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quinta-feira, 7 de junho de 2018

Por que o Brasil ainda está na 'idade da pedra' na adesão aos veículos elétricos

Pela BBC - Brasil

Símbolo de um carro elétrico com tomada pintado no asfaltoDireito de imagemGETTY IMAGES
Image captionVeículos eletrificados tiveram ano recorde de vendas no mundo em 2017
Na mesma tarde em que o Brasil tentava voltar à rotina após dez dias de uma greve de caminhoneiros motivada pelo preço do óleo diesel, a Agência Internacional de Energia (IEA, na sigla em inglês) divulgava que 2017 foi um ano recorde na adesão aos veículos movidos a eletricidade no mundo.
No período, o número de carros elétricos vendidos chegou a um milhão - incluindo os híbridos, que contam também com um motor de combustão interna - e a frota mundial passou a somar 3 milhões. Deste volume, 40% estão na China e cerca de 25%, nos Estados Unidos. Já em números relativos, é a Noruega quem lidera com o maior percentual de eletrificados na frota total: 6,4%.
Se as paralisações no Brasil mostraram a dependência do país do transporte pelas estradas (75% das mercadorias no país têm seu escoamento feito pela malha rodoviária) e dos combustíveis fósseis (o óleo diesel e a gasolina puros compunham 73% da matriz veicular nacional em 2016, segundo dados da Empresa de Pesquisa Energética), os números retratam que a adesão a veículos elétricos e híbridos como alternativas energéticas mais limpas - na emissão tanto de poluentes quanto sonora - ainda é incipiente por aqui. Segundo dados da Associação Brasileira do Veículo Elétrico (ABVA), há no país pouco mais de 8 mil unidades do tipo, incluindo carros, ônibus e caminhões. Isso significa 0,02% da frota circulante total.
"A gente está na idade da pedra", resume Ricardo Guggisberg, presidente da ABVA. "A greve mostrou o quanto somos dependentes dos combustíveis fósseis".
Especialistas e representantes do setor apontam que o caminho da indústria automobilística em direção aos veículos movidos a eletricidade é inexorável e, ainda, que o Brasil tem condições favoráveis para surfar nesta onda. Por que, então, o país ainda dá os primeiros e tímidos passos na tendência?

Estímulos pelos governos

Tatiana Bruce, pesquisadora da FGV Energia, destaca que os países que mais avançam na eletrificação da frota contam com estímulos dos governos - que passam por redução de impostos na cadeia destes veículos e restrições aos movidos a combustíveis fósseis mas, principalmente, pela ajuda de custo para o consumidor final.
No Estado da Califórnia, nos EUA, por exemplo, consumidores podem receber um crédito de até US$ 7 mil (cerca de R$ 27 mil) ao comprar um automóvel eletrificado; na China, o valor chega à faixa dos US$ 10 mil (R$ 38 mil).
"Hoje, os preços dos eletrificados ainda são muito altos se comparados aos convencionais, em qualquer lugar do mundo, então, os subsídios de aquisição servem para reduzir essa diferença. Espera-se que, na próxima década chegue-se a uma paridade de custo. A bateria também vai ficar mais barata e os eletrificados se tornarão mais atrativos também por sua melhor eficiência e performance", diz Bruce.
Homem em meio a caminhões parados em greve no Rio de JaneiroDireito de imagemEPA
Image captionHomem em meio a caminhões parados em greve no Rio de Janeiro; paralisação expôs dependência do país nos combustíveis fósseis
Por aqui, não há notícias de planos para subsídios do tipo. O que há é uma isenção do Imposto de Importação para carros totalmente elétricos e algumas reduções para híbridos - a depender de suas características.
Existem também benefícios previstos em nível local, como a isenção do rodízio de carros na cidade de São Paulo e a isenção do Imposto sobre a Propriedade de Veículos Automotores (IPVA) em alguns Estados.
Para o futuro próximo, há a expectativa de redução na alíquota do Imposto sobre Produtos Industrializados (IPI) para os eletrificados de 25% para 7% com o Rota 2030, um novo regime para o setor automotivo que deve ser estabelecido por decreto. O governo havia sinalizado que o Rota 2030 seria publicado nos primeiros meses do ano mas, segundo informou à BBC News Brasil a Casa Civil, ainda não há previsão para seu anúncio. O órgão também não confirmou se a alíquota do IPI seria reduzida para os eletrificados.

