Processo nacional recupera terras raras de lâmpadas fluorescentes

Com informações da Agência USP

A produção de terras raras no Brasil dependeria da instalação de uma indústria de alta tecnologia no país. [Imagem: CETEM]

Troca iônica

Pesquisadores da USP em Ribeirão Preto (SP) desenvolveram um processo para recuperar e reciclar terras raras a partir de lâmpadas fluorescentes descartadas.

As terras raras formam um grupo de 17 elementos químicos essenciais para a produção de diversos itens de alta tecnologia, o que inclui também LEDs, telas de televisores, tablets, smartphones, turbinas de energia eólica, além de aplicações futurísticas em memórias quânticas.

O novo processo apresenta uma maneira mais segura, menos poluente e mais eficiente de reciclar as terras raras contidas nas lâmpadas.

De acordo com o professor Osvaldo Antônio Serra, coordenador do laboratório que realiza o estudo, entre os tipos de resíduos reciclados, as lâmpadas fluorescentes ganham destaque por conter até 25% em massa de elementos terras raras na constituição do pó fosfórico, dependendo do tipo da lâmpada.

"A viabilidade econômica da recuperação das terras raras é maior nas lâmpadas compactas, encontradas à venda em supermercados, do que as tubulares, que são mais antigas e possuem menos terras raras," ressalta o pesquisador.

A reciclagem começa a partir do pó fosfórico, já livre do mercúrio, submetido a processos físicos e químicos, utilizando resinas de troca iônicas, produtos sintéticos que colocados na água liberam íons sódio ou hidrogênio (resinas catiônicas) ou hidroxila (resinas aniônicas) e captar desta mesma água, respectivamente, cátions e ânions.

"Essas resinas de troca iônica tradicionais, do tipo ácido-forte, são facilmente encontradas e podem realizar inúmeros ciclos de extração das terras raras, garantindo não só a viabilidade técnica, como também econômica do processo. O processo se dá em condições experimentais facilmente escalonáveis a maiores quantidades, adequando-se às necessidades mercadológicas e industriais," explica Osvaldo.

Terras raras

O pesquisador destaca que no Brasil são consumidas cerca de 300 milhões de lâmpadas fluorescentes por ano. A reciclagem é importante para o meio ambiente e para o fornecimento das terras raras, que tem o mercado concentrado na China, o maior produtor mundial de elementos terras raras.

"Atualmente, a China produz aproximadamente 90% da demanda mundial de elementos terras raras e consome quase 70% desta produção, devido ao domínio das tecnologias de manufatura de produtos finais - como turbinas eólicas, luminóforos, baterias e ímãs, dentre outros. Alegando inúmeras regulamentações e restrições ambientais, a China diminuiu as exportações e chegou a aumentar o preço médio de mais de dez vezes nos últimos anos", informa Osvaldo.

Ele lembra que os processos atuais para a extração de elementos terras raras ao redor do mundo são muito perigosos para o meio ambiente, pois se baseiam em rotas ácidas ou alcalinas, sendo muito caros para serem executados com sustentabilidade. Assim as tecnologias para obtenção mais adequadas, via extração ou reciclagem, tornaram-se uma prioridade estratégica, já em utilização em países desenvolvidos.

A tecnologia já teve o seu processo de patente realizado pela Agência USP de Inovação.

Bateria de alumínio recarrega em 1 minuto

O protótipo da bateria de alumínio é rápido, flexível e muito durável. [Imagem: Mark Shwartz/Stanford University]

Rápida e durável

Pesquisadores das universidades de Stanford e Taiwan criaram uma bateria de alumínio que recarrega rapidamente, é muito segura e poderia ser fabricada a baixo custo.

O protótipo recarrega completamente em apenas um minuto e suportou 7.500 ciclos de carga e recarga sem degradação - para comparação, uma bateria de lítio tem durabilidade prevista de 1.000 ciclos.

"Nós desenvolvemos uma bateria recarregável de alumínio que pode substituir os atuais dispositivos de armazenamento, tanto as baterias alcalinas, que são ruins para o meio ambiente, quanto as baterias de íons de lítio, que ocasionalmente explodem em chamas," disse o professor Hongjie Dai.

Para demonstrar a segurança da nova bateria, Dai furou o protótipo enquanto ele era usado, e ele não pegou fogo.

Bateria de alumínio

O alumínio é um material interessante para baterias porque é relativamente barato - é mais barato do que o lítio - e tem potencial para armazenar uma grande quantidade de carga.

Mas ninguém até hoje conseguiu viabilizar uma bateria de alumínio que produzisse uma tensão suficiente e fosse durável.

A solução encontrada pela equipe integra um eletrodo negativo de alumínio com um eletrodo positivo de um tipo especial de grafite. Os dois são mergulhados em um eletrólito de líquido iônico no interior de um invólucro recoberto por polímero.

"O eletrólito é basicamente um sal que é líquido a temperatura ambiente, de forma que ele é muito seguro," disse Ming Gong, principal criador da bateria ao lado do seu colega Meng-Chang Lin.

