MERCADO
Agosto/Setembro 2022
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Saiba mais sobre o projeto O projeto “Otimização de siste− mas de adsorção por modulação de temperatura – Temperature Swing Adsorption (TSA) – para captura de CO2” é desenvolvido no âmbito do Research Centre for Greenhouse Gas Innovation (RCGI), centro de pes− quisa financiado pela Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp) e pela Shell. A coordenação do projeto cabe ao engenheiro químico Marcelo Martins Seckler, professor da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo (Poli−USP). Segundo ele, que trabalhou por mais de duas décadas no Instituto de Pesquisas Tecnológicas (IPT) e tam− bém foi professor da Universidade Técnica de Delft, na Holanda,“o pro− cesso de adsorção, que utilizamos em nossa pesquisa, é mais econômico em termos energéticos.” Ele é mais econômico porque substitui o líquido por um material sólido altamente poroso. Para se ter ideia, um grama dessa partícula pode abrigar cerca de mil metros quadrados de poros. Graças a essa característica, o material tem grande capacidade de atrair o gás car− bônico, tornando o processo de cap− tura de CO2 mais rápido e eficaz”. O projeto está sendo conduzido em duas frentes. Em uma delas, pesquisadores do departamento de Engenharia Quími− ca da UFC, liderados pela professora Diana Cristina Silva de Azevêdo, es− tudam o processo de adsorção de for− ma experimental em pequena escala. O motivo é simples: se quer enten− der de que forma se pode fazer a sepa− ração eficiente de CO2 na presença de impurezas típicas deste tipo de gás. Em outra frente, pesquisadores da USP estudam a viabilidade de se apli− car a proposta em grande escala, como no caso de uma usina de cana−de− açúcar, por exemplo.
Otimização topológica Para otimizar o desempenho dos equipamentos, o projeto vai lançar mão da otimização topológica, técni− ca criada na década de 1980, nos Es− tados Unidos, pelo matemático dina− marquês Martin Philip Bendsoe e pe− lo engenheiro mecânico japonês No− boru Kikuchi.
Trata−se de uma ferramenta computacional utilizada em projetos de estruturas de alto desempenho, que busca encontrar a distribuição mais adequada de materiais dentro de um espaço específico. “É uma técnica que nasceu e foi aplicada no campo da engenharia mecânica, mas seu uso vem se expan− dindo ao longo do tempo”, conta o engenheiro mecatrônico Emílio Car− los Neli Silva, professor da Poli−USP e vice−coordenador do projeto. “No RCGI, utilizamos a otimiza− ção topológica na área de fluidos e química e, no caso desse projeto em particular, adotamos o modelo em sis− temas de leitos fluidizados, o que é uma novidade no mundo”, prossegue. O pesquisador é um dos precur− sores da otimização topológica no
Brasil, área em que atua desde os anos 1990, quando voltou do doutorado realizado na Universidade de Michi− gan (EUA), sob orientação de Kiku− chi, hoje presidente do centro de es− tudos da montadora Toyota. Segundo Silva, para apurar ainda mais a precisão do equipamento a equipe avalia usar também inteligên− cia artificial durante o processo. “Sistemas de leitos fluidizados são reações químicas extremamente com− plexas. O cérebro humano não con− segue gerenciar sozinho, sem ajuda de máquinas, toda a expertise necessária para se projetar um dispositivo com a finalidade ambicionada pelo nosso projeto, que é melhorar a adsorção de CO2. É uma operação que demanda alta sensibilidade: se mexermos em um pequeno detalhe relativo à tempera−
tura, por exemplo, podemos melhorar ou piorar o processo”, constata o es− pecialista. Por fim, os pesquisadores sediados em São Paulo e em Fortaleza vão in− terligar os estudos experimentais e de modelagem para desenvolver métodos de projeto para a indústria. “Os conhecimentos gerados neste projeto vão permitir, por exemplo, que se ofereça subsídios para empresas interessadas em cons− truir equipamentos capazes de cap− turar CO2 de gases provenientes da combustão de biomassa da cana−de− açúcar. No futuro próximo esses equipamentos poderão ser instalados em indústrias do setor sucroalcoo− leiro e contribuir para a produção do etanol verde, sem emissão de CO2”, prevê Seckler.
