Esta semana, o Instituto Tecnológico de Aeronáutica (ITA) inaugurou o Laboratório de Plasmas e Processos (LPP) do Departamento de Física, que contará com vários projetos voltados para atender aos interesses da Força Aérea, da sociedade e do meio ambiente. Um desses projetos em desenvolvimento pode gerar energia elétrica através da reciclagem de lixos domiciliares, hospitalares e industriais feita com o plasma.
A proposta almeja a obtenção de um gás combustível limpo adequado para ser conduzido a um sistema de combustão para aproveitamento de seu poder calorífico, como por exemplo, em uma turbina a gás para gerar energia elétrica.
Os trabalhos atualmente em desenvolvimento têm por meta gerar tochas de plasma de alta eficiência que se utilizadas em processos de destruição de lixos orgânicos em geral, podem gerar gás de síntese que são combustíveis aplicáveis na geração de energia elétrica. Os estudos são, portanto, voltados à limpeza eficiente do meio ambiente ao mesmo tempo em que têm por finalidade a geração de energia.
O Chefe da Divisão de Ciências Fundamentais, professor Choyu Otani, explica sobre o projeto que está sendo realizado no laboratório de plasma do ITA.
Entrevista com o professor Otani:
O que é Tocha de plasma?
Tocha de plasma é um equipamento que é capaz de direcionar o plasma (gás ionizado) de alta temperatura (no cerne pode vir a atingir temperaturas superiores a 10.000o C) para o local onde se deseja realizar um processo térmico, físico, químico ou um processo que é a mistura deles.
O que significa esse laboratório para o Comando da Aeronáutica?
Esse laboratório é o terreno fértil onde o Comando da Aeronáutica poderá fazer germinar o dispositivo experimental de alta complexidade e de alta potência energética que é denominado de Túnel de Vento a Plasma. Este complexo experimental permitirá em tese realizar experimentos de simulação das condições de reentrada atmosférica de veículos espaciais.
É também um laboratório versátil que permite realizar estudos de gaseificação de sólidos visando à conversão de materiais em combustíveis geradores de energia. Este tipo de estudo é de interesse geral da sociedade e é também do Comando por duas razões: pode utilizar resíduos orgânicos em geral como matéria-prima destruindo-os por completo ao mesmo tempo em que gera energia elétrica.
As tochas de plasma desenvolvidas no laboratório poderão ser ferramentas complementares que torna viável um processo de produção de materiais especiais de interesse da tecnologia aeronáutica e espacial.
Explica um pouco sobre a usina de lixo.
A usina de lixo que a Companhia Paulista de Força e Luz (CPFL) está pretendendo construir está sendo desenvolvida por uma pequena empresa de base tecnológica, a Recaltech, com sede localizada no condomínio industrial da Clarient em Resende. Essa usina quando colocada em operação deverá processar 1 ton/hora de resíduo sólido municipal. O projeto que está sendo executado pela equipe do Laboratório de Plasmas e Processos do ITA é complementar a este projeto da usina de lixo e é responsável pelo desenvolvimento de tocha de plasma de vapor de água de alta eficiência que deverá equipar o reator da usina visando a gaseificação de fração orgânica do lixo alimentado. A usina operando com a tocha de vapor de água deverá produzir como produto primário o gás de síntese e como produtos secundários escórias de materiais cerâmicos e metálicos. Esta escória com característica estrutural vítrea, deverá ser processada adequadamente para transformar-se em material utilizável na engenharia civil, uma vez que os elementos como metais pesados deverão encontrar-se solidificados em estado vítreo não lixiviável.
Quem são os parceiros do projeto?
O Laboratório de Plasmas e Processos do ITA que está sendo inaugurado recebeu apoio financeiro do Fundo Setorial - PROINFRA, via FINEP, para sua edificação. Uma grande parcela de equipamentos já colocados em funcionamento foi fornecida pelo IPT na modalidade de Cessão de Uso. Outros equipamentos estão sendo colocados via apoio recebido da FINEP-Petrobras via projeto do Edital de Chamada RBT12 e também da empresa CPFL. Em um futuro próximo deverá iniciar a execução de projeto de pesquisa com apoio FAPESP-VSE. Além disso esta programado o recebimento de equipamentos complementares de grande porte da UNICAMP também por processo de Cessão de Uso. Com a infraestrutura laboratorial concluída e tendo-se como fonte de RH os alunos de pós-graduação do ITA, prevê-se em futuro próximo o fluxo considerável de projetos de P,D&I tendo empresas interessadas no desenvolvimento de processos de alta eficiência a altas temperaturas.
Porque essas empresas se interessaram em financiar o projeto?
As empresas se interessam em financiar projetos de pesquisa, desenvolvimento e inovação por diversos fatores, mas o principal é ser partícipe proprietário de tecnologias desenvolvidas. A finalidade última é incorporar a tecnologia desenvolvida na cadeia produtiva da empresa aumentando a lucratividade com melhoramento na eficiência do processo empregado. O fruto do desenvolvimento pode não se apresentar como agregável diretamente ao processo ou produto principal da empresa, porém itens como minimização do impacto ambiental com atividades acessórias pode trazer benefícios indiretos, subvencionados ou não por governo. Neste quesito, a grande maioria das empresas atuantes na área de geração e distribuição de energia, que tem uma agência nacional reguladora de atividades tem por obrigação contratual a destinação de um percentual do seu faturamento em projetos de P,D e I. A quebra deste item contratual gera à empresa necessidade de recolhimento de valores superiores ao primário ao governo a título de multa.
Quais são os projetos futuros?
Uma linha de pesquisa que está sendo iniciada e que deverá ter a sua sequência por um tempo relativamente longo é a da tecnologia construtiva de tochas de plasma de diferentes tamanhos e de princípios de funcionamento.
Em paralelo com o desenvolvimento de tochas de alta eficiência, a existência de infraestrutura de porte no LPP incita a realização de projetos de aplicação de tochas de plasma em processos de síntese de materiais e de tratamento de meio ambiente.
Além dessas pesquisas que focalizam os interesses acadêmicos e as aplicações industriais, existirá neste laboratório o compromisso de trabalhar em prol da construção de Túnel de Vento a Plasma com potência e capacidade adequado aos projetos de construção de veículos espaciais recuperáveis ajustados à realidade brasileira.
Seção de Relações Públicas do ITA / Colaboração: Jornalista Carla Dutra