O alumínio se dissolve no eletrodo negativo, enquanto íons contendo alumínio migram para os espaços entre as camadas de grafite no eletrodo positivo. No recarregamento, dá-se o inverso, depositando-se o alumínio metálico de volta no eletrodo negativo. [Imagem: Meng-Chang Lin et al. - 10.1038/nature14340]

Desafios a vencer

Mas nem tudo está pronto para que as baterias de alumínio cheguem às prateleiras.

Apesar de muito durável e de conservar a tensão gerada ao longo de milhares de ciclos de carga e descarga, o protótipo gera uma tensão baixa, cerca de metade da gerada por uma bateria de lítio. Os esforços da equipe irão se concentrar agora nesse aspecto.

Além disso, a "injeção" dos íons de alumínio entre as camadas de grafite faz o material se expandir, contraindo-se quando a energia é consumida. Por isso a equipe escolheu um invólucro flexível, mas será um desafio compatibilizar essa "bateria pulsante" com os invólucros rígidos dos aparelhos eletrônicos.

"Fora isso, a nossa bateria tem tudo o mais que você poderia sonhar em uma bateria: eletrodos de baixo custo, boa segurança, carregamento de alta velocidade, flexibilidade e ciclo de vida longo. Eu a vejo como uma nova bateria em seus primeiros dias. É muito emocionante," disse o professor Dai.

Bibliografia:

An ultrafast rechargeable aluminium-ion battery
Meng-Chang Lin, Ming Gong, Bingan Lu, Yingpeng Wu, Di-Yan Wang, Mingyun Guan, Michael Angell, Changxin Chen, Jiang Yang, Bing-Joe Hwang, Hongjie Dai
Nature Physics
Vol.: Published online
DOI: 10.1038/nature14340

Super areia deixa água cinco vezes mais pura

A super areia tem uma capacidade de filtragem cinco vezes superior à da areia regular. [Imagem: Gao et al./ACS]

Cientistas desenvolveram uma técnica para transformar a areia comum - o material filtrante mais usado em todo o mundo para purificar a água potável - em uma "super areia".

A super areia tem uma capacidade de filtragem cinco vezes superior à da areia regular.

Nanomaterial

Mainak Majumder e seus colegas da Universidade Rice, nos Estados Unidos, lembram que a areia tem sido usada para purificar a água há mais de 6.000 anos - a areia ou cascalho de filtração de água é endossada pela Organização Mundial de Saúde.

A transformação da areia em super areia começou com um nanomaterial chamado óxido de grafite.

Os pesquisadores usaram um método simples para recobrir os grãos de areia com as nanopartículas de óxido de grafite.

O novo material filtrante conseguiu remover inclusive o metal pesado mercúrio, além das moléculas de corantes diluídas na água.

Filtro de metais pesados

No teste com o mercúrio, a areia comum ficou saturada em 10 minutos de filtração, enquanto a super areia absorveu o metal pesado por mais de 50 minutos.

Segundo os cientistas, "o desempenho da filtragem é comparável a alguns filtros de carbono ativado disponíveis comercialmente." - com a vantagem de que a super areia deverá ser um material muito mais barato.

"Estamos agora pesquisando estratégias que nos permitirão montar as partículas funcionalizadas de óxido de grafite sobre os grãos de areia de forma a aumentar ainda mais a eficiência de remoção de contaminantes," escrevem eles.

A mesma equipe já havia desenvolvido um nanofiltro usando nanotubos de carbono, capaz de remover vírus e bactérias da água. A dificuldade de processamentos dos nanotubos de carbono, contudo, tornam aquele nanofiltro menos custo-efetivo.

Bibliografia:

Engineered Graphite Oxide Materials for Application in Water Purification
Wei Gao, Mainak Majumder, Lawrence B. Alemany, Tharangattu N. Narayanan, Miguel A. Ibarra, Bhabendra K. Pradhan, Pulickel M. Ajayan
Applied Materials & Interfaces
Vol.: 3 (6), pp 1821-1826
DOI: 10.1021/am200300u

Brasileiros fazem avanço rumo a carros a hidrogênio

Redação do Site Inovação Tecnológica

Imagem de microscopia eletrônica de transmissão de uma amostra de CeO2. O catalisador poderia ser usado tanto na produção de hidrogênio puro em estações próprias, quanto na geração do hidrogênio no próprio veículo, partindo de um gás-fonte.[Imagem: Vinícius Dantas]

Tipos de carros elétricos

Pesquisadores do Instituto de Física de São Carlos, da USP, fizeram avanços importantes rumo a veículo elétricos alimentados por hidrogênio.

A atual onda de carros elétricos fundamenta-se em dois tipos de tecnologias.

O primeiro tipo é formado pelos carros híbridos, que possuem motores elétricos, mas possuem também um pequeno motor a combustão, que pode ser usado para fornecer potência extra ou para gerar eletricidade para suprir as necessidades das baterias.

O segundo tipo são os carros realmente elétricos, alimentados unicamente por baterias. O primeiro carro de corrida elétrico, por exemplo, é desse tipo.