Preço e estrutura

No Brasil, os carros eletrificados importados chegam com preços variando em torno de R$ 100 mil e R$ 150 mil.
Além da redução dos preços, espera-se que nas próximas décadas a tecnologia dos eletrificados aumente a autonomia e a capacidade de armazenamento das baterias. Estes atributos são especialmente importantes no caso de veículos pesados e que são empregados em longas viagens como os caminhões.
A eletrificação da frota também vem acompanhada da expansão nos pontos de recarga ligados à rede elétrica, tanto em domicílios quanto em ambientes públicos - os chamados eletropostos. Nos EUA, por exemplo, um programa federal de financiamento levou à instalação de 36,5 mil eletropostos em 2015. No Brasil, não há números exatos sobre a quantidade de eletropostos mas, no aplicativo PlugShare, que mapeia o serviço, ele giram em torno de 130 e 150.
Apesar dos números tímidos em relação à potência mundial, a boa notícia é que o Brasil tem condições favoráveis aos eletrificados por conta da produção e distribuição de energia elétrica já existente no país.
"O Brasil tem a melhor matriz energética para veículos elétricos, com fontes limpas como as hidrelétricas e a eólica. Temos tudo para decolar", aponta Carlos Roma, diretor de vendas da BYD no Brasil, fabricante chinesa de eletrificados.
Veículo elétrico é carregadoDireito de imagemGETTY IMAGES
Image captionEletrificação da frota deve ser acompanhada pela expansão dos chamados 'eletropostos'
Na geração de eletricidade no país, as hidrelétricas foram responsáveis, em 2016, por 68% do abastecimento (em seguida, vem o gás natural, com 9%, biomassa, com 8%; e eólica, com 5,4%). Os dados são da Empresa de Pesquisa Energética (EPE).
A parcela majoritária da energia vindo de fontes renováveis coloca o Brasil em vantagem para a eletrificação também em outro ponto: as chamadas "emissões upstream" ("emissões na cadeia de cima", em tradução livre), produzidas quando a eletricidade é gerada. Apesar de os elétricos frequentemente serem vistos como veículos que não emitem poluição, pesquisadores e órgãos reguladores vêm se debruçando sobre a os impactos desta etapa anterior, mais preocupante para países fortemente dependentes, por exemplo, do carvão.
Ainda assim, diversos estudos já mostraram que, mesmo considerando as emissões upstream, os eletrificados são menos poluentes que os convencionais.

A indústria do passado e a do futuro

Para Roma, outro ponto que pode ser, simultaneamente, uma vantagem e um problema para o Brasil é sua participação na indústria automobilística mundial.
Em 2016, o país era considerado o décimo maior produtor de veículos e o oitavo em mercado interno. O setor automotivo responde por cerca de 22% do PIB industrial do Brasil e 4% no PIB total.
"O país tem know how e uma indústria instalada. Mas os governos brasileiros, nos últimos 15 anos, privilegiaram demais os convencionais e o mercado interno. A tecnologia pouco avançou aqui e a indústria ficou defasada", diz Roma.
Segundo um relatório da FGV Energia, de 2017, a situação do Brasil se assemelha à da China e da Índia: devido a uma menor condição socioeconômica de parte importante da população, há uma demanda reprimida por automóveis. Com uma eventual aquisição, busca-se o veículo mais acessível possível - posto esse que tende a ser preenchido pelos movidos à gasolina.
Modelo do caminhão elétrico e-DeliveryDireito de imagemDIVULGAÇÃO/MAN
Image captionCaminhão elétrico do modelo e-Delivery deve ser produzido em série a partir de 2020, em Resende (RJ)
O mesmo relatório, porém, indica que algumas políticas públicas mostram que a organização para um futuro de baixo carbono no setor do transportes é real: a Noruega, por exemplo, tem a meta de vender apenas carros elétricos depois de 2025; já a Alemanha e a Índia têm como objetivo banir veículos à combustão interna depois de 2030.
"O Brasil tem condições de liderar a eletromobilidade na América Latina, a começar por representar mais da metade do poder de consumo do continente. Isso exige um compromisso do governo e da indústria. Essa transição é mundial: se não acompanharmos isso, vamos sucatear as nossas próprias indústrias", diz Guggisberg.
Por aqui, porém, há passos sendo tomados. Em março, a Toyota apresentou um protótipo de um carro híbrido movido a etanol e desenvolvido no Brasil; em 2017, a MAN (fabricante de ônibus e caminhões da Volkswagen) apresentou o e-Delivery, um caminhão elétrico também desenvolvido no país. Sua produção em série, na fábrica da montadora em Resende (RJ), está prevista para 2020.
Já a BYD, que já conta com duas fábricas em Campinas (SP) que produzem painéis solares e chassis, se prepara para abrir ainda em 2018 uma fábrica de baterias de lítio em Manaus (AM).

Redução dos poluentes

Enquanto isso, a decisão recente do governo federal de reduzir o preço do diesel - por meio de cortes de gastos e redução de impostos - para atender às demandas dos grevistas foi, para o engenheiro florestal Tasso Azevedo, uma sinalização contrária à eletrificação.
"Na prática, é um incentivo ao combustível fóssil", aponta Azevedo, coordenador do Sistema de Estimativas de Emissões e Remoções de Gases de Efeito Estufa (SEEG). "Cerca de 15% de toda a carga transportada no Brasil é o próprio combustível sendo levado para pontos de abastecimento. Já a energia elétrica está em todo lugar. A infraestrutura está aí."
Fábrica da empresa chinesa BYDDireito de imagemDIVULGAÇÃO/BYD/VALÉRIA ABRAS
Image captionEmpresa chinesa que produz veículos elétricos se prepara para abrir terceira fábrica no Brasil ainda em 2018
Azevedo destaca que o diesel, além de ser sabidamente nocivo na contribuição ao efeito estufa, também tem impacto na poluição local.
Indicador disso é a constatação, na capital paulista, da queda brusca na poluição durante uma semana da greve dos caminhoneiros. Dados da Companhia Ambiental do Estado de São Paulo (Cetesb) mostram redução de 50% da poluição na cidade. No sétimo dia da paralisação, a qualidade do ar na capital era considerada boa em todas as estações de medição e para todos os poluentes monitorados - um quadro raro na metrópole.
Dados do SEEG mostram que, considerando as emissões de gases do efeito estufa relacionadas ao consumo de energia no Brasil, os transportes (considerando diversos modais) foram responsáveis por 48% delas em 2016.
"São 204 milhões de toneladas de gases do efeito estufa por ano, mais do que emite todo o Peru. É um desafio também porque as emissões nesse setor são crescentes ao longo dos anos", diz Azevedo, destacando a importância não só da eletrificação da frota mas também da expansão do transporte público.

