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Dados Básicos
Título
Atividades de Internacionalização em Tecnologias Limpas (CAPES PrInt - UFSM)
Número do projeto
051565
Número do processo
23081.021287/2019-72
Classificação principal
Pesquisa
Data inicial
03/04/2019
Data final
03/12/2022
Resumo
As tecnologias limpas podem ser entendidas como um conjunto de soluções que viabilizem novos modelos de utilização dos recursos naturais e novos processos. Dentre as tecnologias limpas, destacam-se as ecotecnologias, que são técnicas, processos, produtos, serviços e equipamentos, com uma ótica sustentável, integrando princípios que podem ser utilizadas para reduzir os danos causados aos ecossistemas. Neste contexto, o desenvolvimento e caracterização de novos materiais, com utilização de resíduos industriais e agrícolas para aplicação em processos ambientalmente amigáveis, é uma tendência crescente em todo o mundo. Ainda, a utilização destes materiais em processos que minimizem a geração de resíduos e poluentes, o consumo de água e energia, juntamente com o potencial de aplicação de tecnologias alternativas, tais como ultrassom, micro-ondas e ultravioleta (UV) para a intensificação dos processos, contribuem num contexto sustentável e fazem com que novas pesquisas sejam desenvolvidas. Contribuindo com o desenvolvimento de um processo atendendo estas prerrogativas, a caracterização química das matérias-primas, produtos e intermediários é fundamental para que os mesmos sejam planejados. Isto permite também que se possa fazer uma previsão dos potenciais impactos que o processo e seus produtos podem trazer, do ponto de vista toxicológico, industrial e/ou financeiro. Portanto, há uma crescente demanda por análises em todos os tipos de materiais sujeitos a organismos de controle e legislação ampla, em âmbito internacional. Neste sentido, diversos grupos de pesquisa da UFSM, especialmente das áreas da Química e Engenharias, têm estudado processos alternativos, os quais estão em consonância com os princípios das tecnologias limpas. Este projeto visa atuar em linhas com enfoque na síntese de materiais a partir de resíduos agroindustriais; emprego de tecnologias alternativas para a melhoria de processos, materiais ou produtos, com minimização do consumo de água, energia e geração de efluentes; garantia da confiabilidade dos métodos de análise para o controle de qualidade de produtos e processos, por meio da certificação de laboratórios e ensaios, entre outras ações. Como forma de viabilizar estas ações e necessidades, serão desenvolvidas atividades de intercâmbio científico (missões de estudos em todos os níveis), envolvendo pesquisadores da Alemanha, Austrália, Áustria, Bélgica, Canadá, China, Escócia, Espanha, Estados Unidos, França, Índia, Irlanda, Itália, México, Reino Unido. O presente projeto, tem como objetivo a ampliação da base de pesquisa e desenvolvimento na UFSM, ao atrair recursos humanos estrangeiros altamente qualificados ou, a viabilização da participação de pesquisadores da UFSM nos grandes centros de pesquisa mundialmente ativos nesse assunto.
Objetivos
Gerais: 1) Desenvolver novos materiais para aplicação em processos ambientalmente amigáveis. 2) Investigar novos processos sustentáveis para a geração de energias alternativas e aproveitamento de resíduos. 3) Desenvolver e avaliar modelos ambientais de sistemas sustentáveis. 4) Investigar a intensificação de processos industriais visando o melhoramento dos processos produtivos com emprego de tecnologias alternativas como ultrassom, micro-ondas e ultravioleta (UV). 5) Desenvolver ferramentas e métodos para análise de resíduos e contaminantes de interesse em amostras diversas, devidamente validados. 6) Desenvolver e validar métodos analíticos modernos para a determinação de resíduos de agrotóxicos e outros contaminantes relevantes em água e matrizes relacionadas. Específicos: 1) Promover a formação de recursos humanos, tais como cursos, workshops e treinamentos, em caráter multidisciplinar, no contexto da proposta e envolvendo tecnologias limpas e sustentabilidade. 2) Aumentar a representatividade da UFSM em organizações científicas internacionais, organismos de discussão e controle e nos comitês editoriais de revistas científicas reconhecidas. 3) Ampliar/consolidar a cooperação internacional com grupos de pesquisa estrangeiros nas áreas de intensificação de processos com energias alternativas e de química analítica.
