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Sobre janelas de vidro capazes de produzir até 1 quilowatt de energia por hora






"Será que as janelas conseguem acumular energia enquanto aquecem ou arrefecem o interior dos edifícios, ao mesmo tempo? A resposta chega de Vaduz, a capital do Liechtestein, onde foram desenhadas umas janelas especiais capazes de armazenar energia solar. Estas janelas estão a ser testadas num contentor.

Foi aplicado um fluido nas janelas que lhes permite armazenar e economizar energia. Segundo Anne-Sophie Zapf, arquiteta da Universidade do Liechtestein: “as janelas podem ser protegidas contra os raios solares, depois aquecem ou arrefecem o interior e podem transformar-se em acumuladores solares. Absorvem a radiação solar e utilizam-na para o consumo de energia dentro do edifício”.



Em condições ideais, cada janela pode produzir até 1 quilowatt de energia por hora (1 KWh). O líquido dentro dos vidros da janela é uma mistura de água, anti-congelantes e partículas magnéticas. Os cientistas dizem que o principal desafio é garantir a estabilidade a longo prazo – é por isso que procuram partículas com características muito precisas. O engenheiro mecânico, Daniel Gstohl, explica: “As partículas não se devem aglutinar, isto é, não se devem aglomerar, ou depositar ao longo do tempo na janela. Devem permanecer numa solução e, se necessário, devem ser fáceis de filtrar”.


(...)
Estas janelas podem chegar ao mercado no espaço de 4 anos."

Fonte: Euronews

Sobre o milenar consumo de chiclete, o seu processo industrial de produção, e as vantagens para saúde




Devido ao modo como a indústria alimentar mudou o carácter artesanal com que no passado as opções e tradições alimentares eram geridas pelas pessoas e sociedades, há certos bens alimentares que hoje aparentam ser o produto desta indústria mas que, historicamente, foram apenas ampliados  e processados desde essa mesma escala artesanal, abrindo caminho para universalização do seu consumo.

Um desses produtos é o chiclete, conhecido por pastilha elástica em Portugal, o qual surgiu entre nós como produto comercial por volta de 1848. Porém, hoje sabe-se que o primeiro homem a mascar "chiclete" terá sido um habitante da atual ilha sueca de Orust, há pelo menos 5 mil anos, que consumiu casca/resina de bétula alegadamente para sarar feridas na boca [1]. Sabe-se também que os gregos mascavam resina da árvore Pistacia lentiscus como chiclete há cerca de 2400 anos atrás [2]. 

Curiosamente, a casca de bétula sabe-se hoje ser um fonte de ácido betulínico (ou betulina, precursor deste), o qual tem sido investigado pelas suas variadas propriedades, nomeadamente capacidade antitumoral, antiinflamatória, anti-malária, etc [3]. Este composto surge também em árvores de outras espécies como o eucalipto (Eucalyptus spp.), que em Portugal é a principal matéria-prima da indústria de pasta e papel.

Enquanto as formulações específicas que cada marca utiliza atualmente são relativamente secretas, o processo de produção de pastilha elástica não o é, tendo sido ao longo dos anos combinado com novas máterias-primas e aditivos, bem como novas tecnologias de manuseamento, tornando o produto e processo mais sofisticados. Porém, sobre o seu processo de produção, sabe-se que:
  1. Nas versões originais, a borracha natural era o ingrediente necessário, sendo obtido de fonte vegetal. Atualmente, materiais sintéticos são usados para esse efeito, tais como a borracha de butadieno-estireno, o polietileno, e o acetato de polivinilo.
  2. Pode ser necessária uma etapa de secagem com ar quente e revolvimento constante do material.
  3. A borracha é derretida e cozinhada a mais de 100ºC, sendo filtrada e centrifugada sucessivas vezes com vista à removação de impurezas.
  4. Dá-se a adição dos demais ingredientes, nomeadamente o açúcar e o xarope de milho, mas também o aromatizante e agentes amaciantes. A mistura é processada mecanicamente até atingir uma consistência suave.
  5. Dá-se a extrusão, e arrefecimento. Deste ponto em diante a mistura é processada mecanicamente com vista a dar origem às doses pretendidas. 
Esquema de produção de chiclete artesanal . Imagem: Made How



Produção de chiclete industrial.