Mas há ainda um terceiro tipo, mais futurístico e mais promissor, e totalmente limpo, mas que ainda depende de vários desafios tecnológicos a serem vencidos.

São os carros a hidrogênio, cuja eletricidade para os motores elétricos não é fornecida primariamente por baterias, embora elas eventualmente continuem a existir, mas por células a combustível, por sua vez alimentadas a hidrogênio.

Uma célula a combustível a hidrogênio consome o gás para gerar eletricidade, e emite apenas água como subproduto.

Catalisadores de terras raras

Um dos desafios a serem vencidos para viabilizar os veículos a hidrogênio é aumentar a eficiência e a durabilidade das células a combustível. E isso depende de catalisadores.

O que Vinícius Dantas de Araújo e Maria Inês Bernardi fizeram foi apostar em um óxido de terras raras para purificar o hidrogênio, evitando a deterioração dos eletrodos das células a combustível.

"Os eletrodos, responsáveis por transformar hidrogênio gasoso em eletricidade, param de funcionar muito rapidamente, caso haja a presença de monóxido de carbono nesse processo," explica Vinícius.

O material usado no catalisador é o óxido de cério (CeO2) dopado com cobre, ou seja, um átomo de cério na molécula de CeO2 é substituído por um átomo de cobre.

Isso criou um material que pode ser utilizado como catalisador para fazer a oxidação do monóxido de carbono (CO), transformando-o em CO2.

"A ideia é utilizarmos o catalisador [CeO2] para transformar o monóxido em dióxido, já que este último não inviabiliza o processo, como o CO", explica o pesquisador.

"Já fizemos testes de catálise e os resultados mostraram que o óxido de cério dopado com 3% de cobre já consegue fazer 100% de oxidação do monóxido em dióxido," completa.

Armazenamento ou produção a bordo

O armazenamento do hidrogênio é um problema à parte para a viabilização dos veículos elétricos totalmente limpos.

Seria impraticável guardar o hidrogênio em tanques pressurizados, como se faz hoje com o gás natural.

Por isto, as maiores apostas têm sido feitas em cima do armazenamento sólido de hidrogênio.

Vinícius aposta em uma alternativa, que ele considera bastante segura.

A ideia "seria armazenar nos automóveis um gás fonte de hidrogênio (como vapor de etanol) e fazer uma reação catalítica no veículo para obtenção do hidrogênio e, em seguida, utilizar o óxido de cério dopado com cobre para a purificação do gás rico em hidrogênio obtido [na primeira reação]," conta ele.

Assim, o material que ele está desenvolvendo poderia ser usado tanto na produção do hidrogênio, caso se adote o armazenamento do hidrogênio em tanques sólidos, ou na própria célula a combustível, caso a tecnologia que venha a ser adotada seja a produção do hidrogênio no próprio veículo.

Produção de hidrogênio a partir do etanol

Outra parte da pesquisa concentra-se em uma etapa anterior do processo, na produção do próprio combustível hidrogênio.

Neste caso, os cientistas estão testando o uso do cobalto como dopante, em vez do cobre.

O intuito final é que o óxido de cério dopado com cobalto seja eficiente na produção de hidrogênio gasoso, a partir da reforma do vapor do etanol.

"Pegamos as moléculas de etanol, as fazemos passar pelo catalisador e, do outro lado, tudo será transformado em hidrogênio e dióxido de carbono," explica Vinícius.

"O óxido de cério dopado com cobalto já conseguiu transformar o etanol em hidrogênio", comemora o pesquisador, embora ainda seja necessário trabalhar na questão da eficiência.

Resultados para o futuro

Vinícius está indo agora para a Universidade de Valência, na Espanha, onde pretende usar técnicas de caracterização óptica para correlacionar as propriedades ópticas e estruturais dos seus novos materiais catalisadores - o óxido de cério dopado com cobre ou com cobalto.

"No momento, esses materiais não são viáveis economicamente para uma produção em larga escala. Mas, em um futuro breve, isso mudará", finaliza Vinicius, apostando nos veículos a hidrogênio do futuro.

Inovações para economizar água

Com informações da Agência Fapesp 

Segunda empresa do mundo em número de clientes num mesmo país, a Companhia de Saneamento Básico do Estado de São Paulo (Sabesp) só perde para a chinesa Beijing Enterprises Water Group.

A empresa quer fazer jus a esse seu posicionamento com uma mudança no campo tecnológico.

"Existe uma carência [tecnológica] específica para saneamento. Hoje muitas das tecnologias são apenas adaptadas para essa área", diz Cristina Zuffo, gerente do Departamento de Prospecção Tecnológica da Sabesp.

O objetivo, então, não poderia ser outro: desenvolver novas tecnologias nativas para o setor de saneamento, e repassar essas tecnologias para empresas que possam fabricar os equipamentos ou fornecer os serviços.

O geofone será substituído por um equipamento digital. [Imagem: Pedro Hamdan]

Geofone digital para detectar vazamentos

Um dos primeiros temas que mereceram atenção são técnicas para diminuir a perda de água, principalmente devido a rachaduras nas tubulações da rede de distribuição - em 2013, 31,4% da água que a empresa tratou não chegou aos consumidores, perdendo-se em vazamentos pelo caminho.

