Reator biológico brasileiro elimina sulfatos de efluentes industriais

A partir de um estudo realizado na Escola de Engenharia de São Carlos, da Universidade de São Paulo (USP), um pesquisador desenvolveu e testou um reator para tratamento biológico de efluentes industriais contendo sulfato.

Poluição com sulfatos

O reator, desenvolvido pelo engenheiro Arnaldo Sarti, é capaz de reduzir em até 92% a concentração de sulfato. A invenção já foi patenteada e deverá ser licenciada para fabricação pela iniciativa privada.

De acordo com Sarti, o íon sulfato, assim como outros compostos de enxofre, causa grande prejuízo ambiental, degradando mananciais e está presente em efluentes da indústria de papel e celulose, refinarias de óleos comestíveis, curtumes e processos que utilizam ácido sulfúrico como matéria-prima.

"Os resultados, em termos de redução de sulfato, foram muito expressivos e permitem concluir que a aplicação de tratamento biológico em efluente industrial contendo sulfato, com uso de reator anaeróbio, poderá ser utilizada em larga escala, no futuro, até mesmo para o tratamento de outras águas residuárias ricas em sulfato", disse Sarti à Agência FAPESP.

Reator anaeróbico

O processo, segundo Sarti, consiste na remoção do íon sulfato por meio da ação de microrganismos anaeróbios dispostos dentro de um reator preenchido com carvão - um suporte inerte que garante a manutenção dos organismos no sistema por aderência física.

"A remoção biológica de sulfato é a alternativa com melhor relação custo-benefício comparativamente aos processos físicos. Dependendo da concentração de sulfato na água residuária, pode ser interessante a união de processos físicos e químicos aos processos biotecnológicos", disse o engenheiro.

Sequência operacional

Sarti explicou que o reator anaeróbio é operado em batelada, isto é, o tratamento biológico é realizado em uma sequência operacional que compreende diversas etapas. No caso, o tratamento é feito em quatro etapas: alimentação, agitação, reação e descarte. O ciclo total de operação é de 48 horas.

"Primeiro o líquido é introduzido, durante uma hora. As duas etapas seguintes levam 46 horas: o líquido é agitado com uma bomba juntamente com a massa de microrganismos e, em seguida, a etapa de reação é feita por meio de decantação do líquido e sedimentação da biomassa. Finalmente, levamos mais uma hora para que o líquido tratado seja descartado", explicou.

Antes de ser alimentado com a água contendo sulfato, o reator é abastecido com uma massa de microrganismos proveniente de esgoto sanitário. Colonizando o material suporte, os microrganismos aderem à superfície e formam um biofilme. O processo é completado com o uso de etanol, que permite a formação de ácido acético após a redução do sulfato.

Suportes inertes

O maior problema enfrentado na operação desse tipo de reator, segundo Sarti, é a manutenção de uma quantidade de biomassa suficientemente alta. Esse problema operacional foi resolvido com a utilização dos suportes inertes no interior da unidade.

"A superfície dos materiais inertes é o local utilizado preferencialmente pelos microrganismos no desenvolvimento de suas atividades metabólicas. A população de microrganismos aderidos apresenta maior atividade metabólica do que os que ficam em suspensão", disse o pesquisador.

O processo de redução do sulfato, de acordo com Sarti, é realizado por um grupo de microrganismos amplamente distribuídos na natureza que têm a capacidade de utilizar sulfato na respiração anaeróbia, gerando sulfeto.

"Existem diversos organismos, incluindo plantas superiores, algas, fungos e muitos procariontes, que utilizam sulfato como fonte de enxofre para a síntese celular, realizando a redução assimilativa do íon sulfato. Esse processo gera sulfeto, que é imediatamente convertido a enxofre orgânico na forma de aminoácidos", disse.

Construção do reator

O reator foi construído em fibra de vidro, com volume total de 1,2 m³ e com meio suporte composto de carvão mineral. Foram necessários cerca de 500 quilos de massa de carvão mineral para a composição do leito no interior do equipamento. "A opção pelo carvão mineral vem da facilidade de manuseio em termos de não exigir dispositivo especial para a sua fixação ou manutenção no interior da unidade", contou.

O sulfato utilizado no reator durante os testes era proveniente de água residuária industrial gerada no processo de sulfonação de óleos vegetais, no qual se utilizava ácido sulfúrico como matéria-prima. Esses óleos são utilizados especificamente para acabamento de couros animais.