Justificativa
Além da formação de profissionais, a UFSM tem se destacado como centro de pesquisa de reconhecimento internacional nas áreas de caracterização físico-química de materiais orgânicos e inorgânicos, de processos industriais intensificados visando melhoria da eficiência e ou minimização do impacto, bem como na aplicação desse conhecimento nas áreas de química e engenharia química, saúde humana, engenharia do meio ambiente e sustentabilidade. Tais áreas impactam diretamente a sociedade, principalmente por meio do fornecimento de processos sustentáveis, pautados em tecnologias limpas, bem como de métodos de controle de qualidade de materiais diversos, exigência cada vez mais comum a órgãos de controle da sociedade nas áreas da saúde e meio ambiente. A possibilidade de aliar a preocupação com a geração de resíduos, com a alteração dos ciclos hidrológicos e com o impacto dos processos industriais com tecnologias limpas, satisfaz critérios de sustentabilidade. Produzidos em todos os estágios das atividades humanas, os resíduos, em termos tanto de composição como de volume, variam em função das práticas de consumo e dos métodos de produção. As principais preocupações, estão voltadas para as repercussões que resíduos perigosos produzidos pela indústria podem ter sobre a saúde humana e sobre o meio ambiente (solo, água, ar e paisagens). Diante deste cenário, novas posturas devem ser adotadas seguindo a tendência de produzir com geração mínima de agentes poluidores, buscando aspectos da ciência limpa. A utilização dos resíduos gerados nas diversas atividades industriais como matéria-prima para a síntese de novos materiais vem de encontro a essa perspectiva, pois elimina o problema da disposição adequada destes resíduos no meio ambiente aliado ao seu aproveitamento inteligente. No caso dos recursos hídricos, além da utilização dos resíduos como matérias primas, foram propostas técnicas que estão diretamente ligadas à ideia de fazer com que o ciclo hidrológico de determinada região se mantenha o mais parecido com o ciclo hidrológico natural, diminuindo enchentes e capturando os resíduos na rede de drenagem. Nessas técnicas, novas estruturas foram propostas, tais como trincheiras de infiltração, reservatórios de detenção, telhados verdes e os sistemas de biorretenção, hoje de uso difundido nos países desenvolvidos. No entanto, em função de serem técnicas pouco implementadas no Brasil, não há parâmetros ou critérios de dimensionamentos locais, mas critérios importados de publicações estrangeiras, que muitas vezes levam a estruturas não adequadas para as características pedológicas, climáticas e edáficas típicas brasileiras. De maneira geral, o impacto dos processos produtivos conduzidos em condições clássicas alerta para a necessidade de melhorias. Buscando métodos que permitam uma produção sustentável, a área de intensificação de processos se propõe a investigar e propor rotas alternativas em que um ou mais aspectos sejam melhorados, tais como o consumo de reagentes e energia, de tal modo que o processo seja entendido como intensificado. Aliar desenvolvimento sustentável e emprego de tecnologias limpas representa mais que um desafio: uma necessidade da humanidade. É nesse contexto que o projeto buscará desenvolver suas atividades, viabilizando a cooperação em pesquisa, através do intercâmbio de pesquisadores brasileiros e estrangeiros, em objetivos específicos que tem como foco geral o tema das tecnologias limpas. No que se refere ao aproveitamento de resíduos, estes serão utilizados no desenvolvimento de novos materiais, principalmente catalisadores e adsorventes, que serão inicialmente completamente caracterizados. Tais materiais serão posteriormente aplicados em reações químicas e processos de tratamento de correntes fluidas de efluentes industriais, como processos de adsorção, processos oxidativos avançados e reações