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Que tal encher o tanque com combustível de sacola plástica?

19/02/2014

Além de reutilizar o lixo plástico, processo desenvolvido por pesquisadores americanos usa menos energia do que é necessário para extrair e destilar petróleo

Brajendra Kumar Sharma, ao lado das químicas Dheeptha Murali, à esq., e Jennifer Deluhery, à dir.Sacolas plásticas são uma fonte abundante de lixo em terra e mar. Mas uma equipe de cientistas encontrou uma solução inteligente para o problema: transformar as embalagens usadas em combustível.

O processo, desenvolvido por pesquisadores do Centro de Tecnologia Sustentável da Universidade de Illinois, nos Estados Unidos, envolve o aquecimento dos sacos em uma câmara livre de oxigênio, um processo chamado pirólise.

Da conversão saem combustíveis variados, como o diesel e a gasolina. Outros produtos, como o gás natural, nafta (solvente), ceras e óleos de lubrificação também podem ser obtidos pelo processo.

Mas qual é o sentido ecológico de produzir esse tipo de energia de fonte fóssil a partir de sacolas plásticas?

Em estudo publicado no periódico Fuel Processing Technology, os cientistas destacam o fato de que a conversão reutiliza o plástico e evita que eles tenham destino inadequado, o que causaria poluição ambiental.

Dos 100 bilhões de sacos plásticos que os americanos jogam fora por ano, só 13 por cento são reciclados, segundo os pesquisadores.

Outra vantagem, segundo eles, é que a conversão produz muito mais energia do que é necessário para extrair e destilar petróleo.

"Você pode obter apenas de 50 a 55 por cento de combustível a partir da destilação de petróleo bruto. Mas podemos recuperar quase 80 por cento de combustível pela conversão, desde que o plástico da sacola seja feito de petróleo", diz o pesquisador Kumar Sharma Brajendra, que liderou a pesquisa.

Estudos anteriores já haviam utilizado pirólise para converter sacos de plástico em petróleo. A equipe de Sharma, entretanto, levou a pesquisa adiante, ao fracionar o óleo cru em diferentes produtos derivados e ao testar o diesel para ver se cumpria com as normas nacionais que exigem teor ultrabaixo de enxofre.

Até o momento, a investida foi bem sucedida. Os pesquisadores foram capazes de misturar até 30 por cento do seu diesel derivado do plástico em diesel comum, e não encontraram problemas de compatibilidade com a normas americanas.

Fonte: Exame (17/02/2014)

 


Polímeros retorcidos criam músculos artificiais mais fortes do que os naturais

24/02/2014

Linhas de costura e pesca foram usadas no desenvolvimento de músculos artificiais que podem suportar pesos até 100 vezes maiores do que músculos humanos de mesmo comprimento e peso, afirma uma equipe de cientistas.

Músculos artificiais feitos pelo enrolamento de fibras de nylon. Espessuras (de cima para baixo): 2,45 mm, 860 μm, 280 μm e 150 μm (cada μm, ou micrometro, equivale a 0,001 mm). Crédito: Science/AAAS“A simplicidade é a beleza desta tecnologia”, disse Ray Baughman, especialista em química da Universidade do Texas em Dallas e líder do estudo, descrito na edição de 20 de fevereiro do periódico Science. Segundo o próprio Baughman, até mesmo estudantes de ensino médio poderão construir os artefatos do conforto dos seus lares.

Fazer um desses músculos artificiais é uma questão de torcer — normalmente com o uso de uma furadeira (berbequim) — linhas de pesca e costura, compostas por polímeros muito resistentes. O resultado da torção é um músculo fibroso capaz de mover um rotor pesado a uma velocidade de mais de 10 mil rotações por minuto.

Em situações de torção extrema, a fibra se enrola, como podemos verificar facilmente com um anel elástico. Enrolar a fibra na mesma direção da torção cria músculos que se contraem quando expostos ao calor e se expandem quando resfriados. Porém, caso as direções de enrolamento e torção sejam distintas, o calor provoca a expansão do músculo.

As aplicações da técnica podem abarcar dispositivos automáticos de abertura e fechamento de janelas para o controle da temperatura de um ambiente e vestimentas que permitam uma melhor evaporação do suor na superfície da pele (através da expansão das fibras) para a manutenção da temperatura do corpo. Os pesquisadores reportam que, além desses usos práticos, a tecnologia pode vir a aprimorar os movimentos dos membros de robôs, androides e exoesqueletos mecânicos, nos quais o calor, que provoca os efeitos de contração e relaxamento da fibra, pode ser substituído pelo estímulo elétrico:

“Os robôs humanoides, exoesqueletos ou membros protéticos atuais são mecanicamente primitivos”, observa Baughman, uma vez que dependem da energia provida por motores ou pela hidráulica, fazendo com que essas peças mecânicas sejam menos habilidosas do que uma mão humana, por exemplo.

Outros cientistas já haviam criado músculos artificiais a partir de ligas metálicas que “memorizam” seu formato original, voltando ao normal sempre que há uma reversão do estímulo que instiga a contração ou expansão da liga. No entanto, estes materiais, geralmente compostos de níquel e titânio, chegam a custar US$ 5 mil por quilograma. Existem, ainda, músculos feitos de fibras de carbono ocas, denominadas nanotubos de parede única (single-walled nanotubes — SWNTs), mas, novamente, seus custos são altos demais.

Aliás, foi o trabalho com SWNTs que levou Baughman e seus estudantes a pensarem na possibilidade de existência de um material com uma característica comum em relação aos nanotubos de carbono: a maioria das fibras destes seguem alinhadas pela extensão da linha, garantindo que, executado um estímulo elétrico que altera o comprimento de uma das fibras, as que estiverem ao seu redor seguirão a mesma tendência, provocando a expansão ou retração da linha. Os pesquisadores descobriram que polímeros plásticos, como os feitos de nylon, também possuem este alinhamento especial.

Os resultados do estudo surpreenderam. A aplicação do calor contraiu os fios de polímeros em pouco mais de 50% (em contraste, músculos naturais se contraem em cerca de 20%) e, extinta a fonte de calor, os fios retornaram ao comprimento original. Os materiais — cujos preços são estimados em pouco mais de US$ 5,00 — requeridos para a formação dos músculos artificiais podem ser obtidos nas prateleiras de lojas comuns.

Apesar de os músculos artificiais fibrosos ainda não conseguirem converter energia elétrica em mecânica com muita eficiência, Baughman ressalta não haver outra aplicação de desempenho tão bom quanto o dos músculos de polímeros enrolados.

Fonte: Science, LiveScience e Techenet (21/02/2014)

 


     

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