O sol nasce para a UFSC

18/12/2017 09:20

Projeto de pesquisa, desenvolvimento e capacitação em energia solar é referência nacional

Mayra Cajueiro Warren

Um ônibus, um barco em uma comunidade amazônica, veículos elétricos circulando pela universidade, placas fotovoltaicas transformando radiação solar em energia elétrica. Esses são alguns dos resultados dos projetos da Fotovoltaica UFSC, laboratório do Grupo de Pesquisa Estratégica em Energia Solar da Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC).

Localizado no Sapiens Parque, em Florianópolis, o grupo é uma das referências nacionais em pesquisa com energia solar fotovoltaica, a energia obtida por meio da conversão da luz e radiação solar em eletricidade (efeito fotovoltaico). A célula fotovoltaica é o dispositivo que possibilita esse processo de conversão e um importante instrumento nas descobertas do grupo de pesquisadores da UFSC, que se dedica ao tema há mais de 20 anos.

O projeto inicial começou em 1997, quando foi realizada a primeira instalação solar fotovoltaica integrada a uma edificação urbana e interligada à rede elétrica pública no Brasil. Essas placas estão até hoje em operação na UFSC, na cobertura do prédio do Departamento de Engenharia Mecânica. Ao longo dos anos, outros painéis foram instalados pelo campus, no Centro de Convivência, Centro de Cultura e Eventos, Colégio de Aplicação. Com o passar dos anos e o desenvolvimento dos estudos, o laboratório vem instalando painéis Brasil afora.

A pesquisa, que antes funcionava de forma descentralizada nos diversos departamentos da universidade, em 2015 recebeu o espaço físico que hoje é um centro de investigação, desenvolvimento e capacitação em energia solar: a Fotovoltaica UFSC. Assim, o grupo segue agregando parceiros e desenvolvendo pesquisas de aplicação na indústria e residências. Exemplos disso são os últimos projetos financiados pelo Ministério da Ciência, Tecnologia, Inovações e Comunicações (MCTIC) e apoiados por dezenas de empresas, em parcerias que possibilitaram equipar o laboratório e ampliar sua atuação.

O projeto que mais tem chamado a atenção da comunidade interna e externa à UFSC é o ônibus elétrico (e-Bus) movido a energia solar, que desde dezembro de 2016 realiza cinco viagens por dia entre o campus central da UFSC e o Sapiens Parque. A energia que abastece o ônibus e todas as atividades do laboratório é 100% renovável, obtida pelos vários sistemas fotovoltaicos de diferentes tecnologias, instalados em telhados e no solo, todos conectados à rede elétrica.

A eletricidade gerada no laboratório atende ao consumo dos prédios e às recargas do ônibus, com sobra, que é enviada por meio da rede elétrica das Centrais Elétricas de Santa Catarina (Celesc) para ser consumida no campus central da UFSC. Nas simulações feitas pela Fotovoltaica, estima-se que a geração de eletricidade atenda a cerca de 80% do consumo das edificações e das recargas do e-Bus, na base anual, com 20% sendo mandado pela rede da Celesc para o campus da Trindade.

Pesquisa

Com quatro docentes, sendo um deles voluntário, uma técnica-administrativa em Educação e cerca de 40 pesquisadores estudantes de iniciação científica, mestrado, doutorado e pós-doutorado, o laboratório contribui consideravelmente para o desenvolvimento da pesquisa na universidade. No período de agosto de 2015 a dezembro de 2016, foi defendida uma tese de doutorado, sete artigos completos foram publicados em periódicos, 12 trabalhos completos publicados em anais de congressos e um capítulo de livro. Nesse período, cumprindo a vocação de capacitar pessoas, a Fotovoltaica transmitiu ao vivo quatro treinamentos ministrados pela equipe do laboratório e seis seminários, cursos e palestras ministrados por pesquisadores visitantes. Os vídeos estão disponíveis na íntegra em seu canal no YouTube, que conta com mais de três mil inscritos.

