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Inovação

Dispositivo para produção de vácuo mais barato que turbinas convencionais e sem risco de contaminação é inventado na UFC

Equipamento tem diversas possibilidades de aplicação, desde a coleta de líquidos e materiais contaminantes em hospitais à atividade de semear o campo com máquinas agrícolas

Turbinas para a produção de vácuo são de larga aplicação em diversas atividades industriais e não industriais. São usadas na coleta de líquidos e materiais contaminantes em hospitais, nas máquinas agrícolas, na pesca e até na fabricação de embalagens e itens descartáveis e na produção de telhas e tijolos. Entretanto, esses equipamentos ainda apresentam alto custo e riscos de contaminação em caso de vazamento. Um invento desenvolvido na Universidade Federal do Ceará (UFC), contudo, apresenta uma solução para essas limitações.

O dispositivo, denominado vácuo-compressor de pistão alternativo, é o mais novo equipamento criado na UFC a receber a carta-patente do Instituto Nacional de Propriedade Industrial (INPI). Concebido após cinco anos de pesquisas, a invenção foi desenvolvida inicialmente com foco na agricultura, pois apresenta papel fundamental na geração de ar para acionamento de motores pneumáticos usados em máquinas agrícolas.

“A motivação para este invento foi a observação do funcionamento de uma semeadora pneumática que utilizava turbina para produzir pressão negativa (vácuo). Então, veio o questionamento: existe outra maneira mais econômica para produzir vácuo?”, relembra Roberto Nunes Maia, um dos inventores do dispositivo, o qual foi tema de sua tese de doutorado em Engenharia Agrícola na UFC. “Os resultados obtidos na tese mostram que é possível produzir vácuo com menor custo que as turbinas convencionalmente utilizadas”, afirma.

Imagem de uma máquina agrícola semeando um campo
O invento foi inicialmente desenvolvido para auxiliar máquinas agrícolas, mas ganhou diversas outras aplicações (Foto: Claus Isenberg/Flickr)

O invento foi elaborado com apoio do Programa de Pós-Graduação em Engenharia Agrícola da UFC (PPGEA) e parceria do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Ceará (IFCE), Campus Limoeiro do Norte, e do Núcleo Integrado de Mecanização e Projetos Agrícolas da UFC (NIMPA), liderado pelo Prof. Carlos Alessandro Chioderoli, que também é um dos responsáveis pelo invento.

Chioderoli explica que, na aplicação agrícola, o invento permite a redução no consumo energético de combustível dos tratores, pois exige deles menor potência. Além disso, garante uma menor poluição ambiental e uma maior lucratividade por parte dos produtores.

POSSIBILIDADE DE APLICAÇÃO

O invento tem possibilidades de utilização bem mais amplas que as agrícolas. Um dos diferenciais do vácuo compressor é que, além do vácuo (também chamado de pressão negativa), o dispositivo é capaz de produzir simultaneamente ar comprimido (pressão positiva). Ou seja, além de extrair por meio de sucção a vácuo determinadas misturas, sejam elas sólidas, líquidas ou na forma de gases, ele também gera ar para acionamento de motores.

O fato de utilizar como fluido o ar atmosférico traz o diferencial de segurança ao equipamento, pois, em caso de vazamento, não há riscos de contaminação do ambiente. E isso tem uma enorme importância, especialmente nos usos hospitalares. “O vácuo clínico é fundamental para o funcionamento e higiene de uma unidade hospitalar, pois, com esse sistema, é possível coletar líquidos e materiais contaminantes dos pacientes, diminuindo o risco de contaminação do profissional da saúde e os demais pacientes”, aponta Maia. “O vácuo serve para aspiração de secreções de pacientes na assistência às paradas cardiorrespiratórias, pacientes entubados em UTI, procedimentos cirúrgicos, dentre outras utilidades que são essenciais à prestação de uma assistência adequada ao paciente”, complementa.

A indústria de produtos hospitalares também utiliza o vácuo para diversos fins, como na chamada evacuação de resíduos, através de curativos a vácuo. Esses curativos atuam de forma a facilitar a contração da ferida, eliminação dos líquidos produzidos por ela e do tecido inviável, assim como estimulam a renovação das células, a manutenção de um ambiente úmido, a redução do inchaço causado pelo acúmulo de líquidos, a remoção de bactérias, a melhora da vascularização, entre outras ações.

O uso de dispositivos de produção de vácuo é indispensável em ambientes com gases voláteis que possam gerar riscos de explosões, reforçam os inventores. Isso porque esses equipamentos dispensam a utilização de motores elétricos.

Imagem do invento em uma bancada
Vácuo-compressor de pistão alternativo na bancada para testes (Foto: Divulgação)

Outra possibilidade de aplicação é na fabricação de embalagens e descartáveis, como copos e pratos de festa, copinhos de café, potinhos de iogurte e algumas embalagens de biscoitos e doces. Esses produtos são feitos por meio do processo de termoformagem a vácuo, com o qual o invento pode contribuir.

Tanto os processos de embalagem como de secagem a vácuo podem usar esse dispositivo. Até a produção de telhas e tijolos necessita de vácuo para que bolhas de ar não façam parte das peças produzidas, da mesma forma que a fabricação de baterias de íons de lítio e destilação de petróleo bruto. Há possibilidades de utilização ainda na atividade pesqueira e no tratamento de esgotos, apontam os inventores.

COMERCIALIZAÇÃO

“São diversas as oportunidades de utilização da tecnologia, o que permite uma interação positiva na fabricação do protótipo em escala comercial”, avalia o Prof. Chioderoli. Segundo ele, a análise de viabilidade econômica deve ser realizada in loco para cada atividade. Isso porque os conceitos de projetos devem ser adaptados para permitir menor custo de fabricação para cada aplicação.

O equipamento possui baixo custo de aquisição e manutenção, pois seus componentes podem ser encontrados em locais de materiais recicláveis. Em aplicações que requerem pressões mais elevadas, o conjunto pode ser encontrado em lojas automotivas

O professor informa que já houve contato com empresas fabricantes de máquinas agrícolas. Ele acredita que, com a carta-patente, o diálogo técnico e comercial da invenção será facilitado. “A carta-patente proporciona maior credibilidade à invenção e facilita a interlocução com as empresas demandantes da tecnologia”, considera.

Além de Roberto Nunes Maia e do Prof. Carlos Chioderoli, também são inventores do equipamento Elivânia Maria Sousa Nascimento e Daniel Albiero.

Fonte: Roberto Nunes Maia, um dos inventores do equipamento – e-mail: robertonmaia@yahoo.com.br

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Sérgio de Sousa 6 de março de 2024

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