Abacate gera biodiesel e álcool etílico

O abacate apresenta uma vantagem em relação a outras oleaginosas estudadas ou usadas para a produção de biocombustível, como a soja. O motivo é que do mesmo fruto é possível extrair as duas principais matérias-primas do biodiesel: óleo (da polpa) e álcool etílico (do caroço).
A conclusão é de um estudo realizado por pesquisadores da Universidade Estadual Paulista (Unesp), que afirmam que o abacateiro pode ser uma cultura alternativa para a produção de biodiesel.

Óleo e álcool da mesma fonte

"O objetivo principal da pesquisa era a extração do óleo para produção de biodiesel. Mas, ao tratarmos o resíduo, que é o caroço, conseguimos obter álcool etílico. Isso, por si só, é uma grande vantagem, já que da soja é extraído somente o óleo e a ele é adicionado o álcool anidro", explicou Manoel Lima de Menezes, professor do Departamento de Química da Faculdade de Ciências da Unesp, em Bauru, e coordenador da pesquisa.

O Brasil é o terceiro produtor mundial de abacate, com cerca de 500 milhões de unidades produzidas por ano. Cultivado em quase todos os estados, mesmo em terrenos acidentados, a produção se dá o ano todo, com 24 espécies que frutificam a cada três meses.

Óleos para produção de biodiesel

Não são todos os óleos vegetais que podem ser utilizados como matéria-prima para produção de biodiesel, pois alguns apresentam propriedades não ideais, como alta viscosidade ou quantias elevadas de iodo, que são transferidas para o biocombustível e o tornam inadequado para o uso direto em motor de ciclo diesel.

Segundo Menezes, o teor de óleo do abacate varia de 5% a 30%. As amostras coletadas na região de Bauru (SP) apresentaram, no máximo, 16% de teor de óleo. "Esse índice é similar ao teor de óleo da soja que, na mesma região, é de 18%", comparou.

Rendimento do abacateiro

"Teoricamente, é possível extrair de 2,2 mil litros a 2,8 mil litros de óleo por hectare de abacate", disse. O número é considerado por ele elevado quando comparado com a extração de outros óleos: soja (440 a 550 litros/hectare), mamoma (740 a 1 mil litros/hectare), girassol (720 a 940 litros/hectare) e algodão (280 a 340 litros/hectare).

Já o caroço do abacate tem 20% de amido. Com base nesse percentual, estima-se que seja possível extrair 74 litros de álcool por tonelada de caroço de abacate. Valor próximo ao da cana-de-açúcar, que possibilita a extração de 85 litros por tonelada, enquanto a mandioca fornece 104 litros por tonelada.

Apesar da enorme disponibilidade do fruto no Brasil, o óleo do abacate ainda é importado, pela falta de tecnologias adequadas para o processamento. O principal obstáculo para obtenção do óleo é o alto teor de umidade - o abacate tem 75% de água, em média -, que afeta o rendimento da extração. Esse foi um dos desafios que a pesquisa se propôs solucionar: aperfeiçoar as metodologias de extração para obter melhor rendimento.

Extração do óleo da fruta

De todos os métodos estudados pelo grupo orientado por Menezes, o melhor resultado foi obtido com a desidratação. Foi desenvolvido um forno rotativo, com ar quente e, após a secagem, a polpa foi moída e colocada na prensa, seguida do processo de suspensão com solvente. A partir desse momento, foi transferida para uma centrífuga de cesto, desenvolvida pelo grupo. "Com a força centrífuga, a polpa fica bem seca e o rendimento melhora", observou Menezes.

Da extração do óleo, passou-se para a produção do biodiesel, o que inclui uma etapa de purificação. Uma vez purificado, foi feita a síntese do biodiesel, já com o método tradicional utilizado atualmente, que é a reação por transesterificação (conhecido como método Ferrari), seguido pela caracterização por cromatografia gasosa.

Essa é a técnica exigida pela ANP 42, regulamentação da Agência Nacional do Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis que define a caracterização e avaliação da qualidade do produto obtido e deve ser seguida pelos mercados comprador e fornecedor.