"Toda a idéia surgiu a partir do problema real de uma indústria da região que gera uma altíssima concentração de sulfato: cerca de 120 mil miligramas por litro. Não desenvolvemos o reator para a empresa, mas fomos atraídos pela possibilidade de lidar com uma quantidade de efluentes reais em grande escala. O LPE já havia produzido outros reatores, mas sempre para efluentes sintéticos em pequena escala", disse Sarti.

Tratando os sulfetos

De acordo com Sarti, será preciso agora trabalhar no desenvolvimento de um método de pós-tratamento para o sulfeto gerado pelo processo. O forte odor produzido também é uma preocupação.

"Esse tratamento complementar deverá remover os sulfetos dissolvidos, transformando-os em enxofre elementar. Isso tornará o processo mais sustentável do ponto de vista ambiental e econômico, já que o Brasil importa, anualmente, aproximadamente dois milhões de toneladas de compostos de enxofre, gastando cerca de US$ 108 milhões. O enxofre tem grande aplicação na agricultura e nas indústrias químicas", declarou.

Autor: Fábio de Castro

Unesco lança biblioteca mundial digital

A Unesco (Organização das Nações Unidas para a Educação, a Ciência e a Cultura) lança nesta terça-feira a Biblioteca Digital Mundial, que permitirá consultar gratuitamente pela internet o acervo de grandes bibliotecas e instituições culturais de inúmeros países, entre eles o Brasil.

Dezenas de milhares de livros, imagens, manuscritos, mapas, filmes e gravações de bibliotecas em todo o mundo foram digitalizados e traduzidos em diversas línguas para a abertura do site da Biblioteca Digital da Unesco (www.wdl.org).

A nova biblioteca virtual terá sistemas de navegação e busca de documentos em sete línguas, entre elas o português, e oferece obras em várias outras línguas.

Entre os documentos, há tesouros culturais como a obra da literatura japonesa O Conde de Genji, do século 11, considerado um dos romances mais antigos do mundo, e também o primeiro mapa que menciona a América, de 1507, realizado pelo monge alemão Martin Waldseemueller e que se encontra na biblioteca do Congresso americano.

Entre outras preciosidades do novo site estão as primeiras fotografias da América Latina, que integram o acervo da Biblioteca Nacional do Brasil, o maior manuscrito medieval do mundo, conhecido como a Bíblia do Diabo, do século 12, que pertence a Biblioteca Real de Estocolmo, na Suécia, e manuscritos científicos árabes da Biblioteca de Alexandria, no Egito.

Até o momento, o documento mais antigo da Biblioteca Digital da Unesco é uma pintura de oito mil anos com imagens de antílopes ensanguentados, que se encontra na África do Sul.

32 instituições

A Biblioteca Nacional do Brasil é uma das instituições que contribuíram com auxílio técnico e fornecimento de conteúdo ao novo site da Unesco.

O projeto contou com a colaboração de 32 instituições, de países como China, Estados Unidos, França, Grã-Bretanha, México, Rússia, Arábia Saudita, Egito, Uganda, Israel e Japão.

O lançamento do site será acompanhado de uma campanha para conseguir aumentar o número de países com instituições parceiras para 60 até o final do ano.

"As instituições continuam proprietárias de seu conteúdo cultural. O fato de ele estar no site da Unesco não impede que seja proposto também a outras bibliotecas", explicou Abdelaziz Abid, coordenador do projeto.

A ideia de uma biblioteca digital mundial gratuita foi apresentada à Unesco pelo diretor da biblioteca do Congresso americano, James Billington, ex-professor da Universidade de Harvard.

Ele dirige a instituição cultural do congresso americano desde 1987 e diz ter aproveitado o retorno dos Estados Unidos à Unesco, em 2003, após 20 anos de ausência, para promover a ideia da biblioteca digital.

"Eu lancei essa ideia e sugeri colocá-la em prática nas principais línguas da ONU, como o árabe, chinês, inglês, francês, português, russo e espanhol", diz Billington.

Ele se baseou em sua experiência na digitalização de dezenas de milhões de documentos da Biblioteca do Congresso americano, criada em 1800.

O objetivo da Unesco é permitir o acesso de um maior número de pessoas a conteúdos culturais e também desenvolver o multilinguismo.