A solução desse problema evitaria, por exemplo, o racionamento de água a que população de grande parte das cidades paulistas está sendo submetida durante este verão atipicamente seco.

A detecção de vazamentos hoje utiliza um geofone, um aparelho formado por um sensor que, apoiado no chão, capta as vibrações do solo e depois envia para um amplificador e para um fone de ouvido.

"Com o geofone, a localização do vazamento depende da habilidade do operador, que deve ter em volta o menos barulho possível. Por isso, grande parte desses testes são feitos à noite", diz Cristina.

O professor Linilson Padovese, da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo (Poli-USP), propôs o desenvolvimento de um software que pudesse ajudar os técnicos, tornando a avaliação dos sinais do geofone mais precisa e independente do treinamento do funcionário.

Antes disso, porém, eles estão tendo que desenvolver um "geofone digital", para fazer a coleta e a gravação dos sinais digitalmente, criando uma biblioteca que permita a avaliação imediata dos sinais captados no campo - por enquanto, eles estão digitalizando o sinal dos geofones analógicos, até o desenvolvimento de um sensor adequado.

"Dessa forma, a empresa poderá montar um banco de dados com os sinais digitais, todos marcados com a localização com GPS. Além disso, com a finalidade de baratear o equipamento e tornar a tecnologia mais simples e de fácil utilização, decidiu-se utilizar smartphones como plataforma de base do geofone," conta o pesquisador.

O microlaboratório tem o tamanho de um cartão de crédito. [Imagem: Eduardo César]

Microlaboratório para detectar fósforo

Outro produto inovador que deve sair dos projetos entre a Sabesp e a Poli-USP é um micro laboratório eletrônico - um chip baseado em técnicas conhecidas como microfluídica - para medir em tempo real a quantidade de fósforo na água, seja de mananciais ou de estações de tratamento.

O fósforo funciona como um nutriente para as algas. O monitoramento dessas espécies precisa ser feito com regularidade porque a alta proliferação pode prejudicar o tratamento da água potável.

Atualmente, o monitoramento dos mananciais demora muito tempo. É preciso colher amostras de água, muitas vezes com barcos, e levá-las para serem analisadas em laboratório.

O grupo do professor Antônio Carlos Seabra está desenvolvendo um dispositivo de monitoramento autônomo e em tempo real do tamanho de um cartão de crédito, a mesma tecnologia usada nos biochips.

"Transferimos o laboratório para um cartão do tamanho próximo ao de crédito e um pouco mais espesso", diz Seabra. "Utilizamos técnicas de micro fabricação e conhecimento de análises químicas."

O dispositivo possui microcanais em seu interior por onde a água e os reagentes correm até chegar a um ponto dentro do cartão onde um conjunto de LEDs ilumina a amostra. A reflexão dessa luz, contendo as informações indicativas da presença do fósforo ou de outros elementos, é captada por um sensor.

O micro laboratório pode ser instalado em uma boia ou em uma base na estação de tratamento. As informações colhidas são repassadas aos técnicos da empresa por sistemas de comunicação sem fios (wireless), permitindo um monitoramento contínuo.

Biofiltro

Outro equipamento, este desenvolvido pelos engenheiros do núcleo de tecnologia da própria empresa, é um biofiltro para purificar o gás emanado das estações de tratamento e estações elevatórias de esgotos.

O gás é o responsável pelo odor ruim e prejudicial aos moradores do entorno das unidades de tratamento.

O biofiltro, feito com materiais recicláveis e sem consumo de produtos químicos, é composto de turfa formada por restos vegetais, madeira e casca de coco, além de uma camada de brita.

O biofiltro é instalado dentro de um contêiner onde recebe o gás por meio de dutos. A aspersão de água no interior do contêiner faz com que bactérias presentes nos materiais oxidem o gás.

Um protótipo já está em funcionamento na ETE do bairro de São Miguel Paulista, na capital paulista. "Está praticamente pronto para uso e alguém terá que produzi-lo em escala", disse Cristina.

Hidrelétrica submersa guarda energia no fundo do mar

Redação do Site Inovação Tecnológica 

Na usina submersa, a turbina será ligada a um reservatório no leito marinho a uma profundidade entre 400 e 800 metros.[Imagem: Knut Gangasseter/Doghouse]

Uma hidrelétrica geralmente é formada por uma barragem para elevar o nível da água - quando desce, a água faz girar uma turbina, que aciona um gerador para produzir eletricidade.

Por isso, pode parecer um tanto estranha a ideia do pesquisador norueguês Rainer Schramm: ele quer construir uma hidrelétrica no fundo do mar.

"Imagine abrir uma escotilha em um submarino submerso. A água vai fluir para dentro do submarino com uma força enorme. É justamente esse potencial de energia que queremos utilizar," explica Schramm.

"Muitas pessoas já lançaram a ideia de armazenar energia explorando a pressão no fundo do mar, mas nós somos os primeiros no mundo a idealizar uma tecnologia para tornar isso possível," acrescenta ele.

