Um
equipamento capaz de verificar a qualidade da gasolina de
forma instantânea e com alto grau de precisão, ainda na
etapa de produção do combustível. Estas são as principais
características de tecnologia desenvolvida pelo químico
Aerenton Ferreira Bueno, como resultado da tese de doutorado
que apresentou ao Instituto de Química (IQ) da Unicamp.
Denominado Analisador de Processo por Espectroscopia no
Infravermelho Próximo (NIR), o produto apresenta vantagens
sobre os similares encontrados no mercado, todos fabricados
no exterior. “Ao contrário dos demais, o nosso analisador
pode ser utilizado tanto em processo quanto em laboratório”,
afirma o autor da pesquisa, que foi executada por meio de
convênio entre a Unicamp e a Petrobras, no âmbito do Programa
Tecnológico de Otimização e Confiabilidade (Proconf). O
orientador do trabalho foi o professor Célio Pasquini.
De acordo com Aerenton Bueno, o método convencional
para análise da qualidade da gasolina e de outros derivados
de petróleo consiste em coletar uma amostra do produto e
levá-la ao laboratório para a realização de testes, o que
demanda algumas horas. A alternativa a essa prática é instalar
um analisador na linha de produção. Ocorre, porém, que os
equipamentos disponíveis no mercado funcionam de forma fixa
na área de produção. Para calibrá- los, é necessário usar
amostras de gasolina cujas propriedades já são conhecidas,
que servem como padrão das análises. “A tecnologia que desenvolvemos
pode ser usada tanto na linha de processo quanto em laboratório.
Ou seja, um módulo do equipamento pode ser levado ao laboratório
para que seja feita a calibração. Encerrada a tarefa, basta
acoplá-lo novamente ao processo”, explica o pesquisador.
Além disso, o analisador desenvolvido no
IQ também foi dotado de um dispositivo óptico configurado
para prever propriedades específicas de hidrocarbonetos,
principalmente a gasolina. “Enquanto o nosso equipamento
foi customizado, os demais servem, por assim dizer, para
analisar qualquer coisa. Nosso analisador foi desenvolvido
para apresentar alto desempenho para análise de combustíveis”,
afirma o autor da tese. Aerenton Bueno também destaca que
a maioria das peças e dispositivos empregados na montagem
do analisador foi comprada no Brasil. Poucos elementos tiveram
de ser importados.
Por ter sido desenvolvido no país, o pesquisador
acredita que o analisador nascido nos laboratórios da Unicamp
deve chegar ao mercado a preço muito inferior ao dos produtos
comercias, que custam na faixa de R$ 800 mil. “Nós não sabemos
exatamente qual deverá ser o preço do equipamento nacional,
mas é certo que ele será bem menor do que o dos estrangeiros”,
prevê. Conforme Aerenton Bueno, Unicamp e Petrobras já estão
com o pedido de patente da tecnologia em andamento. O passo
seguinte será licenciar o invento para que uma indústria
possa produzi-lo em larga escala e, eventualmente, exportá-lo.
Dito de modo simplificado, o analisador
de processo desenvolvido por Aerenton Bueno serve para fazer
o controle de qualidade da gasolina em tempo real. Dotado
de um mecanismo automatizado, ele coleta a amostra, realiza
a análise e emite um relatório com os resultados em somente
três minutos. A precisão é equivalente à dos métodos convencionais
de laboratório. “Essa agilidade é importante porque, se
houver algum problema em um ou mais parâmetros do combustível,
o analisador envia a informação para o sistema de controle,
que faz os ajustes necessários, sem a intervenção do operador.
Se a amostra tivesse que ser encaminhada ao laboratório
para testes, o problema levaria algumas horas para ser identificado.
Nesse período, a gasolina poderia continuar sendo produzida
sem a qualidade desejável”, explica o químico.