Mesmo antes da construção dos prédios da Fotovoltaica UFSC, as pesquisas em energia solar sob a coordenação do professor Ricardo Rüther participaram de projetos importantes em todo o Brasil. Um deles, o projeto “Energia Solar Fotovoltaica Aplicada ao Transporte e a Atividades Produtivas na Amazônia”, selecionou uma comunidade ribeirinha isolada na Região Amazônica, nas proximidades de Belém, Pará, para a qual foram projetados, construídos e disponibilizados um Barco Solar, com capacidade de transportar 20 pessoas, e uma Oficina Solar, instalada no atracadouro junto à escola que atende à comunidade, com diversos equipamentos para uso comum.

Outro projeto monitorou, desde 2012, módulos fotovoltaicos instalados em oito estados brasileiros para levantar dados sobre o desempenho dessas estruturas em diferentes condições climáticas. Foram estudadas as tecnologias utilizadas e a influência da temperatura de operação, do clima, do tipo de poeira a qual eram submetidos os módulos, a incidência de radiação solar, entre outros quesitos. “Verificamos se o local tem mais chuva, menos chuva, se é mais nublado ou mais ensolarado. Há tecnologias que funcionam melhor em diferentes condições e isso tudo foi analisado. Agora estamos tentando dar prosseguimento para fazer uma análise de longo prazo”, detalha o pesquisador Alexandre Montenegro, doutorando que realiza sua pesquisa na Fotovoltaica.

Os docentes que atuam no laboratório desenvolvem pesquisas em paralelo a esses grandes projetos da Fotovoltaica. A professora Helena Flavia Naspolini estuda instalações elétricas e eficiência energética e o aproveitamento térmico e fotovoltaico da energia solar; o professor Antonio Augusto Medeiros Fröhlich pesquisa, entre outros assuntos, sistemas operacionais e a integração de energia solar fotovoltaica a edificações urbanas, veículos elétricos e ar-condicionados inteligentes. Já o professor aposentado da UFSC que hoje atua como voluntário, Ivo Barbi, estuda, entre vários tópicos, o desenvolvimento de tecnologias para conexão com a rede elétrica de aerogeradores (sistemas de geração eólica de energia) de pequeno porte.

Ônibus movido a energia 100% solar

O ônibus elétrico movido a energia solar, a menina-dos-olhos do laboratório, rodou 10 mil quilômetros em dois meses, apenas durante a fase de testes, em que realizava cinco viagens diárias entre o campus da UFSC e o Sapiens Parque. O ônibus tem ar-condicionado e capacidade para levar 37 pessoas sentadas, em assentos que oferecem facilidades como tomadas USB e duas mesas de reunião com tomadas elétricas de 220V, fazendo do espaço um ambiente de transporte e trabalho.

“É um projeto de ‘deslocamento produtivo’, que inclusive ainda será equipado com rede wi-fi. É um ambiente de trabalho que possibilitará a nossos pesquisadores, alunos e técnicos trabalhar a bordo do ônibus: fazer reuniões via Skype, baixar artigos, trocar e-mails, tudo o que fazemos em um ambiente de trabalho normal”, explica o professor Rüther.

Trata-se de um ônibus alimentado exclusivamente por energia solar, apesar de não ter nenhuma placa fotovoltaica acoplada a ele. A recarga é feita sempre no eletroposto localizado no Sapiens Parque, que direciona para o veículo parte da energia gerada pelas placas fotovoltaicas instaladas nos telhados e estruturas do laboratório. “Toda a energia que alimenta o ônibus é colhida aqui, por isso, podemos afirmar que o ônibus é 100% solar”, ressalta o coordenador da Fotovoltaica.

“Além de ser uma importante pesquisa, a questão da aplicação da energia solar a veículos elétricos e armazenamento de energia, o ônibus é também um projeto de extensão, que faz o transporte necessário das nossas equipes, resolvendo nosso problema de deslocamento”, complementa Rüther.