Hidrelétrica de armazenamento

Na prática, para usar a pressão da água no fundo do mar, a energia mecânica é convertida por uma turbina reversível, como em uma hidrelétrica normal, mas o sistema usa o bombeamento, em vez da queda natural.

Nesta usina bombeada, a turbina será ligada a um reservatório no leito marinho a uma profundidade entre 400 e 800 metros.

A turbina é equipada com uma válvula e, quando esta válvula é aberta, a água entra e começa a girar a turbina. A turbina aciona um gerador para produzir eletricidade.

"Uma usina de armazenamento bombeada é uma hidrelétrica que pode ser 'carregada' novamente bombeando a água de volta para o reservatório superior depois que ela tenha passado através da turbina. Esse tipo de usina é usada como uma 'bateria' quando conectada à rede de energia," explica Schramm.

Assim, ela pode ser usada para equilibrar a inconstância das energias renováveis, como solar e eólica - uma parte da energia solar ou eólica pode ser usada no bombeamento durante o dia, e a hidrelétrica submersa faz o trabalho noturno.

Pode-se conectar qualquer número de tanques. Em outras palavras, é o número de tanques de água que decide quanto tempo a hidrelétrica submersa pode gerar eletricidade.

O inventor já criou uma empresa para tentar comercializar a tecnologia, que está sendo desenvolvida com o apoio do instituto SINTEF, do governo da Noruega.

NASA começa a trabalhar em uma versão real da dobra espacial de Star Trek

“Talvez uma experiência Star Trek antes de nós morrermos não seja uma possibilidade remota.” Essas são palavras do Dr. Harold “Sonny” White, Chefe do Tema de Propulsão Avançada do Engineering Directorate da NASA. O Dr. White e seus colegas não só acreditam que uma versão na vida real da dobra espacial seja teoricamente possível; eles já começaram a trabalhar na criação de uma.

Quando o assunto é exploração espacial, ainda somos homens das cavernas. Chegamos à Lua e mandamos alguns robôs durões a Marte. Nós também já temos aquelas portas automáticas que se abrem suavemente quando alguém chega perto, mas isso é tudo. É legal, mas estamos longe de ser a civilização espacial de que precisaremos se quisermos sobreviver por milênios.

Com as nossas tecnologias de propulsão atuais, as viagens interestelares são impossíveis. Mesmo com tecnologia experimental, como propulsores de íon ou uma nave cuspindo loucamente explosões nucleares, seriam necessárias quantidades colossais de combustível e massa para chegar a qualquer estrela próxima. E o pior: levaria décadas (séculos, talvez) para cumprir o trajeto. A viagem seria inútil para os que ficassem. Apenas aqueles que embarcassem na procura por um novo sistema estelar colheriam os frutos desse gigantesco esforço. Simplesmente não é algo viável.

Assim, precisamos de alternativas. Uma que nos permita viajar de forma extremamente rápida sem quebrar as leis da física. Ou como diz o Dr. White: “queremos ir, muito rápido mesmo, enquanto observamos o 11º mandamento: Não ultrapassarás a velocidade da luz.”

Procurando por bolhas de dobra

A resposta reside precisamente naquelas leis da física. O Dr. White e outros físicos encontraram brechas em algumas equações matemáticas — brechas que indicam que saltar no tecido espaço-temporal pode sim ser possível.

Trabalhando na NASA Eagleworks, uma operação à parte dentro do Centro Espacial Johnson, da NASA, a equipe do Dr. White está tentando provar essas brechas. Eles “iniciaram um teste com interferômetro que tentará gerar e detectar uma instância microscópica de uma pequena bolha de dobra” usando um instrumento chamado Interferômetro de Campo de Dobra White-Juday.

Isso pode soar como algo pequeno agora, mas as implicações da pesquisa são enormes. Em suas próprias palavras:

“Embora isso seja apenas uma pequena instância do fenômeno, ela será uma prova real da ideia de perturbar o espaço-tempo — um momento‘Chicago-Pile’, como ele foi. Lembre-se que dezembro de 1942 viu a primeira demonstração de uma reação nuclear controlada que gerou enormes meio watt. Essa prova de existência foi procedida de um reator de cerca de quatro megawatts em novembro de 1943. A prova de existência da aplicação prática de uma ideia científica pode ser o ponta-pé inicial para o desenvolvimento da tecnologia.”

Ao criar uma dessas bolhas de dobra, o motor da aeronave comprime o espaço à frente e expande o espaço atrás, movendo-se para outro local sem estar se movimentando de fato e deixando de lado os efeitos adversos de outros meios de viajar. De acordo com Dr. White, “ao aproveitar a física da inflação cósmica, as naves do futuro criadas para satisfazer as leis dessas equações matemáticas talvez serão capazes de chegar aos lugares de forma impensavelmente rápida — e sem os efeitos adversos.”