Hidrólise alcalina e enzimática

O primeiro estudo feito com o caroço foi a hidrólise enzimática, com a qual se obteve rendimento baixo, de cerca de 24 litros por tonelada. Agora, os pesquisadores estão iniciando uma nova etapa, que é a hidrólise alcalina e/ou ácida sob pressão, seguida por hidrólise enzimática para melhorar o rendimento.

Grande parte dos parâmetros físico-químicos está de acordo com as exigências da regulamentação ANP 42, com exceção do teor de glicerina total e acidez, que ficaram um pouco acima, segundo Menezes.

Os teores de enxofre, fósforo e sódio não foram determinados nessa etapa do projeto devido à dificuldade em encontrar laboratórios para executar os ensaios. Esses são aspectos que a pesquisa continuará analisando para que fiquem totalmente compatíveis com os parâmetros da ANP 42.

"Nosso objetivo é propor o emprego da técnica de espectrofotometria de absorção atômica, empregada na determinação de metais e desenvolver uma nova metodologia que possa ser adaptada para análise do fósforo", disse.

Como os demais resultados obtidos estão em conformidade com a regulamentação, os pesquisadores consideram que a metodologia empregada é adequada para realizar a síntese do produto.

Viabilidade econômica

Segundo o estudo feito na Unesp, as características do biodiesel do óleo de abacate são bastante semelhantes às verificadas com o biodiesel de soja, com exceção da coloração, que é esverdeada, diferente do amarelo no caso da soja. Mas isso não afetaria a qualidade.

"Na análise de carbono, a clorofila não alterou o resíduo de carbono que a norma estabelece. Ficou abaixo. Portanto, nesse caso, a cor não interfere na qualidade, é mais uma questão de aparência. Clarificar, portanto, é opcional, diferentemente da aplicação medicinal, em que clarificar levaria à perda de propriedades medicinais, ao passo que a coloração escura não tem apelo comercial na produção de cosméticos", disse Menezes.

A viabilidade econômica do biodiesel de abacate não foi foco dessa etapa do estudo nem é a especialidade desse grupo de pesquisa, segundo o coordenador. O custo do biodiesel ainda é alto. Produz-se óleo de soja a um custo de R$ 1,20 o litro. O álcool anidro para adicionar é comprado a R$ 0,74 o litro. O abacate tem a vantagem de oferecer as duas matérias-primas e, por enquanto, a um custo mais baixo que o da soja, segundo Menezes.

A extração do óleo e álcool do abacate ainda demanda investimentos em equipamentos. De acordo com o professor da Unesp, é necessário estudar o desenvolvimento de um despolpador - para separar a polpa do caroço - e produzir a centrífuga para obter máximo rendimento. O estudo resultou na apresentação de quatro trabalhos em congressos nacionais.

Unicamp desenvolve ligas de titânio para uso em próteses

Em razão das suas propriedades, as ligas de titânio estão entre os materiais mais utilizados para a produção de próteses empregadas em implantes ortopédicos e odontológicos.
Ocorre, porém, que esse material é totalmente importado, o que o torna caro e, consequentemente, inacessível a uma ampla camada da população brasileira.

Dependência tecnológica

Pesquisadores da Faculdade de Engenharia Mecânica (FEM) da Unicamp estão trabalhando para tentar acabar com esse tipo de dependência tecnológica. Há 15 anos, eles vêm desenvolvendo estudos variados em torno do metal.

Os resultados alcançados, sobretudo nos últimos cinco anos, são altamente promissores. "Nós já fabricamos dez ligas diferentes, sendo que algumas delas apresentaram características equivalentes ou até superiores aos melhores resultados presentes na literatura", afirma o professor Rubens Caram, coordenador do projeto.

Processamento do titânio

Mais do que produzir ligas, os especialistas da FEM estão interessados em desenvolver tecnologias que levem ao processamento do titânio. O objetivo final é transferir o conhecimento à iniciativa privada, que se encarregaria de produzir o material em escala comercial.