Fonte: Daniela Fernandes

De Paris para a BBC Brasil

Califórnia pode ter energia vinda do espaço até 2016

A idéia de captar energia solar do espaço já existe há algum tempo, pelo menos na ficção científica - mas poderá virar realidade em 2016.

A PG&E, a maior empresa de fornecimento de eletricidade da Califórnia, acabou de assinar um acordo de obtenção de energia solar espacial da Solaren.

O plano é que os painéis solares coletem energia no espaço e a enviem por radiofreqüência. O sinal transmitido seria convertido em energia usável na Terra e entraria na rede. A quantidade de energia gerada por uma estação poderia chegar a 4.8 Gigawatts.

A empreitada não traz risco para a PG&E porque eles não estão investindo dinheiro algum na companhia, mas apenas fazendo um acordo para a compra de energia a uma certa cotação se o "produto" realmente ficar disponível até 2016.

Fonte: Site Terra

Sondas da NASA mostram anatomia de uma tempestade solar em 3D

Usando duas sondas espaciais gêmeas, cientistas da NASA conseguiram pela primeira vez detectar a velocidade, a trajetória e o formato tridimensional das poderosas explosões solares conhecidas como ejeções de massa coronal.

Estas são as mesmas sondas que serão usadas nos próximos meses para testar a teoria sobre um planeta já extinto, chamado Theia, que teria se chocado com a Terra, dando origem à Lua - veja Duas sondas gêmeas, um planeta desaparecido e a origem da Lua.

Previsão do tempo espacial

O conhecimento gerado a partir dessas medições irá melhorar drasticamente a capacidade dos cientistas em prever essas verdadeiras tsunamis solares, que podem afetar fortemente os sistemas de comunicação, principalmente os satélites artificiais, e de transmissão de energia elétrica.

Variações no clima espacial podem criar distúrbios no campo eletromagnético da Terra, gerando correntes elétricas por indução e criando picos de energia que podem interromper as linhas de transmissão de energia. Por outro lado, quando menos intensas, esses jatos de partículas oriundos do Sol geram os belíssimos espetáculos das auroras boreais e austrais.

Sondas gêmeas

As duas sondas espaciais fazem parte da missão STEREO (Solar Terrestrial Relations Observatory), lançada em Outubro de 2006. Elas fazem medições simultâneas das ejeções de plasma e dos campos magnéticos originados na corona solar, a camada mais externa do Sol.

As duas sondas espaciais estão posicionadas em pontos diferentes, uma à frente e a outra atrás da Terra em sua órbita ao redor do Sol. Isso permite que elas façam observações tridimensionais, possibilitando a medição da massa, da velocidade e da direção das ejeções de massa coronal à medida que elas viajam através do espaço.

Monitorando as ejeções de massa coronal

"Antes dessa missão, as medições e a obtenção de dados subsequentes de uma ejeção de massa coronal nas proximidades do Sol tinha que esperar até que as ejeções chegassem na Terra, de três a sete dias mais tarde," explica Angelos Vourlidas, um dos cientistas da missão Stereo.

"Agora nós podemos ver uma ejeção de massa coronal do momento em que ela deixa a superfície solar até atingir a Terra, e nós podemos reconstruir o evento em 3D diretamente a partir dessas imagens," conclui ele. STEREO.

Fonte: Redação do Site Inovação Tecnológica

Andarilho robótico de DNA imita o sistema de transporte das células

Cientistas utilizaram moléculas de DNA para criar um andarilho robótico bípede capaz de caminhar de forma autônoma, imitando o sistema de transporte que funciona no interior das células.

O andarilho de DNA não é exatamente um nanorrobô, mas um sistema de acionamento ou motorização que poderá vir a acionar um nanorrobô.

Motores moleculares sintéticos

Ele funciona apenas em condições extremamente controladas de laboratório, mas o feito representa um passo importante rumo à criação de motores moleculares sintéticos de maior complexidade.

Os cientistas esperam que, um dia, nanorrobôs acionados por esses motores moleculares sintéticos possam ser capazes de ajudar a combater doenças e aplicar medicamentos no interior do corpo humano diretamente nos pontos onde eles são necessários, evitando todos os efeitos colaterais principalmente das quimioterapias atuais.

Componentes da vida

Em toda a sua complexidade, a vida tem dois componentes que interessam muito aos cientistas que pesquisam a possibilidade de construir robôs microscópicos: o DNA, que contém as instruções para a produção das proteínas, moléculas extremamente complexas, e tipos específicos de proteínas, como a quinesina, que funcionam como motores moleculares, uma parte essencial no sistema de transporte dos compostos químicos necessários à vida.