quarta-feira, 6 de junho de 2018

Bateria mistura polos para recarregar em segundos

Redação do Site Inovação Tecnológica



Bateria mistura polos para recarregar em segundos
Com anodo (cinza, com sinal de menos), separador (verde) e catodo (azul, sinal de mais) interpenetrantes, cada um com cerca de 20 nanômetros, a bateria carrega extremamente rápido. [Imagem: Wiesner Group]
Revolução nas baterias?
Há muito tempo que o mundo espera um salto tecnológico nas baterias, que têm conseguido melhorar apenas marginalmente e, mesmo assim, à custa de operarem no limite da tecnologia, o que se pode comprovar pelos vários casos de incêndios e explosões.
Talvez essa tão esperada revolução esteja batendo às portas, graças ao trabalho de uma equipe da Universidade Cornell, nos EUA.
A ideia é simples: Em vez da arquitetura tradicional das baterias atuais, onde um catodo e um anodo são postos de cada lado de um separador não-condutor, esses componentes são entrelaçados em uma estrutura 3D giroidal, na qual milhares ou milhões de poros em nanoescala são preenchidos com os elementos necessários para o armazenamento e a liberação da energia.
Para isso, foram usados copolímeros de bloco, cadeias repetitivas de moléculas poliméricas já usadas em muitos produtos industriais. A grande vantagem desse tipo de material é que ele se forma por um processo de automontagem, que resulta em uma porosidade muito elevada.
Bateria mistura polos para recarregar em segundos
Detalhe da fabricação dos componentes intercalados da bateria. [Imagem: J. G. Werner et al. - 10.1039/C7EE03571C]
Arquitetura da bateria 3D
As películas finas giroidais - o anodo da bateria, gerado pela automontagem dos copolímeros em bloco - têm poros periódicos da ordem de 40 nanômetros de largura. Esses poros foram revestidos com um separador eletricamente isolante, mas condutor de íons, de 10 nm de espessura, através de eletropolimerização, o que, pela própria natureza do processo, produz uma camada de separação isenta de orifícios, o que é essencial para evitar que a bateria entre em curto.
A seguir é adicionado o material catódico - neste caso, enxofre - em uma quantidade que não preencha completamente o restante dos poros. Como o enxofre pode aceitar elétrons, mas não conduz eletricidade, o passo final é preencher tudo com um polímero condutor de elétrons - conhecido como PEDOT.
"Esta é uma arquitetura de bateria verdadeiramente revolucionária," disse o professor Ulrich Wiesner. "Esta arquitetura tridimensional basicamente elimina todas as perdas de volume morto no seu dispositivo. Mais importante, encolher as dimensões desses domínios interpenetrados até a nanoescala, como fizemos, dá a você uma densidade de potência várias ordens de grandeza maior. Em outras palavras, você pode acessar a energia em tempos muito mais curtos do que o que normalmente é feito com as arquiteturas de baterias convencionais."
Isto significa também que essa bateria pode recarregar de forma extremamente rápida porque as cargas são guardadas em componentes nanométricos, e chegam rapidamente até seus "compartimentos" pela intrusão do polímero condutor por todos os poros.
Mas nem tudo está pronto para ser empacotado e vendido como uma nova bateria para celulares e notebooks que recarrega quase instantaneamente. As variações de volume do material durante a carga e a descarga lentamente degradam o PEDOT, que não acompanha a mudança de volume do enxofre. Esse é o desafio a ser vencido a seguir.

Bibliografia:

Block copolymer derived 3-D interpenetrating multifunctional gyroidal nanohybrids for electrical energy storage
J. G. Werner, G. G. Rodríguez-Calero, H. D. Abruñab, U. Wiesner
Energy & Environmental Science
Vol.: 11, 1261-1270
DOI: 10.1039/C7EE03571C

Descoberta falha em técnica de tratamento de água

Redação do Site Inovação Tecnológica



Descoberta falha em técnica de tratamento de água
Pesquisadores da USP já desenvolveram um reator solar para extrair os fenóis da água.[Imagem: USP]