A consequência do esforço seria a queda do preço das próteses, situação que traria impactos sociais positivos ao país. As ligas fabricadas em escala laboratorial, explica o professor Caram, são compostas por titânio em associação com elementos como molibdênio, tântalo, zircônio, estanho e nióbio. Este último tem como maior produtor mundial o Brasil.

As variadas misturas desses elementos, prossegue o docente da FEM, são submetidas a processos como laminação ou forjamento e, em seguida, tratadas termicamente em equipamentos que alcançam altas temperaturas. "Com isso, podemos obter materiais com propriedades mecânicas otimizadas", diz.

Uma das metas das pesquisas está justamente em compreender melhor os aspectos ligados à estrutura interna das ligas metálicas, bem como os fenômenos que ocorrem quando os materiais são submetidos a resfriamentos rápidos a partir de altas temperaturas. Após a preparação e processamento das amostras, os pesquisadores tratam de caracterizá-las e submetê-las a ensaios metalográficos, mecânicos e químicos.

Biocompatibilidade

Tais procedimentos, conforme o professor Caram, são indispensáveis quando se pretende chegar a uma liga que apresente as seguintes propriedades: biocompatibilidade, alta resistência mecânica e baixo módulo de elasticidade. Dito de outro modo, a prótese produzida a partir desse material precisa se integrar bem ao organismo, resistir aos esforços do corpo e não ser extremamente rígida, a ponto de não acompanhar a flexibilidade do osso.

"Quando uma pessoa recebe uma prótese total de quadril, por exemplo, uma haste metálica é inserida no seu fêmur. Se essa haste tem uma rigidez muito elevada, ou seja, apresenta um módulo de elasticidade elevado, ela limita as deformações naturais do fêmur, o que pode causar degeneração óssea", detalha.

Além dos ensaios citados anteriormente, as ligas desenvolvidas nos laboratórios da FEM também têm sido submetidas a testes in-vitro e in-vivo. Um material em especial, composto por titânio, nióbio e estanho, apresentou excelente biocompatibilidade depois de implantado em ratos.

Capacitação de pessoal

Tão importante quanto contribuir para o desenvolvimento de novas tecnologias, os estudos empreendidos pelos cientistas da Unicamp têm proporcionado a geração de conhecimento e a formação de pessoal altamente qualificado. Segundo o professor Caram, principalmente nos últimos cinco os pesquisadores produziram diversos artigos que foram publicados em revistas de circulação internacional.

Ademais, foram concluídas três teses de doutorado, dez dissertações de mestrados e diversos trabalhos de iniciação científica. Outros trabalhos ainda estão em andamento. "Graças ao apoio de organismos como a Fapesp, Capes e CNPq, conseguimos montar uma infraestrutura de laboratório que tem nos permitido alcançar ótimos resultados na associação entre ensino e pesquisa", avalia o docente da FEM.

Titânio

O titânio pode ser considerado um material relativamente recente. Embora tenha sido descoberto há cerca de duzentos anos, sua aplicação industrial tornou-se viável apenas na metade do século passado. Ainda hoje, tem um custo elevado se comparado com outros metais. Originalmente, foi empregado pela indústria aeronáutica. Em virtude das propriedades que apresenta, no entanto, o titânio passou a ser usado na produção de ligas que são posteriormente transformadas em próteses ortopédicas e odontológicas.

O titânio é classificado como um biomaterial, pois apresenta excelente compatibilidade com o organismo, alta resistência mecânica, boa flexibilidade e elevada resistência à corrosão. Por conta desses atributos, leva vantagens sobre outros metais também usados na produção de próteses, como o aço inoxidável. O uso de materiais estranhos ao corpo humano com o objetivo de substituir ou restaurar tecidos lesados ou degradados é antigo. Evidências arqueológicas revelam que há séculos os egípcios, romanos e astecas já empregavam ouro, madeira e marfim para repor dentes e, eventualmente, restaurar tecidos ósseos.

Óculos interativos inteligentes atendem a comandos dos olhos

As telas incorporadas em óculos e em capacetes já fazem parte do dia-a-dia dos pilotos de caças. Há especulações de que algumas equipes de Fórmula 1 já os utilizam, mas esses equipamentos continuam na categoria de promissores, não tendo ainda conquistado um uso mais largo, nem mesmo nos games e ambientes de realidade virtual.