químicas para a produção de compostos de alto valor agregado. Pretende-se avaliar o desempenho destes novos materiais (catalisadores e adsorventes) nestes processos, em comparação com os materiais convencionalmente utilizados, visando sua substituição. Desta forma, fecha-se um ciclo sustentável, onde os resíduos não são mais dispostos no meio ambiente, mas usados no tratamento de outros efluentes. Os resíduos também serão empregados na obtenção de biocombustíveis e bioherbicidas através de processos enzimáticos e fermentativos. Os biocombustíveis se caracterizam por ser uma energia renovável e limpa e os bioherbicidas tem sido objeto de estudo por possibilitar o controle de pragas sem causar danos ao meio ambiente onde o mesmo é aplicado. Tais ações caracterizam um ciclo sustentável, onde o resíduo é utilizado para gerar um composto que não trará danos ao meio ambiente. Finalmente, os chamados resíduos tecnológicos como baterias e componentes eletrônicos serão objeto de estudo onde se visa a recuperação de metais pesados através de processos inovadores de extração e lixiviação, com o emprego de solventes alternativos não tóxicos, para a minimização destes metais poluidores no meio ambiente. Por outro lado, os sistemas de drenagem pluvial empregados no Brasil são em sua grande maioria, do tipo combinado, ou seja, além do efluente pluvial, também recebem contribuição dos efluentes domiciliares e até mesmo industriais, além disso, procuram conduzir as águas pluviais de forma mais rápida possível para fora das áreas urbanas através de galerias, canais, bueiros, bocas de lobo, etc. Essa prática vem sendo questionada, pois além de mais onerosa, não resolve o problema, e sim, o transfere para regiões a jusante, onde na maioria dos casos o efluente se acumula (SCHLUTER e JEFFERIES 2002; SCHOLZ 2006). Ainda, as deficiências na coleta de resíduos se traduzem em grande quantidade de resíduos sólidos na drenagem. Diante de tal situação, algumas abordagens inovadoras sobre o manejo das águas pluviais urbanas têm sido empregadas. Nas últimas décadas um conceito estrutural, novo e alternativo ao convencional vem sendo desenvolvido e empregado em algumas cidades. Esse conceito, denominado Melhores Práticas de Gerenciamento (ou também conhecido pelas suas siglas em inglês – BMP, Best management practices), busca um controle dos efluentes pluviais através da utilização de estruturas alternativas, como suporte ao sistema de drenagem existente, objetivando amenizar os efeitos da urbanização e recuperar as características hidrológicas do local (SCHUELER, 1987; MCCUEN, 1989; STAHRE, 1993; COOMBES et al., 2002; CHARLESWORTH et al. 2003; KIRBY 2005; ELLIOTT AND TROWSDALE 2007;; MARTIN et al. 2007) Em outras localidades, outro conceito de desenvolvimento urbano vem sendo empregado, recebendo denominações como Desenvolvimento de Baixo Impacto (ou em inglês simplesmente LIDs - Low Impact Development) nos Estados Unidos, e Desenvolvimento Urbano Sensível à Água (em inglês WSUD) na Austrália e Reino Unido (TUCCI, 2006; BAPTISTA et al., 2011; MELO et al 2014). Essa estratégia visa ao controle dos efluentes pluviais na fonte, procurando minimizar ao máximo os impactos relacionados ao desenvolvimento urbano já no projeto inicial. Para que isso ocorra, são empregados diversos mecanismos entre os quais se incluem os dispositivos de infiltração e/ou retenção no próprio lote, a fim de evitar ou retardar a chegada do volume escoado à rede de drenagem pluvial (HINMAN, 2005; PRINCE GEORGE’S COUNTY, 2007; COOMBESET al., 2002; KLOSSECALARUSSE, 2006). Dessa forma, pode-se dizer que as estruturas de infiltração são as mais utilizadas no conceito dos LID e BMP em diversos países (FUJITA, 1997; WONG, 2006; WOODS-BALLARD et al., 2007). No Brasil, alguns estudos sobre essas estruturas foram realizados por Caramori (2002), Lucas (2011); Graciosa et al (2009) Melo et al (2014), Tassi et al (2014), Tassi et al (2016). Reis et al (2008), analisaram parâmetros de projeto para a concepção de poços de infiltração de águas pluviais. Além dos trabalhos mencionados sobre as trincheiras de infiltração, Galbiati (2009) avaliou a eficiência de uma trincheira de evapotranspiração ou fossa bananeira, no tratamento de águas negras de uma residência, que em sua concepção é muito similar a uma biorretenção. No entanto, não existem metodologias consolidadas para o dimensionamento das estruturas e sistemas de drenagem no longo prazo, incluindo sistemas submetidos a fluxos mistos. A intensificação de processos é uma área da ciência que tem apresentado crescentes avanços e demandado interesse industrial em áreas que almejam o melhoramento dos processos produtivos, principalmente para redução de operações unitárias e do consumo de água, energia e geração de efluentes. Essa necessidade, aliada ao potencial de aplicação de tecnologias alternativas, tais como ultrassom, micro-ondas e ultravioleta (UV), fazem com que novas pesquisas sejam desenvolvidas. A área de intensificação de processos tem sido vista como uma das rotas de desenvolvimento mais promissoras para a indústria de processos químicos moderna, proporcionando métodos e princípios que permitam uma produção sustentável, respondendo à demanda competitiva global e regulamentações governamentais e ambientais com responsabilidade social (VAN GERVEN & STANKIEWICZ, 2009). Aliado ao desenvolvimento de um processo, a caracterização química das matérias-primas, produtos e intermediários de processo é fundamental para que os mesmos sejam planejados e que se tenha uma previsão dos potenciais impactos que o processo e seus produtos podem trazer, do ponto de vista toxicológico, nutricional e/ou financeiro. Neste âmbito, importante parcela da riqueza dos países é consumida em análises químicas e há uma crescente demanda por análises em todos os tipos de materiais sujeitos a organismos de controle e legislação ampla, em âmbito internacional. A metrologia é considerada uma área estratégica para o desenvolvimento econômico e social de um país, sendo parte da infraestrutura básica de apoio à competitividade industrial, preservação da saúde, segurança e meio ambiente, servindo à proteção do consumidor (Ministério do Desenvolvimento, Indústria e Comércio Exterior, 2013). Agregando o contexto da pesquisa para intensificação de processos primando por critérios sustentáveis, com um monitoramento amplo das matérias-primas e produtos, busca-se evoluir no conhecimento das potencialidades desse ramo da ciência.
Resultados esperados
Em termos científicos, o desenvolvimento de novos materiais e a intensificação de processos aliada a minimização da geração de efluentes e consumo de água e energia tem sido objeto de investigações em todo o mundo, recentemente. A utilização de resíduos industriais e agrícolas para o desenvolvimento destes materiais, aliada a sua utilização em processos que minimizem a geração de resíduos e poluentes constitui o desenvolvimento de uma cadeia completamente sustentável. No contexto social, o uso de "tecnologias limpas" tem sido apontado como tendência por promover a melhoria na qualidade de vida das pessoas e da sociedade como um todo. A síntese e caracterização de novos materiais a partir de resíduos contribui para a redução do impacto ambiental, que são importantes para o progresso das civilizações e o desenvolvimento sustentável.
Projeto em âmbito confidencial
Não
Projeto superior
-
Palavra-chave 1
tecnologias limpas
Palavra-chave 2
sustentabilidade
Palavra-chave 3
engenharia
Palavra-chave 4
química
Tipo de evento
Não se aplica
Carga horária do curso
[Não informado]
Situação
Em andamento
Avaliação
Sem pendências de avaliação
Última avaliação
13/05/2021
Gestão do conhecimento e gestão financeira
O projeto pode gerar conhecimento passível de proteção?