Limpeza que gera mais sujeira
Compostos químicos potencialmente tóxicos presentes na água potável das cidades podem ser criados, ironicamente, durante o próprio processo de tratamento da água.
Para limpar a água de compostos que já sabemos que são tóxicos, as estações de tratamento de água usam métodos para oxidar esses compostos, transformando-os em outras substâncias químicas, supostamente menos nocivas, chamadas de "produtos de transformação".
"Normalmente, consideramos esses produtos de transformação como sendo menos tóxicos, mas nosso estudo mostra que isso nem sempre acontece," explicou Carsten Prasse, da Universidade Johns Hopkins, nos EUA. "Nossos resultados destacam que isso é apenas metade da história e que os produtos de transformação podem ter um papel muito importante quando pensamos na qualidade da água tratada."
Fenóis na água
Prasse optou por estudar os fenóis, uma classe de produtos químicos orgânicos que estão entre os mais comuns no abastecimento de água, uma vez que estão presentes em quase tudo, de corantes a produtos de higiene pessoal, produtos farmacêuticos, pesticidas e produtos químicos que ocorrem naturalmente na água.
O problema é que os fenóis, durante o tratamento da água, são convertidos em produtos que incluem o 2-buteno-1,4-dial, um composto conhecido por seus efeitos negativos sobre as células humanas, incluindo danos ao DNA. Curiosamente, o furano, um composto tóxico presente na fumaça dos cigarros e na exaustão dos carros, também é convertido em 2-buteno-1,4-dial no nosso corpo, e pode ser essa conversão a responsável pela sua toxicidade.
"Os próximos passos serão investigar como esse método pode ser aplicado a amostras mais complexas e estudar outros contaminantes que provavelmente resultarão na formação de produtos transformacionais reativos semelhantes," diz Prasse. "Aqui nós olhamos para os fenóis. Mas nós usamos produtos domésticos que contêm cerca de 80.000 compostos químicos diferentes, e muitos deles vão parar nas águas residuais. Precisamos ser capazes de rastrear vários produtos químicos de uma só vez. Esse é o objetivo maior."
Novas técnicas de tratamento de água
A purificação da água é um processo extraordinariamente desafiador, uma vez que os contaminantes vêm de inúmeras fontes diferentes - bactérias, plantas, agricultura, águas residuais etc - e nem sempre fica claro o que está sendo gerado no processo de retirada de cada contaminante identificado.
Além disso, embora subprodutos de processos de tratamento de água como a cloração venham sendo analisados há anos, não se sabe muito sobre os produtos formados durante alguns dos processos mais modernos, como a oxidação com peróxido de hidrogênio e a luz ultravioleta (UV), que são especialmente relevantes nas tecnologias de reúso da água mais recentes.

Bibliografia:

Unexpected transformation of dissolved phenols to toxic dicarbonyls by hydroxyl radicals and UV light
Carsten Prasse, Breanna Ford, Daniel K. Nomura, David L. Sedlak
Proceedings of the National Academy of Sciences
Vol.: 115 (10) 2311-2316
DOI: 10.1073/pnas.1715821115

Indústria 4.0 ainda está fora da política industrial brasileira

Com informações da Agência Fapesp 



Indústria 4.0 ainda está fora da política industrial brasileira
Agenda voltada a desenvolver a manufatura avançada no país deverá ir além da difusão e adoção de tecnologias, avaliam especialistas. [Imagem: Christoph Roser-AllAboutLean.com / Wikimedia]
Fazer tudo
O Brasil precisa inserir, com urgência, a indústria 4.0 no centro de suas estratégias de política industrial a fim de preservar e aumentar a competitividade do país. A política industrial brasileira voltada a desenvolver a indústria 4.0 ou manufatura avançada no país, contudo, deverá abranger um conjunto amplo de ações que terão de ir muito além da difusão e adoção de tecnologias.
A avaliação foi feita no 3º Fórum de Manufatura, realizado em São Paulo. "A agenda da indústria 4.0 no Brasil será difícil e complexa em razão da própria heterogeneidade da indústria brasileira, que faz com que não exista uma solução única para o setor," disse Carlos Américo Pacheco, da FAPESP (Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo), durante o evento.
"A política industrial voltada a estimular o desenvolvimento da indústria 4.0 no Brasil precisará contemplar um conjunto de temas como, além da difusão e adoção de tecnologias, a criação e o desenvolvimento de novas soluções tecnológicas, questões regulatórias, capacitação de mão de obra e criação de startups, entre outros", disse Pacheco.
Aceleração da tecnologia
Na avaliação de João Emílio Gonçalves, da Confederação Nacional da Indústria (CNI), a disseminação das tecnologias da indústria 4.0 terá uma velocidade imensamente maior do que em momentos anteriores de transformação da forma de produzir.
"A chegada e a consolidação da indústria 4.0 será muito mais rápida do que em casos anteriores. Por essa razão, as principais nações industrializadas inseriram o desenvolvimento da indústria 4.0 no centro de suas estratégias de política industrial para preservar e aumentar sua competitividade", disse Gonçalves.
O Brasil precisa com urgência se adequar a essa realidade, uma vez que, na opinião dele, a capacidade de a indústria nacional competir internacionalmente dependerá da habilidade do país de promover essa transformação.
"A indústria 4.0 está aí, é a nossa chance, não podemos perder esse bonde. Desperdiçar a oportunidade criada pela indústria 4.0 será imperdoável", disse Gonçalves, acrescentando o Brasil terá um duplo desafio para se inserir na realidade da indústria 4.0: buscar a incorporação e o desenvolvimento das soluções tecnológicas e ter agilidade para evitar que a distância em termos de competitividade para os principais competidores aumente.
Mais institutos
Segundo Pacheco, há um conjunto de indústrias no Brasil que precisa ter acesso às principais tecnologias habilitadoras da indústria 4.0, como Internet das Coisas (IoT), megadados, robótica avançada e inteligência artificial.
Para o especialista, a política industrial brasileira voltada ao desenvolvimento da indústria 4.0 deverá dar suporte para que empresas provedoras dessas tecnologias já existentes, como fabricantes de máquinas e equipamentos, além de softwares e serviços, sejam capazes de melhorar a difusão e a adoção dessas soluções por esse conjunto de indústrias, a fim de melhorar o funcionamento e a competitividade delas.
Para promover a difusão dessas tecnologias de forma ampla será preciso criar um conjunto de instrumentos, a exemplo dos que foram elaborados para implementar, no início da década de 1990, o programa de qualidade no Brasil, comparou Pacheco.
"Para implementar o programa de qualidade foram criadas fundações específicas, como a Fundação Nacional da Qualidade, e um conjunto de instrumentos para difundir boas práticas de qualidade. Precisamos agora, também, para desenvolver a indústria 4.0 no Brasil, de um conjunto de instrumentos que possibilitem difundir as tecnologias necessárias e dar condições, em termos de financiamento, facilidade de acesso e formação de recursos humanos específicos, para que as indústrias possam adotá-las", disse.

