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Novo método brasileiro de purificação de fluidos recebe patente

Com informações do IEN - 27/08/2015

Leito de resinas fluidizado

Dois pesquisadores brasileiros, Ronaldo Corrêa (IEN - Instituto de Engenharia Nuclear) e Ricardo Peçanha (Escola de Química da UFRJ), desenvolveram um novo método de purificação aplicável a fluidos (líquidos ou gases).

A invenção, que já teve patente deferida pelo INPI, pode ser útil no tratamento de rejeitos industriais aquosos contaminados, com a vantagem de poder empregar várias resinas simultaneamente.

A técnica do leito de resinas fluidizado é bastante usada para remoção de partículas nocivas ao meio ambiente ou para recuperar substâncias de valor que possam ser reaproveitadas em rejeitos industriais.

O invento dos dois pesquisadores torna a operação mais rápida e eficiente graças ao uso de cápsulas permeáveis de aço inoxidável contendo diferentes tipos de resinas, estas destinadas a absorver os contaminantes. A técnica também proporciona uma grande redução do volume dos contaminantes a serem tratados.

O processo permite a remoção de contaminantes orgânicos e inorgânicos, funcionando, portanto, em diferentes tipos de indústrias. No setor nuclear, pode ser empregado na remoção de substâncias presentes em rejeitos de indústrias de extração de minérios contendo urânio e tório associados, ou ainda na indústria de máquinas pesadas, bem como no reaproveitamento de substâncias que representem interesse econômico.

Economia circular

Os dois pesquisadores afirmam que sua invenção pode viabilizar um um cenário no qual caminhões equipados com a tecnologia tratam resíduos de várias indústrias, pois o equipamento necessário pode ser instalado em um caminhão e utilizado no próprio local.

Segundo Corrêa, isto pode contribuir para a economia circular das atividades industriais, que parte do princípio de que resíduos de produção devem ser reutilizados, extraindo-se o máximo de valor possível antes de serem retornados ao meio ambiente e à sociedade de maneira segura.

Leito fluidizado

Quando um fluido escoa verticalmente, de baixo para cima, através de um leito de partículas não consolidadas e mais densas que o próprio fluido, existe uma faixa de velocidades do fluido que dá origem ao chamado leito fluidizado. O fluido não pode ter velocidade nem muito pequena (as partículas se depositariam no fundo), nem muito grande (as partículas seriam arrastadas), e o leito tem esse nome exatamente por ter comportamento semelhante ao de fluidos. A agitação intensa que caracteriza os leitos fluidizados torna-os ideais para a condução de reações químicas entre partículas sólidas e fluidos.

Para que esta agitação ocorra é necessário que a vazão de fluido tenha um valor mínimo que mantenha o sistema nesta condição, sendo este valor chamado de velocidade mínima de fluidização. Entretanto, quando a densidade das partículas do leito é muito próxima da densidade do fluido, a velocidade mínima de fluidização é muito baixa e o sistema tem que operar em baixa vazão, o que é uma desvantagem, porque torna o processo muito demorado.

A invenção de Corrêa e Peçanha oferece um artifício para contornar o problema, através do confinamento das partículas em cápsulas permeáveis. Isto é conseguido pelo encapsulamento, utilizando tela metálica de aço inoxidável (material com densidade consideravelmente superior) com aberturas menores que o diâmetro das partículas a serem confinadas.

As cápsulas, de fato, podem ter qualquer forma geométrica, sendo ideal que toda a sua área seja permeável, e podem conter resinas de utilização industrial como carvão ativo granulado, resinas poliméricas e outras, que se apliquem aos processos de transferência de massa (nos quais os contaminantes do fluido são transferidos do líquido para a resina). A coleção de cápsulas pode ser preenchida com diferentes resinas em uma mesma operação.