceu com a produção de armas durante a Segunda Guerra Mundial. Nesse caso, o IPT forneceu assistência direta às oficinas bélicas nacionais. Devido à escassez de gasolina, os técnicos do instituto adaptaram os motores dos carros para o gasogênio.

Na década de 1940, cresceu e ampliou suas tarefas e colaborou com grandes obras de engenharia do País. Entre elas, destacam-se a construção das rodovias Anchieta, Anhanguera, Rio-Petrópolis e Dutra, e a ampliação dos portos de Santos, Rio de Janeiro e São Sebastião.

No mesmo ritmo, em meados de 1950, o IPT participou da construção das hidrelétricas paulistas de Paranapanema, Jurumirim, Chavantes, Limoeiro, Euclides da Cunha, Jupiá, Ilha Solteira e da usina de Paulo Afonso (BA).

Nos anos 1970 ajudou a construir a Linha Norte-Sul do Metrô paulistano e nos anos 1980 prestou assistência técnica na Rodovia dos Imigrantes e nas hidrelétricas de Sobradinho (BA) e Itaipu (PR).

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 28/06/2011. (PDF)