Simultaneamente a esse processo de difusão de tecnologias será preciso estimular empresas estabelecidas no país a desenvolver novas soluções tecnológicas voltadas à indústria 4.0. Para isso, as agências de fomento à pesquisa no país, como a FAPESP, podem desempenhar um papel estratégico. "A FAPESP tem três programas de apoio especificamente voltados à pesquisa em cooperação com empresas e definiu a manufatura avançada como um dos temas estratégicos para atuação da instituição em médio e longo prazo", disse Pacheco.

Governo vai ceder uso da Base de Alcântara sem transferência tecnológica

Redação do Site Inovação Tecnológica



Nota do Editor: Isso é uma vergonha, só está faltando o governo pagar  ( com nosso dinheiro diga-se de passagem ) para que os EUA usem a base, a ciência e tecnologia nesse país não valem nada.


Governo vai ceder uso da Base de Alcântara sem transferência tecnológica
O primeiro foguete brasileiro com propulsor a etanol foi lançado em Alcântara.[Imagem: Ministério da Aeronáutica/Divulgação]









Cessão de direitos
O governo dos Estados Unidos anunciou que irá iniciar negociações com o Brasil para selar um acordo de salvaguardas tecnológicas para utilização da Base de Lançamento de Alcântara.
O acordo de salvaguardas significa que os EUA terão controle total das operações, impedindo que o Brasil possa ter acesso às tecnologias. Ainda não está definido se outros países também poderão utilizar as plataformas de lançamento sem autorização norte-americana.
Vários países já haviam manifestado interesse em utilizar a base de Alcântara, devido à sua posição favorável, perto do Equador. Essa posição economiza combustível para lançamento de satélites.
Terreno de aluguel
Durante o governo de Fernando Henrique Cardoso, o Brasil tentou fechar um acordo com os Estados Unidos para poder viabilizar o uso comercial da base para outros países.
O Congresso brasileiro, entretanto, barrou a entrada em vigor do acordo, por acreditar que ele feria a soberania brasileira ao garantir segredos tecnológicos norte-americanos.
A sanha privatizante do governo Michel Temer parece ser ainda maior, e o presidente parece acreditar que o atual Congresso autorizará o acordo. Mas há poucas chances de que o acordo seja concluído antes do fim deste governo.
"Se você não tiver um acordo que garanta a propriedade intelectual dos foguetes e dos satélites que serão lançados, nenhum satélite e nenhum foguete poderá ser lançado, pois a grande maioria dos lançamentos carregam tecnologia [norte-]americana", defendeu o ministro das Relações Exteriores do Brasil, Aloysio Nunes.
O ministro também argumentou que o acordo não viola a soberania brasileira e que o governo norte-americano quer "a defesa dos seus segredos comerciais, o que é legítimo".

Mas o ministro nada falou sobre o legítimo interesse do Brasil em desenvolver sua indústria aeroespacial e utilizar sua base de lançamento como algo mais do que um terreno de aluguel.

sábado, 2 de junho de 2018

Brasileiros desenvolveram sistema que dessaliniza água gastando menos energia

Pelo site Engenharia é





Atualmente o processo mais utilizado para dessalinização é a osmose reversa. Mas, este processo tem um alto custo, deixando um tanto que inviável. Esse alto custo se deve ao material utilizado e pelo gasto com energia elétrica: uma bomba de alta pressão força a água a passar por uma membrana polimérica, que retém os sais.
Uma alternativa de dessalinização, com menor gasto de energia, é o processo de deionização capacitiva que utiliza carvões ativados com poros nanométricos para retirada todo sal da água.
Os carvões utilizados possuem características diferenciadas para essa aplicação que foram desenvolvidos por pesquisadores do Departamento de Engenharia Química da Universidade Federal de São Carlos (UFSCar), em São Paulo.