Óculos interativos inteligentes

Agora, engenheiros alemães resolveram dar um incremento nesses equipamentos-conceito, incorporando-lhes "inteligência": utilizando um minúsculo chip com um rastreador do olho, os novos óculos interativos permitem que o usuário selecione os dados a serem visualizados - e isto usando apenas o próprio olhar.

Essas minúsculas telas, conhecidas pela sigla HMD ("Head-Mounted Displays": telas montadas na cabeça), até agora eram uma via de dados de mão única, apenas mostrando informações. "Nós queremos tornar esses óculos bidirecionais e interativos, para que novas áreas de aplicação se abram," explica o Dr. Michael Scholles, do Instituto Fraunhofer.

Comandos com os olhos

Os novos HMDs são conectados a um PDA, responsável por detectar os comandos emitidos pelos olhos do usuário e acionar o programa rodando no computador principal, que envia os dados para os óculos.

O objetivo da inovação é dar aos projetistas e engenheiros uma forma de selecionar rapidamente uma parte do projeto para dar um zoom. Tudo o que o usuário precisa fazer é fixar o olhar em determinado ponto da imagem. Sem usar diretamente qualquer outro equipamento - nem mouse e nem teclado - é possível abrir um menu, selecionar opções e até alterar as imagens mostradas.

Chip orgânico

O chip mede 19,3 por 17 milímetros. No protótipo ele está fixado na parte superior da armação dos óculos. A imagem da microtela é projetada diretamente na retina do usuário, dando a sensação de que ela está sendo visualizada de uma distância de cerca de um metro.

Como a imagem precisa superar a claridade do ambiente, os pesquisadores tiveram que apelar para os LEDs orgânicos, diodos emissores de luz estado-da-arte, capazes de gerar uma luminosidade muito elevada em comparação com os LEDs tradicionais.

Além dos engenheiros, os pesquisadores esperam que os novos óculos encontrem uso também entre os médicos e cirurgiões, que poderão acessar dados do paciente e imagens de exames enquanto fazem a operação.

Bioeconomia do futuro: relatório mostra oportunidades e desafios

Em 2030, a biotecnologia poderá contribuir com até 2,7% do PIB dos países industrializados e ainda mais nos países em desenvolvimento, de acordo com um novo relatório elaborado pela OECD (Organisation for Economic Co-operation and Development). Para comparação, hoje a biotecnologia responde por menos de 1% do PIB dos países europeus.

Entretanto, o relatório alerta que os governos e a indústria devem eliminar as barreiras que atualmente estão travando um maior desenvolvimento e comercialização de biotecnologias. As barreiras citadas pelo estudo incluem desafios tecnológicos ainda por vencer, legislações, falta de investimentos, questões de aceitação social e estruturas de mercado.

Aplicações da biotecnologia

Hoje, a biotecnologia é utilizada na agricultura e nos setores de saúde, assim como em determinadas indústrias. Enquanto isso, muitas outras aplicações, como a medicina regenerativa, continuam nos estágios iniciais de desenvolvimento.
Os autores do relatório preveem que, em 2015, cerca de metade da produção mundial de alimentos e grãos virá de variedades de plantas desenvolvidas com a ajuda da biotecnologia, os chamados transgênicos.

O campo da farmacogenética (que estuda como os genes de uma pessoa influenciam a resposta de seu organismo a determinado medicamento) irá influenciar o planejamento de novos testes clínicos e novas práticas de prescrição de medicamentos.

Na indústria química, o valor dos bioquímicos deverá alcançar entre 12% e 20% de toda a produção química - esse dado foi de 1,8% em 2005.

Promessas da biotecnologia

Em 2030, a demanda por biotecnologia terá provavelmente crescido, acompanhando o aumento na renda da população, especialmente nos países em desenvolvimento, com uma maior demanda por serviços de saúde, bens agrícolas e produtos florestais e de pesca.
Ao mesmo tempo, as alterações climáticas poderão exacerbar muitos problemas ambientais. De acordo com o trabalho da OECD, a biotecnologia poderá ajudar a resolver muitos dos problemas de saúde e ambientais com que o mundo irá se deparar em 2030.