Ele diz que, se tudo for confirmado nesses testes práticos, nós poderemos criar um motor que nos levará à Alfa Centauro “em duas semanas se medido por relógios aqui na Terra.” O tempo será o mesmo na nave e na Terra, ele afirma, e não haverá “forças de marés dentro da bolha, nenhum problema inesperado e a aceleração de fato será zero. Quando você liga o campo, ninguém será jogado para fora da nave — o que seria uma viagem bem curta e triste.”

O problema da energia, resolvido

Havia apenas um problema com isso tudo: de onde a energia viria? Embora soubéssemos que dobras espaciais eram teoricamente possíveis, os físicos sempre argumentaram que seria necessária uma bola de matéria exótica do tamanho de Júpiter para gerar a energia. Claramente, isso não seria viável. Mas felizmente o Dr. White encontrou a solução que muda o jogo completamente.

A equipe da Eagleworks descobriu que a energia necessária é muito menor do que se pensava. Se eles otimizarem a espessura da dobra espacial e “oscilar sua intensidade para reduzir a rigidez do espaço tempo,” eles serão capazes de reduzir a quantidade de combustível para uma tangível: em vez de uma bola de matéria exótica do tamanho de Júpiter, será preciso apenas 500 kg para “mandar uma bolha de 10 metros a uma velocidade efetiva de 10 c.”

Dez c! Isso é dez vezes a velocidade da luz, galera (lembre-se, a nave em si não viajaria mais rápido que a velocidade da luz. Mas efetivamente, pareceria que sim).

Isso quer dizer que poderíamos visitar Gliese 581g — um planeta similar à Terra, 20 anos-luz distante do nosso — em dois anos. Dois anos não é nada. A Magellan levou três anos para circunavegar o nosso planeta — de agosto de 1519 a setembro de 1522. Uma viagem de quatro anos para ver um planeta como a Terra é completamente realizável. E ainda existem locais mais próximos para onde podemos mandar robôs e astronautas.

A coisa mais importante aqui é que há uma porta aberta para diferentes tipos de exploração. Que, como o Dr. White diz, “talvez uma experiência Star Trek antes de nós morrermos não seja uma possibilidade remota.” É possível que estejamos testemunhando o início de uma nova era da exploração espacial, uma que finalmente nos levaria do nosso pálido ponto azul para onde nós pertencemos.

Casas anfíbias flutuam durante enchente

Redação do Site Inovação Tecnológica 

Os pesquisadores estão criando uma nova forma de construção para áreas sujeitas a inundação.[Imagem: Eureka]

Casas flutuantes

A maioria das pessoas já se "preocupa" com as mudanças climáticas, mas quase ninguém se "ocupa" delas, tentando antecipar-se a seus efeitos.

Uma grande exceção está em um grupo de pesquisadores da Holanda, um país com altíssima sensibilidade a qualquer elevação do nível das águas - não é por acaso que a região é conhecida como "Países Baixos".

A equipe apresentou os primeiros resultados práticos do seu projeto Floatec: "casas anfíbias", que podem flutuar no caso de uma cheia.

Não se trata de barcos-casas ou qualquer coisa semelhante. São casas visualmente normais, mas com uma fundação especial que as permite flutuar na ocorrência de uma cheia.

Fundação flutuante

As fundações começaram sendo feitas de múltiplas camadas de uma espuma plástica muito leve, por cima das quais é aplicado o concreto tradicional. A partir daí, a casa inteira é uma casa normal.

Na ocasião de uma enchente, a camada de plástico faz a casa inteira flutuar, como se fosse um barco, evitando que a água penetre e permitindo que a família permaneça em seu interior.

O protótipo funcionou bem, mas o projeto apresentava limitações de tamanho e peso máximos da casa, que, se não fossem respeitados, fariam com que a casa perdesse a flutuabilidade e afundasse.

O pesquisador Edwin Blom, coordenador do projeto, conta que foi encontrar a solução em uma empresa de nanotecnologia da Espanha, a Acciona Infrastructures, especializada no uso da nanotecnologia para a fabricação de compósitos - os chamados nanocompósitos.

Casa anfíbia com nanotecnologia

Os nanocompósitos já são usados pela indústria aeroespacial, mas o grupo teve que desenvolver uma solução mais barata.

O material básico é o EPS, ou poliestireno expandido, do mesmo tipo usado em embalagens.

O poliestireno modificado é inserido entre várias camadas de plástico e concreto, o que permite criar grandes estruturas de suporte, tão grossas quanto necessário para suportar a casa que se deseja construir.

Isso não apenas solucionou o problema da limitação do tamanho e peso, como reduziu o custo da casa anfíbia, cuja base flutuante agora é mais barata do que a solução inicial.

"Nós simplesmente não precisamos mais usar tanto material quanto usávamos. Blocos pequenos agora podem suportar grandes estruturas e, no fim, o custo da construção inteira foi reduzido," diz Blom, que já criou uma empresa, a Dura Vermeer, para comercializar a tecnologia das casas flutuantes.