“Eles são semelhantes aos usados em filtros de água comuns, mas com uma quantidade e tamanho de poros que proporcionam uma elevada área de retenção de íons e moléculas”, explica o engenheiro químico Luís Augusto Martins Ruotolo, professor da UFSCar (o projeto teve apoio da FAPESP).

Para se fazer os carvões ativados é necessário de matérias como madeira, bagaço de cana, casca de coco e polímeros.
Quando foi desenvolvido na UFSCar, o carvão foi preparado aquecendo-se um polímero condutor de eletricidade, chamado de polianilina, a 800 graus Celsius (°C), em condições adequadas para eliminar a matéria orgânica volátil.
É sensacional ver que grandes projetos como esse tem nascido aqui no Brasil, iaso pode ajudar muito na crise hídrica e a um preço viavel.

Pesquisadores criam primeira córnea impressa em 3D do mundo

Pelo site Engenharia é




Uma equipe de pesquisa do Reino Unido poderia ajudar a trazer de volta a visão de milhares de pessoas que têm problemas relacionados à córnea. 
Cientistas da Universidade de Newcastle disseram que criaram a primeira córnea humana impressa em 3D do mundo. Eles combinam técnicas de impressão únicas, células-tronco da córnea e uma nova tinta  para criar córneas em apenas 10 minutos. 
“Muitas equipes em todo o mundo têm perseguido a bio-tinta ideal para tornar esse processo viável”, explicou Che Connon, professor de Engenharia de Tecidos em Newcastle, que liderou o processo de desenvolvimento. “Nosso gel exclusivo – uma combinação de alginato e colágeno – mantém as células-tronco vivas enquanto produz um material que é rígido o suficiente para manter sua forma, mas macio o suficiente para ser espremido pelo bocal de uma impressora 3D.”
Connon explicou que o gel era um trabalho contínuo em andamento, mas era um elemento que a equipe definitivamente precisava acertar. 
Os transplantes de córnea são alguns dos mais comuns na medicina, segundo o Instituto Nacional de Visão dos EUA. Centenas de milhares de pessoas em todo o mundo passam pelo procedimento a cada ano. No entanto, este procedimento também é um dos mais críticos para restaurar a visão de um paciente com deficiência visual. A equipe de Newcastle espera que suas opções de córnea impressas em 3D possam reduzir as taxas de rejeição de transplantes. 
Infelizmente, esta inovação específica está a alguns anos de se tornar uma realidade. Connon disse em um comunicado que as córneas impressas terão que passar por vários anos de testes antes de se tornarem uma opção de transplante viável. 
Veja no link:       https://youtu.be/7xoRe2OFNnI

Conheça o “concreto vivo” que se regenera sozinho

Pelo site Engenharia é


Concreto é o material de construção mais popular do mundo, e desde que os romanos construíram o phanteon há 2.000 anos atrás, cientistas tentam encontrar maneiras de tornar o concreto mais durável.
Não importa o quão cuidadosamente ele seja misturado ou reforçado, todo o concreto eventualmente racha e, sob certas condições, essas rachaduras podem levar a grandes desabamentos.
“O problema com rachaduras no concreto é o vazamento”, explica o professor Henk Jonkers, da Universidade de Tecnologia de Delft, na Holanda. “Se você tem rachaduras, a água entra. Em segundo lugar, se essa água chegar aos reforços de aço – no concreto, temos todos esses vergalhões de aço – se eles corroerem, a estrutura cai.” Mas Jonkers surgiu com uma maneira inteiramente nova de dar ao concreto uma vida mais longa. “Nós inventamos bioconcreto – isso é, um concreto que se regenera usando bactérias”, diz ele.
O bioconcreto é misturado como o concreto comum, mas com um ingrediente extra – o “agente de cura”. Ele permanece intacto durante a mistura, apenas se dissolvendo e se tornando ativo se o concreto rachar e a água entrar.
Jonkers é microbiologista, ele começou a trabalhar nisso em 2006, quando um especialista em concreto perguntou se seria possível usar bactérias para fazer concreto se auto regenerar. Jonkers demorou três anos para resolver o problema – mas havia alguns desafios complicados a serem superados. “Você precisa de bactérias que possam sobreviver ao ambiente hostil do concreto”.
Agora, Jonkers espera que seu concreto possa ser o começo de uma nova era de construções biológicas. “Combinar natureza com materiais de construção, a natureza nos fornece muitas beneficios incríveis”. Se pudermos implementá-lo em materiais, podemos realmente nos beneficiar disso, então eu acho que é um ótimo exemplo, estamos criando um novo conceito ”.
Veja o vídeo no link:     https://youtu.be/laqACVY1U_k

Assista ao vídeo que oferece uma solução para a crise global de habitação usando princípios básicos de engenharia.