Solucionar as dificuldades de transporte entre o campus na Trindade e o Sapiens Parque foi uma das motivações para o projeto. O percurso, de 52 quilômetros (ida e volta) é hoje feito várias vezes ao dia, em caráter de teste, transportando apenas as equipes ligadas às pesquisas da Fotovoltaica. O objetivo, quando estiverem finalizados todos os testes e adaptações, é disponibilizar o serviço a toda a comunidade universitária, que poderá reservar vagas em um aplicativo de celular.

Pedro Veríssimo também é doutorando na Fotovoltaica e, desde que o ônibus começou a circular, deixou de gastar cerca de R$ 350 por mês em combustível. “Eu faço o percurso de manhã e à noite, sempre acompanhando o desempenho do ônibus. Temos um diário de bordo, onde anotamos todos os dados, como número de passageiros, carga de bateria, tempo de viagem. No fim da semana passamos esses dados para uma planilha e vamos acompanhando”, explica.

O veículo é recarregado após cada viagem de ida e volta à universidade, para garantir a autonomia necessária para os percursos. Por enquanto o único ponto de recarga compatível com o ônibus está no Sapiens Parque, mas o projeto prevê a construção de um eletroposto ideal para o ônibus no campus da UFSC.

A concepção do ônibus e sua realização foi possível com o investimento de R$ 1 milhão do MCTIC, doações e colaborações de empresas como a Marcopolo, Mercedes-Benz, WEG, Mitsubishi, Eletra e do Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia de Energias Renováveis e Eficiência Energética da Amazônia (INCT-Ereea), do qual a Fotovoltaica faz parte.

“Temos muitos parceiros que são empresas, além do CNPq, da Capes etc. É como financiamos as nossas atividades. O recurso que recebemos do MCTIC serviu para a base, para o ônibus, mas todos os periféricos, como a parte eletrônica, os módulos fotovoltaicos que alimentam a estação de recarga, a própria estação, tudo isso foi conquistado com as parcerias”, ressalta o coordenador.

Futuro acessível

Os próximos projetos da Fotovoltaica UFSC já estão sendo discutidos pelas equipes. Rüther explica que uma grande vertente que o laboratório pretende abordar é o armazenamento de energia. “Esse é um assunto importante no setor elétrico. Este prédio [da Fotovoltaica], para ser independente da rede elétrica, conta com um conjunto de baterias, utilizado quando falta luz e à noite e quando não tem sol”, conta o coordenador.

O novo projeto, em aprovação no programa de pesquisa e desenvolvimento da Agência Nacional de Energia Elétrica (Aneel), com a empresa Engie como parceira, é focado em armazenamento de energia. O plano é colocar uma grande bateria na Usina Solar Cidade Azul, em Tubarão, e uma bateria de tamanho médio no terreno ao lado da Fotovoltaica.

A Fotovoltaica UFSC também vem intensificando suas pesquisas em mobilidade elétrica, não só com o ônibus solar, como também testando veículos de passeio e as aplicações da energia solar nesses automóveis. “Os carros elétricos representarão novas demandas de energia. Agora, além de gerar energia para nossa casa, para todas as coisas que já utilizam energia elétrica, teremos que gerar uma quantidade maior para fazer o carro andar”, salienta.

O Brasil, acredita Rüther, evoluiu muito nos últimos 20 anos, tanto na pesquisa, como na aplicação da tecnologia de captação da energia solar. O pesquisador aponta o crescimento visível que tem tornado o acesso à tecnologia mais facilitado e tem levado a produção de energia solar a casas e empresas. As instituições que pesquisam esse tipo de energia limpa —UFSC, Universidade de São Paulo, Universidade Federal do Pará, e Universidade Federal do Rio Grande do Sul —, segundo ele, foram importantes para embasar regulamentações e projetos governamentais, além de alavancar o mercado de trabalho para quem é formado na área.

“Em outros tempos, nossos alunos saíam daqui para trabalhar em outras áreas. Hoje é bem diferente, eles saem daqui empregados. E muitos outros já trabalham e vêm aqui para se especializar. O número de alunos também cresceu: antigamente, minhas turmas de pós-graduação tinham cerca de dez alunos, hoje são mais de 20”, ressalta Rüther.