Na natureza, fitas de DNA, cada uma contendo quatro moléculas - ou bases - "procuram" por outras fitas cujas bases se equivalem para formar a conhecida molécula de DNA, em formato de parafuso. Esse processo natural é chamado pelos cientistas de automontagem, porque a construção da estrutura final não depende da atuação de processos externos.

Combustível e trilho de DNA

O que os cientistas das universidades de Nova Iorque e Harvard, ambas nos Estados Unidos, fizeram agora foi usar duas fitas de DNA para funcionarem como o combustível que empurra o robô andarilho sobre um trilho formado por outra fita de DNA.

O robô andarilho move-se para a frente porque novos pares de bases são formados a cada passo, um processo que cria a energia necessária para o movimento.

Robôs andarilhos de DNA já demonstrados anteriormente, que também andavam sobre trilhos formados por moléculas de DNA, não funcionavam de forma autônoma, exigindo que mais "combustível" fosse injetado no sistema a cada passo. Mas era difícil sincronizar seus passos e eles rapidamente "descarrilavam."

O motor de DNA agora demonstrado forma ele próprio novas pares de DNA necessárias ao seu movimento à medida que caminha. Simultaneamente, as fitas de DNA que atuam como combustível fazem o motor molecular conectar-se à trilha e liberar suas pernas, permitindo o movimento coordenado em passos autônomos e consecutivos.

A trilha de DNA, por onde o andarilho molecular caminha, mede 49 nanômetros. A distância de 49 nanômetros está para 1 metro, assim como 1 metro está para o diâmetro da Terra.

Para conhecer outra pesquisa que utiliza moléculas de DNA para criar motores moleculares, veja Motores moleculares de DNA vão impulsionar nanorrobôs e Biocomputadores moleculares implantáveis poderão revolucionar a Medicina.

Fonte: Redação do Site Inovação Tecnológica

Processadores de 28 nanômetros chegarão ao mercado em 2010

Um grupo de seis empresas da área de microeletrônica anunciou um acordo para a produção conjunta de chips com tecnologia de 28 nanômetros. As mais modernas fábricas de processadores atuais produzem chips cujas componentes têm dimensões na faixa dos 45 nanômetros, enquanto as memórias já chegaram aos 30 nanômetros.

Mais desempenho e menor consumo

Os novos chips de 28 nanômetros utilizarão a tecnologia de portas metálicas de alta constante dielétrica (high-k), são projetados para um baixo consumo de energia e serão fabricados por meio do processo CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor).

O objetivo é produzir novos circuitos integrados para uso em equipamentos móveis, principalmente celulares, PDAs e outros dispositivos de acesso remoto à Internet.

O baixo consumo de energia e a menor dissipação de calor dessa nova família de chips deverá representar um menor consumo de bateria e, consequentemente, uma maior liberdade operacional para os usuários desses equipamentos.

Kit de desenvolvimento

Fazem parte do acordo as empresas IBM, Chartered Semiconductor, GlobalFoundries, Infineon Technologies, Samsung Electronics, e STMicroelectronics.

Esse grupo de empresas já vinha trabalhando em conjunto, tendo alcançado sucesso na fabricação de chips de 32 nanômetros em escala industrial.

O primeiro kit de desenvolvimento dos chips de 28 nanômetros foi liberado para os desenvolvedores em Março passado. A produção industrial, contudo, só deverá começar na segunda metade de 2010.

Vantagens da tecnologia de 28 nanômetros

Os resultados preliminares indicam que a tecnologia de 28 nanômetros pode oferecer um aumento de até 40% no desempenho e de até 20% na economia de energia quando comparada com a tecnologia atual de 45 nanômetros. Além disso, um chip de 28 nanômetros tem a metade do tamanho de um chip equivalente de 45 nanômetros.

A implementação da tecnologia high-k permite a construção de uma das menores células SRAM já disponíveis, medindo 0,120 micrômetros de lado.

Recentemente, engenheiros do MIT demonstraram a possibilidade de fabricação de chips de 25 nanômetros. A IBM, por sua vez, demonstrou, em escala de laboratório, células de memória de 22 nanômetros.

Fonte: Redação do Site Inovação Tecnológica