Pelo site Engenharia é


Ocanal do YouTube Real Engineering tenta enfrentar o problema global da habitação a preços acessíveis criando um vídeo que propõe algumas ideias sobre como construir casas econômicas e acessíveis usando uma boa engenharia.
Enquanto grandes cidades como Nova York, Hong Kong e Paris são conhecidas por seus preços exorbitantes, as cidades menores também estão sofrendo. A capital da Irlanda, Dublin, teve um grande crescimento na última década, depois que grandes empresas como PayPal e Facebook instalaram grandes escritórios no país.
Este crescimento colocou uma pressão enorme no mercado imobiliário. O vídeo explica que os preços da habitação subiram 50% em cinco anos.
O apresentador da Real Engineering, Brian McManus,  está na Irlanda e usa Dublin como um exemplo da situação da crise imobiliária. McManus explica que existem muitos fatores envolvidos no porquê de Dublin estar sofrendo tanto com isso.
Muitas pessoas culpam a falta de oferta de novas moradias, enquanto outras apontam para um aumento no número de Airbnb’s. Mas o que está claro é que 25.000 novas unidades são necessárias a cada ano para atender a demanda habitacional.
De acordo com Mcmanus, o governo irlandês não respondeu à crise de forma significativa e muitos jovens irlandeses são forçados a deixar a capital em busca de acomodações a preços acessíveis.
McManus, em seguida, divide a engenharia por trás do que é necessário para realmente construir novas habitações que sejam acessíveis, bem como economicamente viável para o mercado usando princípios básicos de engenharia. Este vídeo fornece uma visão abrangente de engenharia sobre um problema global.
Veja no link:        https://youtu.be/o6XlcarjqAw

Robô navega sem motor e sem bateria

Redação do Site Inovação Tecnológica



Robô navega sem motor e sem bateria
Este robô rema embaixo d'água sem precisar de bateria e motor.[Imagem: Tian Chen/Osama R. Bilal/Caltech]
Robô sem motor
Este robô subaquático move-se sem precisar de usar um motor, o que significa que ele também não precisa de baterias ou combustível.
Em vez disso, ele rema usando a deformação do próprio material com que é feito, deformação esta que é induzida por mudanças de temperatura.
"[Nosso protótipo] mostra que podemos usar materiais estruturados que deformam em resposta a sinais do ambiente para controlar e impulsionar robôs," disse o professor Chiara Daraio, do Instituto de Tecnologia da Califórnia, nos EUA, que desenvolveu o robô em colaboração com colegas do Instituto ETH de Zurique, na Suíça.
"Combinando movimentos individuais simples, nós fomos capazes de incorporar uma programação no material para realizar uma sequência de comportamentos complexos," acrescentou o pesquisador Osama Bilal.
Músculos artificiais autônomos
O novo sistema de propulsão se baseia em tiras de um polímero flexível que fica enrolado quando frio e se estende quando aquecido. O polímero é posicionado para ativar um interruptor dentro do corpo do robô, que por sua vez é preso a uma pá, posicionada como o remo de um barco.
O interruptor é feito de um elemento biestável, um componente que pode ser estável em duas geometrias distintas. Neste caso, ele é construído com tiras de um material elástico que, quando empurrado pelo polímero, alterna de uma posição para a outra. Quando o robô frio é colocado em água quente, o polímero se estica, ativa o interruptor e a liberação súbita de energia resultante movimenta o remo, empurrando o robô para a frente.
As tiras de polímero também podem ser ajustadas para dar respostas específicas em momentos diferentes: isto é, uma tira mais espessa levará mais tempo para se aquecer, esticar e, finalmente, ativar a sua pá do que uma tira mais fina. Essa capacidade permite construir robôs capazes de girar e se mover em diferentes velocidades.

Bibliografia:

Harnessing bistability for directional propulsion of soft, untethered robots
Tian Chen, Osama R. Bilal, Kristina Shea, Chiara Daraio
Proceedings of the National Academy of Sciences
DOI: 10.1073/pnas.1800386115