Iniciativas recentes de popularização, como o projeto Bônus Fotovoltaico, da Centrais Elétricas de Santa Catarina (Celesc), é visto com um grande avanço pelo pesquisador. Foram disponibilizadas mil vagas para consumidores que quisessem 60% de desconto na compra de sistemas fotovoltaicos para serem instalados em residências, subsidiado pelo projeto. Inscreveram-se mais de 12 mil pessoas em 48 horas. “Esses 11 mil consumidores que não terão o desconto são clientes em potencial. Isso gera interesse, que sem dúvida alguma trará uma queda no valor desse investimento para o cidadão comum. É um projeto maravilhoso que coloca o assunto em pauta. Geram multiplicadores e, como todo o excedente da energia gerada volta para a rede, é excelente para todos”, acredita Rüther.

Saneamento ecológico

11/12/2015 09:14

Urina como alternativa para fertilizantes

Tamy Dassoler e Ana Carolina Prieto

Pesquisa realizada por Raquel Cardoso de Souza, integrante do Grupo de Estudos em Saneamento Descentralizado (Gesad) da Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC), mostrou que é possível retirar mais de 70% dos antibióticos presentes na urina. Esses compostos, quando entram em contato com o solo, podem causar resistência microbiana, ou seja, a seleção das bactérias mais resistentes, que se tornarão difíceis de serem eliminadas. Por isso, o estudo “Avaliação da remoção de amoxicilina e cefalexina da urina humana por oxidação avançada (H2O2/UV) com vistas ao saneamento ecológico” analisou a retirada dos antibióticos para que a urina fosse utilizada como fertilizante.

O grupo começou a estudar a urina porque já vinha desenvolvendo pesquisas envolvendo o saneamento sustentável, uma prática que utiliza excretas humanas no solo. Esse tipo de saneamento se baseia no banheiro seco, que separa fezes e urina para que sejam reutilizadas, e não usa água para o transporte de excrementos. Coletar a urina e utilizá-la como fertilizante traria benefícios como a diminuição do consumo de água, redução dos gastos com energia e tratamento de esgoto, além de ser uma alternativa de fertilizante mais barata.

A pesquisadora aplicou o método H2O2/UV, um tipo de processo oxidativo avançado (POA). A luz ultravioleta (UV) é responsável pela quebra das moléculas da água oxigenada (H2O2), formando espécies de oxigênio (EROs) que reagem com os antibióticos. Duas amostras de urina foram analisadas – uma fresca e outra armazenada – e submetidas a esse método com diferentes concentrações de H2O2 durante 60 minutos, o que serviu para a retirada dos antibióticos amoxicilina (AMX) – um tipo de penicilina – e cefalexina (CFX), utilizados no tratamento de bactérias comuns. A melhor eficiência ocorreu com a H2O2 na concentração 928 mg/l. A AMX foi removida 77,97% na urina armazenada e 45,53% na fresca; já a CFX teve índices de remoção de 75,49% e 78,46% respectivamente nos tipos de urina armazenada e fresca. As diferenças entre os dois tipos de urina decorrem do pH (potencial de hidrogênio, que mede o índice de acidez): a armazenada apresenta pH mais alto (menor acidez); por isso, em geral, tem melhor rendimento.

O estudo também analisou o uso somente da luz UV no processo. Raquel afirma que “os resultados não são tão bons quando comparados com os primeiros. A associação de H2O2 com luz UV mostrou eficiência de remoção 10 vezes maior do que só com luz UV.” Ainda foi analisado o método H2O2/UV em soluções aquosas – o resultado teve altos índices de remoção, chegando a serem retirados até 99,51% de CFX.

Uma equação para obter 100% de eficiência na eliminação de antibióticos foi elaborada, assim como as concentrações ideais de água oxigenada para isso. Uma eficiência melhor do que a obtida na pesquisa poderia ocorrer se fossem utilizados outros métodos, como o foto-Fenton e o TiO2, mas, em ambos os casos, seria gerado um resíduo que precisaria ser eliminado. No uso da H2O2, isso não ocorre. Outra alternativa seria usar ozônio (03) com luz UV, mas o Gesad não possuía equipamentos disponíveis para realizar esse procedimento.