Ponte em arco pré-fabricado pode durar 300 anos

Redação do Site Inovação Tecnológica 

A estrutura flexível pode ser construída, armazenada e transportada na forma de uma peça plana. [Imagem: QueensUBelfast]

Arco pré-fabricado

Engenheiros escoceses desenvolveram uma técnica inovadora para construir e transportar arcos para a construção de pontes e viadutos.

As pontes em arco são uma solução de baixo custo quando os vãos inferiores não precisam ser largos, suportando uma quantidade de carga muito elevada e não exigindo praticamente nenhuma manutenção em toda a sua vida útil.

O que encarece seu custo é que, ao contrário das pontes lineares comuns, não é possível fabricá-las em série e transportá-las.

Ou melhor, não era possível até agora.

A equipe do Dr. Adrian Long, da Universidade de Belfast, desenvolveu uma técnica que permite construir o arco na forma de pequenas seções interligadas em um dos lados.

[Imagem: QueensUBelfast]

Como a estrutura é flexível, ela pode ser construída, armazenada e transportada na forma de uma peça plana.

Quando chega ao local da obra, o arco pré-fabricado novamente dobra-se assim que é erguido por um guindaste, assumindo a forma necessária para sua instalação.

Ponte duradoura

Uma demonstração desta tecnologia, batizada de FlexiArch, foi realizada em uma ponte com 16 metros de comprimento, constituída por 17 seções de concreto pré-fabricadas de um metro de largura cada uma.

A ponte ficou pronta em um dia e, segundo o Dr. Long, deverá durar 300 anos

Celulares farão download de energia do ar

Redação do Site Inovação Tecnológica 

A ideia é inicialmente incorporar a antena de reciclagem de energia em capas de celulares. [Imagem: Nikola Labs/Divulgação]

Download de energia

Engenheiros da Universidade de Ohio, nos Estados Unidos, anunciaram o lançamento no mercado nos próximos dias de uma tecnologia que permitirá fazer "download de energia do ar" para recarregar a bateria de celulares.

A frase de impacto é um bom apelo comercial para uma tecnologia que vem sendo desenvolvida por inúmeras equipes ao redor do mundo e que já possui utilização comercial: a colheita de energia a partir das ondas eletromagnéticas presentes no ambiente.

De acordo com Chi-Chih Chen e seus colegas, melhorias obtidas pela equipe - que eles não detalham por questões comerciais - obteve um aumento considerável de eficiência, permitindo reaproveitar até 30% da energia dissipada pelo próprio aparelho.

"Quando nos comunicamos com uma torre de celular ou com um roteador Wi-Fi, grande parte da energia é desperdiçada. Nós reciclamos uma parte dessa energia de volta para a bateria," disse Chen, acrescentando que quase 97% dos sinais emitidos por um celular nunca alcançam seu destino.

Colheita de energia

O uso de antenas na forma de bobinas para capturar as ondas eletromagnéticas presentes no ambiente é a base de funcionamento das etiquetas RFID, que estão substituindo os códigos de barra. Vários tipos de sensores também já utilizam essa técnica para substituir inteiramente as baterias.

Até agora, porém, ninguém havia conseguido um rendimento acima de uns poucos microwatts - como um chip-gerador de energia construído por engenheiros do MIT -, apesar de promessas recentes de uma antena de absorção total feita com metamateriais. Para comparação, um telefone celular típico necessita uma potência mil vezes maior, na faixa dos miliwatts.

"Ninguém consegue recarregar um telefone celular a partir do ar, mas nós podemos reduzir o consumo de energia recuperando uma parte desses miliwatts perdidos. Pense nisso como um extensor da bateria, e não como um carregador," reconhece Lee, acrescentando que a tecnologia desenvolvida pela equipe aumenta a vida útil das baterias em 30%.

Muito caro

A ideia é inicialmente incorporar a antena de reciclagem de energia em capas de celulares. Para isso, a equipe fundou uma empresa, chamada Nikola Labs, que lançará brevemente uma campanha de arrecadação de fundos coletivos para viabilizar a fabricação dos primeiros exemplares. Eles estimam que cada capa poderá custar o equivalente a US$100,00 (cerca de R$315,00).

Futuramente, a equipe pretende licenciar a tecnologia para que ela seja incorporada no próprio gabinete plástico dos celulares e tablets.

Sobre o Flúor em nossa água ( preocupante )