Projeto da primeira nave espacial terrestre está pronto

Redação do Site Inovação Tecnológica 



Projeto da primeira nave espacial terrestre está pronto
Visão artística da nave Demócritos em torno de Marte. As "asas" em formato de seta são quatro radiadores responsáveis por lidar com os 3 MW de energia termal do reator. O círculo azul perto dos motores é um painel solar de formato inovador. [Imagem: ESF/Divulgação]
Naves de verdade
Assista a qualquer bom filme de ficção científica e viagens espaciais e você verá naves gigantescas, onde as tripulações vivem e trabalham como se estivessem em pequenas cidades.
Olhe para a realidade, porém, e verá nossas naves minúsculas, onde os astronautas precisam se apertar como sardinhas na lata. A Estação Espacial Internacional é o nosso maior ambiente no espaço, mas ela está longe de ser uma nave.
Então, como vamos fazer para construir naves espaciais realmente grandes? Afinal, vamos precisar delas para levar toneladas de carga para estabelecer estações na Lua, em Marte ou nas luas de Júpiter, ou mesmo para ter massa suficiente para desviar um asteroide que calhe de vir em nossa direção.
A boa notícia é que os primeiros rascunhos já estão sendo traçados, graças ao trabalho de uma equipe multi-institucional europeia reunida em torno do projeto Demócrito.
Primeira nave espacial terrestre
"De um ponto de vista técnico, a nave prevista pelo projeto Demócrito poderia estar pronta para ir ao espaço dentro de 20 ou 30 anos," disse o coordenador do projeto, Emmanouil Detsis, da Fundação Europeia de Ciências.
Ela teria cerca de 70 metros de comprimento, o que é semelhante ao comprimento da Estação Espacial Internacional. Ao contrário da ISS, no entanto, ela seria equipada com um poderoso sistema de propulsão, ampliando o espaço ao nosso dispor.
A nave seria capaz de viajar através do Sistema Solar, levando várias toneladas de carga - para uma aldeia robotizada na Lua, por exemplo - e poderia ir ao espaço profundo com equipamentos científicos e recursos proporcionalmente maiores do que as missões de exploração feitas com sondas espaciais não tripuladas.
E, no caso de um asteroide se dirigir diretamente para a Terra, a nave poderia ser usada para evitar um desastre. "Uma espaçonave pesada estacionada em órbita em torno de objeto desses produziria uma força gravitacional pequena, mas significativa, que, com o tempo, afetaria a trajetória do asteroide," explicou Detsis, referindo-se a uma técnica conhecida como raio trator gravitacional.
Projeto da primeira nave espacial terrestre está pronto
A primeira nave espacial terrestre é um projeto de quem olha para o futuro, mas a solução proposta tem desafios iniciais além da tecnologia. [Imagem: ESF/Divulgação]
Energia nuclear no espaço
O sistema de propulsão que a equipe concluiu ser o melhor e mais viável a curto prazo usa um reator nuclear para produzir calor para alimentar uma turbina. Essa turbina deverá gerar eletricidade para toda a nave, incluindo o sistema de propulsão elétrica, composto por motores iônicos.
Contudo, esse sistema, conhecido como propulsão elétrica nuclear, e que é a tecnologia central que sustenta todo o projeto, ainda precisa ser desenvolvida para o espaço.
Várias equipes e engenheiros em todo o mundo estão trabalhando nisso, e Detsis afirma que o projeto fomentou o diálogo entre esses grupos através das fronteiras nacionais e das diversas disciplinas que envolve, e a expectativa é que essa colaboração gere protótipos testáveis em um futuro próximo.
Ocorre que a tecnologia não é o único desafio. As questões legais que cercam o uso de um reator nuclear no espaço são impedimentos radicais, reconhece Detsis, já que a legislação internacional teria que ser modificada para viabilizar os testes e, a seguir, a construção da nave. "O quadro de fundo é que, se você quiser construir [a nave] em 2030, é melhor começar o processo legal agora," afirmou.
Frota de naves
A colaboração também rascunhou projetos técnicos da nave, incluindo seus vários subsistemas e um demonstrador que pode ser usado para testar e refinar tudo no solo, usando um tipo diferente de fonte de energia.

Quando a construção da nave for decidida, e os recursos disponibilizados, a ideia é que ela seja construída no espaço. Detsis reconhece que o esforço teria que ser internacional, já que os custos chegarão a bilhões de euros. "Mas naves adicionais sairão mais baratas," finalizou ele.

Hidrogel reforçado com fibra fica mais forte que o aço

Redação do Site Inovação Tecnológica 



Hidrogel reforçado com fibra fica mais forte que o aço
O hidrogel de poliamfolito (PA) é mesclado com tecido de fibra de vidro. [Imagem: Huang Y. et al. - 10.1002/adfm.201605350]
Hidrogel reforçado com fibra
Químicos da Universidade de Hokkaido, no Japão, desenvolveram um material composto macio reforçado com fibra que é flexível e cinco vezes mais forte do que o aço carbono.
O material pertence a uma classe conhecida como hidrogéis reforçados, que têm sido apontados como materiais estruturais para uma série de aplicações, incluindo medicina e robótica macia. O problema é que eles ainda possuem deficiências em termos de propriedades mecânicas, não se comparando, por exemplo, com a resistência dos tendões e ligamentos.
Yiwan Huang superou largamente essa deficiência usando uma técnica simples: Ele mergulhou um tecido de fibra de vidro na solução precursora do hidrogel, criando uma nova classe de materiais, que batizou de "compósito macio reforçado com fibra", ou FRSC ("fiber reinforced soft composites")
O compósito é altamente flexível e cinco vezes mais forte do que o aço carbono em termos da energia necessária para destruí-lo.
A equipe teoriza que a resistência é aumentada por ligações iônicas dinâmicas entre a fibra de vidro e os hidrogéis, e dentro do próprio hidrogel.
Hidrogel reforçado com fibra fica mais forte que o aço
Zoom mostrando do material final (a) até as fibras em escala microscópica (d). [Imagem: Huang Y. et al. - 10.1002/adfm.201605350]
Ligamentos artificiais e roupas
O hidrogel reforçado pode ter uma ampla gama de aplicações em áreas onde os materiais estão sujeitos a fortes tensões de carga, de ligamentos e tendões artificiais à robótica flexível e até em artigos de vestuário.
A equipe afirma que o princípio usado neste primeiro experimento deverá funcionar também para fortalecer outros materiais macios, como a borracha. É o que eles pretendem testar a seguir.

Bibliografia:

Energy-Dissipative Matrices Enable Synergistic Toughening in Fiber Reinforced Soft Composites
Yiwan Huang, Daniel R. King, Tao Lin Sun, Takayuki Nonoyama, Takayuki Kurokawa, Tasuku Nakajima, Jian Ping Gong
Advanced Functional Materials
DOI: 10.1002/adfm.201605350