Como projetar uma indústria química em Marte?

Querido leitor, na última segunda-feira (21/05/2018) a Prof. Lucimara Gaziola de la Torre da Faculdade de Engenharia Química da Unicamp me convidou para dar uma aula sobre Amplificação de escala. O objetivo da aula foi apresentar aos alunos os conceitos e estratégias de como utilizar microsistemas em aplicações industriais, mais especificamente, como aumentar a produção dos microdispositivos que trabalham com vazões muito baixas (μL h-1) para demandas industriais e comerciais (L min-1). Nós já discutimos vários desses aspectos nos seguintes posts: Miniaturização das plantas químicas – Parte 1: Intensificação de processos Miniaturização das plantas químicas – Parte 2: Microfluídica Foram discutidos aspectos como Intensificação de Processo, Microplantas químicas e evolução das plantas químicas atuais. A apresentação está disponível aqui ou aqui. Uma pergunta que gerou um bom debate foi a seguinte: Como projetar uma indústria química em Marte? Essa pergunta provavelmente não tem uma só resposta. Ela vai depender de vários fatores. … Continue lendo

Microdispositivos vestíveis ajudam atletas e melhoram a reabilitação física

Dispositivo de análise de suor microfluídico vestível progrediu do laboratório para uso em numerosas organizações Olá querido leitor. Espero que vocês estejam bem. Eu particularmente gosto muito de pesquisas que vão além do laboratório ou da universidade, principalmente quando envolve o mundo Microfluídica & Engenharia Química. Hoje nós iremos ver como canais microfluídico são utilizados no desenvolvimento de dispositivos vestíveis e que podem contribuir para o monitoramento da nossa saúde. O professor da Universidade Northwestern, John A. Rogers, publicou recentemente, juntamente com outros cientistas, sua pesquisa sobre um dispositivo microfluídico de análise de suor portátil na revista Science Advances (DOI: 10.1126/sciadv.aar3921). Ele agora está colaborando com muitos parceiros, como Gatorade, Seattle Mariners (time de baseball de Seattle) e a Força Aérea dos EUA para desenvolver, testar e levar o dispositivo a uma distribuição mais ampla. O dispositivo foi inicialmente introduzido em 2016 e, como o nome sugere, analisa o suor e … Continue lendo

Miniaturização das plantas químicas – Parte 2: Microfluídica

Na semana passada, nós começamos a entender como as atuais plantas químicas poderão ser reduzidas em tamanho, consumir menos energia, além de gerar menos resíduos, mas mantendo sua capacidade de produção. Se você não leu ainda, corre lá ou clique aqui, kkkk, para lembrar ou aprender o que é intensificação de processos e o que isso tem a haver com a redução do tamanho de equipamentos. Nós vimos que a primeira definição de intensificação de processos (PI), definia esse conceito como uma estratégia de redução no tamanho de uma planta química de modo a atingir um determinado objetivo de produção. Segundo essa definição,  a redução no tamanho poderia ocorrer pela diminuição do tamanho das peças individuais ou pela redução no número de unidades envolvidas, sendo essa redução de volume na ordem de 100 ou mais. Na época dessa definição, uma redução de volume na ordem de 100 ou mais era extremamente dificil … Continue lendo

Miniaturização das plantas químicas – Parte 1: Intensificação de processos

Olá querido leitor. Quando eu comecei o meu doutorado, meu orientador me deu o livro intitulado “Introduction to Microfluidics” [1], no qual era feita a seguinte pergunta: Pode uma refinaria química ser miniaturizada?. Essa pergunta de certa forma foi e ainda é a motivadora das minhas pesquisas em Microfluídica & Engenharia Química. Imagine, que você possa ter todos os processos químicos encontrados em uma planta química em um microdispositivo ou você ter um sistema na bancada do laboratório que se assemelhe do que é praticado na indústria. Além da praticidade desse conceito para nós engenheiros no desenvolvimento de processos químicos, equipamentos e plantas químicas, essa miniaturização poderia trazer outros enormes benefícios. Por exemplo, se olharmos para o desenvolvimento da eletrônica/computação ficará mais claro como a miniaturização pode beneficiar as plantas químicas. O ENIAC foi o primeiro computador a ser desenvolvido, custando cerca de US$ 6.000.000, com 2,40 metros de altura, 0,91 … Continue lendo

Desenvolvimento de Microrreatores – Uma breve introdução

Olá querido leitor! Já faz algum tempo que nós não conversamos sobre os fundamentos da Microfluídica e da Engenharia Química. Eu sei que às vezes pode ser um pouco chato esses textos. Entretanto, entender esses fundamentos é essencial para explorar melhor as ferramentas dessas áreas e assim desenvolver microdispositivos cada vez mais complexos e dessa maneira, em um futuro próximo, construímos unidades industriais inteiras baseadas em microdispositivos. Os reatores químicos são conhecidos como o coração dos processos químicos industriais, podendo ser o responsável pelo fracasso ou o sucesso econômico. Mas o que são reatores químicos? São equipamentos nos quais ocorrem reações químicas e são encontrados em dois tipos básicos: tanques ou tubos. Nesse segundo tipo é que se enquadram os microrreatores. Podemos definir os microrreatores como dispositivos compostos por microcanais interligados, em que pequenas quantidades de reagentes são manipuladas, reagindo por um determinado tempo. Dependendo do tipo de reação, o desenvolvimento de microrreatores … Continue lendo

Microrreator para o estudo da formação do gelo que pega fogo

Olá querido leitor. Na publicação de hoje iremos conhecer o trabalho de pesquisadores do Instituto Politécnico da Universidade de Nova Iorque (EUA) que pode ter importantes implicações para engenharia e ciência climática. Isso porque esses pesquisadores liderados por Ryan Hartman, professor assistente de Engenharia biomolecular e Engenharia Química estão usando um novo meio de estudar como o metano e a água formam hidrato de metano que lhes permite examinar passos discretos no processo de forma mais rápida e eficiente. O composto Hidrato de Metano, também conhecido como gelo que pega fogo, é apontado por alguns como a energia do futuro. Utilizando um microrreator e pequenas mudanças de temperatura, eles conseguiram explorar o processo indeterminado pelo qual o gás metano se torna um hidrato sólido quando exposto à água. A pesquisa foi publicada no jornal Lab on a Chip (DOI: 10.1039/C7LC00645D). Uma quantidade enorme de metano está presa no pergelissolo (camada de solo congelada dos polos) … Continue lendo

Gotas para produzir biodiesel

  Na nossa última postagem, eu e você querido leitor vimos que a empresa francesa Chanel estava utilizando a microfluídica de gotas para produzir novos cosméticos (confira o texto aqui). Só lembrando que na microfluídica de gotas, gotículas ou gotas servem como vasos de transporte e reação. Isso significa que na reação, um dos reagentes estará dentro de gotas e o outro reagente estará contornando essa gota, de modo que a reação ocorre na interface entre os reagentes. Agora pesquisadores da Universidade Nacional de Taiwan desenvolveram um sistema fluídico que utiliza essa microfluídica para produção de biodiesel, à partir de óleo de soja e metanol. A gota de metanol foi cercada pelo fluxo do óleo de soja. A reação de síntese de biodiesel ocorreu na interface entre esses dois fluídos não miscíveis. O óleo de soja reagiu com o metanol e foi convertido em glicerídeos e biodiesel. O glicerídeo foi então … Continue lendo