Segundo Aerenton Bueno, ao emitir radiação
sobre a amostra de gasolina, o analisador obtém um espectro
de absorção na região do infravermelho próximo. Verificadas
as intensidades de absorção nos comprimentos de onda, modelos
matemáticos desenvolvidos especialmente para esse fim preveem
parâmetros como octanagem, concentração de benzeno e pressão
de vapor, entre outras propriedades químicas e físico-químicas
do combustível. Em razão dessas características, acrescenta
o autor da tese, a tecnologia pode ser aplicada por outros
segmentos, como as indústrias alimentícia ou farmacêutica,
para ficar em apenas dois exemplos. “Com as devidas adaptações
e a partir de modelos matemáticos específicos, o equipamento
pode prever vários parâmetros de outros produtos”, assegura.
O
autor da tese destaca outro aspecto que considera importante
relacionado ao analisador. De acordo com ele, pesquisas
nessa área normalmente chegam ao ponto de desenvolvimento
de um protótipo. Nesse estudo específico, o saldo foi além.
“Inicialmente, nós concebemos um equipamento para ser testado
em laboratório. Como os resultados foram muito bons, nós
o adaptamos para uso no processo industrial. Este também
demonstrou ser plenamente funcional, tanto é que continua
sendo utilizado por uma das refinarias da Petrobras”, informa
Aerenton Bueno.
Tão importante quanto o de- senvolvimento
da tecnologia em si, considera o químico, o trabalho realizado
por ele e pelo professor Pasquini serviu também para a abertura
de uma nova linha de pesquisa no IQ. “Tradicionalmente,
a Química Analítica, tanto no aspecto de ensino quanto de
pesquisa, é muito voltada às práticas de laboratório. Com
a minha tese, nós estendemos o trabalho também para a instrumentação
analítica de processo, que impõe outros desafios. Isso só
foi possível graças à união das competências da academia
com a da indústria”, afirma.
Na mesma linha, o professor Pasquini considera
que o desenvolvimento do projeto apresenta características
únicas em relação à interação baseada em parceria entre
a universidade e a empresa. “Ele permitiu que um problema
real de uma refinaria da Petrobras fosse resolvido e, ao
mesmo tempo, que a tecnologia de construção de Analisadores
de Processo fosse dominada em termos nacionais. Além de
gerar um produto com inovações que deverão originar uma
patente, ele prestou um serviço relevante no âmbito educacional,
pois no decorrer de sua execução e valendo- se dos resultados
por ele obtidos, foi possível formar um mestre e um doutor
em um tema em que o Brasil é extremamente carente”.
Ainda conforme o docente, a universidade
pública mostrou sinais claros de que a interação com o setor
produtivo pode ser realizada sem sacrifício da sua excelência
acadêmica, mas sim se valendo dela e aperfeiçoando-a. Também
participaram do projeto o professor Jarbas José Rodrigues
Rohwedder e do então aluno de mestrado Eduardo Alberto Giachero.
De acordo com Aerenton Bueno, a pesquisa foi um dos produtos
do Instituto Nacional de Ciências e Tecnologias Analíticas
Avançadas (INCTAA), coor- denado pelo professor Pasquini.
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Publicações
Artigos
■ BUENO, A.; PASQUINI, C.; ROHWEDDER, J. Desenvolvimento
de um Analisador de Processo por Espectroscopia no Infravermelho
Próximo para Aplicação em Refinaria de Petróleo. In: XIV
Congresso Internacional de Automação, Sistemas e Instrumentação
(ISA-2010), São Paulo, 2010.
■ PASQUINI, C.; BUENO, A.; ROHWEDDER, J.; GIACHERO, E.
Development of a Process NIR Analyzer for Petroleum Products.
In: 14th International Conference on Near Infrared Spectroscopy
(NIR-2009), Bangkok, 2009.
■ BUENO, A. Analisador NIR de Processo para Determinação
da Qualidade de produtos Derivados de Petróleo. In: IV
Workshop em Espectroscopia no Infravermelho Próximo, Salvador,
2009.
Tese: “Desenvolvimento de um analisador
de processo por espectroscopia no infravermelho próximo
(NIR) para previsão de propriedades de derivados de petróleo”
Autor: Aerenton Ferreira Bueno
Orientador: Célio Pasquini
Unidade: Instituto de Química (IQ)