As dúvidas a respeito do reuso da urina para fertilizantes seriam a presença de medicamentos e suas consequências, e se o H2O2 removeria os nutrientes. Na pesquisa, só foram analisados a bactéria Escherichia coli, que não foi detectada depois do processo, e os antibióticos; então, de acordo com a pesquisadora, seria preciso mais estudos para verificar se a presença de medicamentos iria afetar as plantações. A respeito dos nutrientes, o estudo comprovou que eles continuam inalterados durante todo o processo.

A pesquisa de Raquel Cardoso não foi a única a abordar o saneamento sustentável: Alexandra Demenighi, mestranda em Engenharia Civil pela UFSC, desenvolveu em 2012 um projeto para a implantação de banheiros secos. Ela diz que ainda há resistência ao uso do equipamento, porque as pessoas consideram uma “volta ao passado” utilizar um sistema sem água para transporte dos resíduos; no entanto, ressalta que é uma opção melhor do ponto de vista ecológico.

Missão espacial

11/12/2015 09:12

Equipe da UFSC desenvolve satélite que será lançado em 2016

Daniela Caniçali

Um cubo com 10 cm de aresta, pesando aproximadamente um quilo, constituído de computador de bordo, painéis solares, bateria e carga útil (dispositivos que exercem funções preestabelecidas, como fotografar, medir a temperatura etc.). Essas são as características do nanossatélite do tipo cubesat que está sendo desenvolvido desde 2012 no projeto Floripa Sat, uma iniciativa de pesquisadores e alunos de diferentes cursos da Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC). A previsão de lançamento é dezembro de 2016.

O Floripa Sat surgiu de forma independente, inspirado em outros projetos experimentais do Centro Tecnológico (CTC) — como o BAJA SAE, do curso de Engenharia Mecânica, que se destina a produzir protótipos de veículos automotivos off-road. “Existe aqui na UFSC o BAJA; o barco elétrico; o carro elétrico. São vários projetos. Pensamos então em propor o desenvolvimento de um satélite para que os alunos se interessassem e se motivassem também pela área aeroespacial”, explica o professor Eduardo Bezerra, do Departamento de Engenharia Elétrica e um dos coordenadores do projeto. Outro coordenador, professor Kleber Vieira de Paiva, do curso de Engenharia Aeroespacial (Campus Joinville), reforça que o principal objetivo do projeto é educativo: “O aluno tem a oportunidade de participar de uma missão espacial completa”. Ao mesmo tempo em que passou a contribuir para a formação dos estudantes, o Floripa Sat também deu visibilidade à área aeroespacial, ainda recente nas universidades brasileiras. O curso da UFSC foi criado em 2009 e é uma das únicas seis graduações em Engenharia Aeroespacial em todo o país.

Até chegar a sua “versão final” e ser lançado, o satélite passa pelas seguintes etapas: análise de requisitos; projeto; desenvolvimento; integração e testes. Na etapa de levantamento de requisitos, são definidas desde as faixas de temperatura que o satélite deve aguentar, a velocidade de comunicação com a Terra, até as funções que irá executar. Na etapa de projeto, são desenvolvidas as placas — com microprocessadores que mantêm o satélite em funcionamento —, um dos diferenciais do Floripa Sat.

Enquanto outras universidades utilizam placas prontas, na UFSC elas estão sendo desenvolvidas pelos próprios alunos. “Nós adquirimos uma placa da empresa que fabrica um dos melhores modelos de cubesat. Mas essa placa vai servir apenas como modelo de referência. Nosso interesse é o desenvolvimento científico: poder estudar os circuitos e, talvez, até desenvolver placas mais eficientes”, explica Eduardo.