Bioeconomia

"A bioeconomia de 2030 deverá envolver três elementos: avançado conhecimento dos genes e dos complexos processos celulares, biomassa renovável e a integração das aplicações biotecnológicas ao longo dos diversos setores econômicos," diz o relatório.
Os autores do estudo calculam que a biotecnologia poderá responder por 2,7% do PIB dos países industrializados em 2030, principalmente por meio do uso da biotecnologia na indústria, na agricultura e no setor de saúde.

Nos países em desenvolvimento, esse dado poderá ser ainda maior, na medida que a economia dessas nações apresenta um maior peso da agricultura e da indústria e um menor peso do setor de serviços.

Equipamento desenvolvido no Brasil traduz páginas da Internet em braille

Pesquisadores da Unesp (Universidade Estadual Paulista) criaram um console em braille para permitir o acesso de deficientes visuais ao conteúdo de páginas da internet.

O objetivo da pesquisa, que está em andamento, é construir um dispositivo eletromecânico, reconfigurável em tempo real, capaz de exibir todos os diferentes sinais do alfabeto braille em uma matriz de pontos que se elevam e abaixam em uma superfície de referência.

Leitura em braille

A leitura e escrita de pessoas com deficiência visual se dá principalmente por meio do sistema inventado pelo francês Louis Braille (1809-1852). Trata-se de um alfabeto cujos caracteres se indicam por pontos em relevo, distinguidos por meio do tato.

A partir de seis pontos salientes é possível fazer 63 combinações para representar letras simples e acentuadas, pontuações, algarismos, sinais algébricos e notas musicais.

"Montados lado a lado em um teclado de leitura, os dispositivos se ligam a um processador capaz de ler um texto em uma tela comum de computador e o converter para os sinais braille", afirma o pesquisador José Márcio Machado, que está desenvolvendo o console em braille em conjunto com seu colega Mário Luiz Tronco, especialista em robótica.

Computação a serviço dos deficientes

O projeto está na fase de construção do hardware. Machado ressalta que o aparelho, chamado dispositivo anagliptográfico, não converte arquivos de texto em áudio, uma vez que já existem outros equipamentos capazes de fazer isso. "Não é do nosso conhecimento que existam no Brasil pesquisas para o desenvolvimento desse tipo de equipamento, mas sabemos que existem resultados na área de conversão de texto em voz", disse.

A tecnologia de computação tem tornado possível o rompimento das barreiras em relação aos portadores de deficiência visual. Antes, um texto extenso demorava horas para ser criado manualmente em braille. Hoje, o processo leva minutos com o uso de impressoras específicas para o sistema.

Por enquanto, o projeto envolve apenas a utilização de computadores de mesa (desktops). "A miniaturização para uso em unidades portáteis (como notebooks) dependerá de desenvolvimentos e investimentos futuros", disse Machado.

"Em uma etapa posterior, finalizados os testes com o protótipo, será possível determinar custos de produção em maior escala, mas as tecnologias envolvidas são todas acessíveis ao parque industrial do país", afirmou.

Figuras táteis

De acordo com o coordenador do projeto, o próximo passo será disponibilizar o dispositivo para testes com deficientes visuais. "Também pensamos em realizar uma generalização da ideia original para representar, por matrizes de pontos reconfiguráveis com maior dimensão, gráficos e figuras simples, que seriam reconhecidos pelo usuário também por via tátil. Isso seria muito importante, por exemplo, para o ensino de conceitos matemáticos avançados", apontou.

Em relação às limitações, Machado aponta que a principal é falta de mão de obra especializada, "que acaba reduzindo a velocidade dos desenvolvimentos". A possibilidade de registro de patente é uma questão a ser examinada quando a etapa de testes terminar.

O professor da Unesp conta que o grupo está elaborando um artigo para apresentação na Conference on Ecological Modelling, que será realizada em Xian, na China, em setembro.