Sim
Propriedade Intelectual
Patente de Invenção
Proteção Especial
[Não informado]
Direito Autoral - Copyright
Sim
O projeto contrata uma fundação? Indique a fundação
Não necessita contratar fundação
Classificações
Tipo
Classificação
Classificação CNPq
1.06.00.00-0 QUÍMICA
Linha de pesquisa
00.01.10.00 QUÍMICA
Quanto ao tipo de projeto de pesquisa
2.01 Projeto de Pesquisa Pura

Plano Gestão
Objetivo Estratégico
PDI 2016-2026 - Desafios
Internacionalização
Participantes
Matrícula Nome Função Carga Horária Período
@{matricula} @{pessoa.nomePessoa} @{funcao.descricao} @{cargaHoraria} h/semana @{dataInicial|format=dd/MM/yyyy} a @{dataFinal|format=dd/MM/yyyy}
Órgãos
Unidade Função Período
@{descricao} @{funcao.descricao} @{dataInicial|format=dd/MM/yyyy} a @{dataFinal|format=dd/MM/yyyy}
Plano de Trabalho
Fontes
Órgão
Valor
Recursos próprios do projeto
R$ [Não informado]
Rendimentos financeiros
R$ [Não informado]
COORD. APERF. PESSOAL DE NIVEL SUPERIOR - CAPES
R$ 367.813,00
Total
R$ 367,813.00
Despesas
 
Especificação
Descrição
Valor Unitário
Total
Passagens
Passagens para o Exterior
passagens para missões
R$ 6,141.00
R$ 55,269.00
Passagens para o Exterior
passagem para missão
R$ 6,144.00
R$ 6,144.00
Material de consumo
Material de Consumo
material de consumo para pesquisa e didático
R$ 10,000.00
R$ 40,000.00
Auxílio financeiro a estudantes
Nenhuma despesa cadastrada
Diária
Diárias - Pessoal Civil
Diárias internacionais
R$ 1,332.00
R$ 266,400.00
Serviços de pessoa física
Nenhuma despesa cadastrada
Obras e instalações
Nenhuma despesa cadastrada
Equipamentos e materiais permanentes
Nenhuma despesa cadastrada
Serviços de terceiros - pessoa jurídica
Nenhuma despesa cadastrada
Bolsa
Nenhuma despesa cadastrada
UFSM e Fundação
Nenhuma despesa cadastrada
Total
R$ 367,813.00
Pessoal Envolvido
Nenhum bolsista definido
Metas/Indicadores/Fases
  • Meta:
    Meta 1 - Aumentar a produção científica e tecnológica em colaboração com pesquisadores do exterior
    Período:
    03/04/2019 a 03/12/2022
    Valor:
    R$ [Não informado]
    Conclusão:
    50 %
    • Fase:
      Fase única - Promover mobilidade discente e docente no exterior para aprimoramento científico
      Período:
      03/04/2019 a 03/12/2022
      Conclusão:
      0 %
  • Meta:
    Meta 2 - Promover mobilidade discente e docente para aprimoramento científico
    Período:
    03/04/2019 a 03/12/2022
    Valor:
    R$ 367.813,00
    Conclusão:
    25 %
    • Fase:
      Fase única - Promover mobilidade discente e docente no exterior para aprimoramento científico
      Período:
      03/04/2019 a 03/12/2022
      Conclusão:
      0 %
  • Meta:
    Meta 3 - Aprimorar as técnicas e metodologias de pesquisa, buscando padrões de excelência e formação de rede de colaboração internacional
    Período:
    03/04/2019 a 03/04/2022
    Valor:
    R$ [Não informado]
    Conclusão:
    50 %
    • Fase:
      Fase única - Promover mobilidade discente e docente no exterior para aprimoramento científico
      Período:
      03/04/2019 a 03/12/2022
      Conclusão:
      0 %
  • Meta:
    Meta 4 - Fomentar a mobilidade discente e docente para formação de rede de colaboração de pesquisa
    Período:
    03/04/2019 a 03/12/2022
    Valor:
    R$ [Não informado]
    Conclusão:
    25 %
    • Fase:
      Fase única - Promover mobilidade discente e docente no exterior para aprimoramento científico
      Período:
      03/04/2019 a 03/12/2022
      Conclusão:
      0 %