Na etapa de integração, os diversos subsistemas do cubesat são colocados para funcionar em conjunto, passando-se então à fase de testes, quando o satélite como um todo é submetido a um ambiente de voo. Após ser aprovado nos testes, chega então o momento mais esperado: a integração ao veículo lançador, e o lançamento do satélite. “A sensação de colocar um satélite em órbita é de muita satisfação, de dever cumprido. É algo que deve ser planejado com cuidado, pois, se qualquer coisa der errado, o objetivo final, que é estabelecer a comunicação do satélite com a Terra, pode não ser atingido”, explica Kleber. O doutorando Leonardo Slongo, pesquisador do projeto, também descreve essa etapa como a que gera mais expectativa. “São realizados vários testes, mas, ainda assim, existe muita apreensão, sobretudo nos primeiros minutos do lançamento.” Kleber acrescenta: “Você não tem uma segunda chance”.

Se a missão for bem-sucedida, chega a fase de monitorar as atividades do satélite, coletar dados e, com essas informações, divulgar os resultados do trabalho por intermédio de publicações e patentes. “O trabalho não acaba no lançamento, ele continua. Enquanto estiver em órbita, os alunos vão estar envolvidos na comunicação com o satélite”, explica Kleber. O Floripa Sat será transportado como carga de um satélite de maior porte, o Unisat- 7 (da empresa G.A.U.S.S.), que, por sua vez, será acoplado ao foguete Dnepr, com data de lançamento prevista para dezembro de 2016, na Rússia. A integração final será realizada na Itália, com o acompanhamento de dois membros da equipe da UFSC, prioritariamente estudantes.

 

Cubesat

O cubesat — abreviação das palavras em inglês “cube” (cubo) e “sat” (satélite) — caracteriza-se por sua estrutura simplificada e custo reduzido: enquanto para o seu lançamento são gastos aproximadamente 100 mil dólares, para o de um satélite convencional os custos chegam a 250 milhões. Os satélites de pequeno porte, conhecidos como nanossatélites, também se distinguem pelo alto valor agregado. “Os componentes que precisamos adquirir para desenvolver uma placa custam cerca de 100 dólares. Quando fi ca pronta, ela pode ser vendida por 15 mil dólares”, afirma o professor Eduardo.

O padrão cubesat foi desenvolvido em 1999, no contexto da tendência dos nanossatélites, com o intuito de fomentar a pesquisa universitária na área de Engenharia Aeroespacial. Seus idealizadores, Jordi Puig-Suari e Bob Twiggs, professores das universidades norte-americanas California Polytechnic State University e Stanford University, tinham o propósito de proporcionar aos estudantes de graduação e pós-graduação a possibilidade de projetar, construir, testar e operar um satélite semelhante ao Sputnik. Os dois pesquisadores estarão em Florianópolis, no primeiro semestre de 2016, para o evento “II Latin America IAA CubeSat Workshop”, organizado pela equipe do projeto Floripa Sat.

 

Projeto Serpens

Outro projeto que tem a participação da UFSC, em parceria com outras universidades, é o Sistema Espacial para a Realização de Pesquisas e Experimentos com Nanossatélites (Serpens). Coordenado pela Agência Espacial Brasileira (AEB) como uma atividade do programa Uniespaço, o Serpens foi criado em dezembro de 2013, com o objetivo de qualificar a pesquisa acadêmica na área. Ao longo dos anos, estudantes dos cursos de Engenharia Aeroespacial do país terão a oportunidade de aplicar a teoria na prática, participando do desenvolvimento e lançamento de cubesats. O primeiro, o Serpens I, foi lançado em agosto de 2015, rumo à Estação Espacial Internacional (ISS), e colocado em órbita no dia 17 de setembro. Além da UFSC, quatro instituições brasileiras participam do projeto Serpens: Universidade de Brasília (UnB); Universidade Federal do ABC (UFABC); Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG) e Instituto Federal Fluminense (IFF). Em cada missão, uma equipe fi ca responsável por liderar o projeto: o Serpens I foi liderado pela UnB; o Serpens II — que já está em desenvolvimento, com previsão de lançamento para dezembro de 2017 — está sendo coordenado pela equipe da UFSC.