FLÚOR – O VENENO QUE SAI DAS TORNEIRAS

Provavelmente você ficaria muito alarmado se lhe dissessem que, sem o seu conhecimento, administram regularmente medicamentos com uma substancia mais venenosa que o chumbo, que pode causar fragilidade óssea e câncer, entre uma serie de outras doenças e, que é o componente principal das drogas que alteram o cérebro.
Isso é o que alguns médicos qualificados e conselheiros de saúde dizem que ocorre a milhões de pessoas no mundo inteiro. Que substância agressiva é essa ? O flúor na água potável.
A maioria de nós conhece o flúor como preventivo das cáries. Por isso foi acrescentado à maioria dentifrícios, supostamente para reduzir as visitas, ao dentista das crianças. Contudo, na historia do uso do flúor há um aspecto muito ameaçador. Foi provado que o flúor pode endurecer a superfície dos dentes, porém, também trata-se de um elemento altamente tóxico relacionado com um grande número de doenças físicas e mentais.
Estudos publicados recentemente demonstram que a metade do flúor ácido hexafluorsilícico) que se acrescenta na água potável do Reino Unido pode produzir danos genéticos. Desde a Segunda Guerra Mundial não se realizou nenhuma pesquisa sobre os efeitos potencialmente letais do flúor. Contudo vários cientistas, entre eles o Dr. Hans Moolenburg, um dos principais ativistas da campanha anti-flúor dos Países Baixos, estão convencidos de que em muitos países da Europa Ocidental se está reforçando um perigoso e sinistro esquema de medicação massificada que foi usado na Alemanha nazista.
Nos piores dias da Segunda Guerra Mundial, centenas de inocentes foram exterminados nos campos de concentração alemães. A morte por doenças, inanição e extrema brutalidade era algo cotidiano e isso era complementado com o emprego de drogas e produtos químicos. Os cientistas nazistas, desejando manter um clima de temor tinham encontrado um método simples de controlar o comportamento dos prisioneiros dos campos. Jovens sobreviventes do campo de concentração de Auschwitz, esperando pela libertação.Os nazistas ”ministraram” flúor na água dos campos de extermínio, que agiu como sedativo, apaziguando os prisioneiros. Apesar desse precedente, o uso da água fluorada ainda é promovido em diversos países.
O flúor também é empregado como componente ativo de poderosos tranqüilizantes. Descobriu-se que repetidas doses em quantidades muito pequenas de flúor afetam o cérebro, envenenando e narcotizando lentamente as pessoas e tornando-as submissas. Ansiosos em explorar o efeito do flúor, os comandantes dos campos alemães o acrescentaram ao abastecimento d’água. Os efeitos da água fluorada impressionaram fortemente os serviços de inteligência. Consideraram que a água fluorada era o meio ideal para controlar as populações depois de seus países terem sido invadidos. Antecipando-se à vitória, a fábrica alemã de produtos químicos I. G. Farben, instalada em Frankfurt, foi a encarregada da produção massificada de flúor destinado aos campos de extermínio e a outros futuros usos possíveis. No final da Segunda Guerra Mundial, os Estados Unidos encarregaram Charles Eliot Perkins, um pesquisador especializado em química, patologia e fisiologia, de estudar a técnica de controle da mente de I. G. Farben.
Em sua pesquisa na Alemanha, Perkins obteve várias conclusões assustadoras. Informou que ”quando os nazistas, sob as ordens de Hitler, decidiram atacar a Polônia, ao estados maiores, Alemão e Russo, intercambiaram idéias, planos, cientistas e militares.Os russos adotaram o esquema de controle de massa através da medicação, porque adaptava-se perfeitamente aos seus planos de domínio do mundo…” Perkins não envolveu a inteligência aliada nessa pesquisa sobre o controle mundial de mente dos russos, porem, uma investigação mais detalhada da I. G. Farben e suas relações industriais, revela algumas conexões suspeitas.
A I. G. Farben expandiu-se durante os anos vinte e estabeleceu laços através de Wall Street com a companhia de automóveis de Henry Ford, com a General Motors de J. P. Morgan e com a Standard Oil, propriedade da família Rockfeller.
Nos anos trinta, milhões de dólares foram investidos nesses acordos e a relação continuou durante a Segunda Guerra Mundial. É interessante observar que nenhuma das fábricas e edifícios da I. G. Farben foram bombardeados, sabotados ou danificados pelos aliados durante a guerra.
O pesquisador Ian E. Stephens disse que os comandantes das missões de bombardeio tinham instruções, procedentes provavelmente dos altos escalões do governo dos Estados Unidos, para evitarem esses edifícios. Porém, por qual motivo ?
Desde a depressão dos anos vinte, as organizações como a fundação Rockefeller e a família Ford tinham incentivado publicamente as políticas de controle de população a longo prazo. Também sabe-se que certo numero de pessoas influentes do comércio e da industria tinham investido grandes somas de dinheiro nos projetos da I. G. Farben antes e durante a guerra. Entre elas a família Mellon. Essa família fundou a Mellon Institute em 1913 como uma organização independente para patrocinar avanços na ciência e na industria. O instituto também participou da ”descoberta” do flúor como ”um maravilhoso preventivo das cáries dentárias”. A família Mellon também fundou a Aluminium Company of America (ALCOOA). O flúor é um subproduto altamente tóxico da fabricação do alumínio e a ALCOOA foi processada com freqüência por envenenar gado, colheitas e correntes de água. As medidas de segurança eram caras. Por tanto, o que se podia fazer para eliminar esses custos e, talvez, até tornar os materiais residuais rentáveis?
Segundo o Pesquisador de Flúor Ian E. Stephen, a primeira ministra Thatcher triplicou o orçamento para o tratamento da água com flúor da Irlanda do Norte em meados dos anos oitenta. Stephen suspeita que isso não foi motivado por uma preocupação com a saúde dentária e sim, por uma tentativa de pacificar a região…