Equipe

Atualmente, integram o Floripa Sat dez professores e trinta alunos da graduação e pós-graduação em Engenharia Aeroespacial, Engenharia Elétrica, Engenharia Eletrônica, Engenharia Mecânica, Ciência da Computação e Engenharia de Controle e Automação. Além do projeto Floripa Sat e do Serpens, membros da equipe já participaram de outras missões aeroespaciais. Em 2006, quando ainda era estudante de mestrado da UFSC, o professor Kleber teve participação na missão do astronauta brasileiro Marcos Pontes, como responsável por um dos experimentos utilizado pelo astronauta no ambiente de microgravidade da Estação Espacial Internacional. O doutorando Leonardo Slongo participou, junto com Kleber, de projetos do Programa Microgravidade da AEB e acompanhou, no Centro de Lançamento de Alcântara (CLA), no Maranhão, o lançamento de foguetes que executaram diferentes experimentos. O professor Eduardo Bezerra atua há mais de dez anos no projeto e desenvolvimento de sistemas computacionais embarcados para os satélites de grande porte do Programa Espacial Brasileiro.

Cerâmica sustentável

11/12/2015 09:10

Aparas de papel são utilizadas na produção de azulejos

Tamy Dassoler e Ana Carolina Prieto

Um estudo realizado no Programa de Pós Graduação em Engenharia Química desenvolveu cerâmica monoporosa, também conhecida como azulejo, com 20% de aparas de papel. Para realizar sua dissertação, Rodrigo Daros, sob orientação do professor Humberto Gracher Riella, substituiu parte do calcário usado na cerâmica por esse resíduo do papel, mais viável econômica e ecologicamente.

Utilizar as aparas em cerâmicas monoporosas é uma alternativa com benefícios ambientais, pois diminui a quantidade de calcário – um recurso não renovável – e reaproveita os restos de papel, que seriam descartados no ambiente. Essa reutilização ocorre também na correção de solo e na formulação de cimento; no entanto, como a indústria de papel e celulose produz aparas em grande quantidade, a maioria não é reaproveitada.

Na pesquisa de Daros, as cerâmicas produzidas tiveram uma absorção de 3% a 8% maior do que as sem o resíduo, o que significa que a aderência à parede será melhor. O índice alcançado no estudo se mantém dentro do limite que permite classificar a cerâmica como monoporosa – aquela que possui absorção superior a 10%.

Foram utilizados só 20% de resíduos de papel na composição da cerâmica, porque, segundo o pesquisador, esse seria o valor ideal para atingir o índice padrão de absorção de água. Acima de 25%, haveria trincas ou quebras durante a queima do azulejo, devido à retração da peça.

O uso das aparas só foi possível porque sua composição é similar à do calcário, cuja decomposição gera óxido de cálcio, que constitui mais de 50% do resíduo. De acordo com o pesquisador, “o calcário é o ideal, mas como é algo que pode ser extinto, o resíduo supre essa necessidade”.

Esse método também é mais viável economicamente. O resíduo de papel custa R$ 0,014/kg úmido e R$ 0,02/kg seco, de acordo com um levantamento de 2012 feito por uma empresa especializada. Já o preço do calcário é de R$ 0,130/kg. Além disso, o gasto para tratamento e envio das aparas aos aterros – que varia de R$ 0,06/kg a R$ 0,130/kg – iria reduzir-se.

Em 2005, uma pesquisa da Universidade de Aveiro, Portugal, usou 10% do resíduo em argila; outra, de 2006, realizada na Universidade Federal da Bahia (UFBA), utilizou 20% em argamassa. Já a de Daros foi feita em cerâmica, porque, de acordo com ele, é uma produção “em larga escala e são produtos mais naturais, então é mais fácil de colocar nesse setor”.

A pesquisa foi desenvolvida em laboratório, mas Daros pretende expandir o projeto. A ideia foi oferecida a algumas indústrias de cerâmica, porém ainda não houve resposta positiva. “Sempre há alguma resistência, porque é uma novidade, uma inovação”, afirma o pesquisador.

Santa Catarina é o maior produtor brasileiro de cerâmicas monoporosas; em relação a papel e celulose, o estado representa 8,1% da indústria nacional. O Brasil tem a quarta maior produção mundial de celulose e a nona de papel.