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  • Quais as vantagens para a saúde com o seu consumo?
No vídeo acima apresentado, as vantagens do consumo de pastilhas elásticas na limpeza mecânica da boca, e no controlo do pH oral (contra a proliferação bacteriana) é evidenciado. Porém, as vantagens do consumo deste produto parecem ser bem mais mais abrangentes:

"(...)o consumo de pastilhas elásticas adoçadas com edulcorantes artificiais parece favorecer a saúde oral, nomeadamente pela menor prevalência de cárie dentária nos consumidores deste produto. De igual modo, é útil promover o seu consumo em indivíduos que têm a boca excessivamente seca, uma vez que o acto de mascar aumenta a secreção de saliva.

Mais interessante é verificar que o uso de pastilhas elásticas favorece a recuperação de doentes submetidos a cirurgia digestiva, diminuindo o tempo necessário até que o intestino volte a funcionar normalmente. Mas talvez a área mais surpreendente seja a da relação entre o consumo deste produto e o desempenho cerebral. De facto, mascar pastilha elástica permite uma maior activação de certas áreas cerebrais e este efeito relaciona-se com melhor aptidão no desempenho de certas funções superiores, como a memória de trabalho, maior rapidez de reacção e melhor controlo motor, assim como um melhor processo cognitivo. Mais ainda, estes efeitos, quando estendidos no tempo pela prática continuada de mascar, associam-se a menores índices de depressão e a maior bem-estar. Existem ainda dados muito recentes que apontam também benefícios ao nível da pressão arterial, por exemplo."

Fonte: Nuno Borges - Nutricionista e Professor - Faculdade de Ciências da Nutrição e Alimentação Universidade do Porto

Sobre a pervaporação: em que consiste, e como pode simplificar a vida em algumas separações de misturas líquidas


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A pervaporação é um processo à base de membranas que permite separar misturas binárias ou multicomponente, como por exemplo a desidratação de solventes líquidos.

O seu nome resulta de combinação de fenómenos necessários: permeação (dos componentes através da membrana), e evaporação (passagem para a fase de permeado, gasosa, ao transpor a membrana).

A membrana atua como uma barreira seletiva entre as duas fases, de um lado o líquido contendo os componentes a separar, do outro a fase gasosa do permeado. De salientar também que, nesta tecnologia, a separação baseia-se na diferença de velocidades de transporte dos diferentes componentes da mistura através da membrana, e não em aspetos termodinâmicos como equilíbrio ou diferenças de volatilidade. Consequentemente, a pervaporação consegue separar com relativa facilidade misturas que, por destilação, devido à formação de azéotropos, levantam grandes desafios técnicos.

Fonte: GFT Membrane Systems GmbH




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Exemplos de trabalhos de investigação em pervaporação:





Sobre a aposta do futebolista francês Flamini (atleta do Arsenal) no emergente negócio de produção de ácido levulínico




Futebolista do Arsenal investiu grande parte das suas economias numa empresa pioneira na produção de ácido levulínico que a médio ou longo prazo é apontado como substituto do petróleo.

O médio francês Mathieu Flamini, do Arsenal, pode vir a ser compensado, no futuro, com muitos milhões de euros, resultado de um negócio para o qual canalizou dinheiro amealhado no futebol. Formado nas escolas do Marselha, rapidamente chegou ao Arsenal e depois de uma passagem pelo Milan voltou agora à equipa londrina, mas não deixa de olhar para a frente, quando deixar os relvados.

Flamini investiu num negócio no valor de 30 mil milhões de euros da GF Biochemicals, empresa pioneira na produção de ácido levulínico, que no futuro deverá ser uma energia alternativa e revolucionar esse setor a nível mundial como substituto do petróleo.

Fonte: O Jogo

Saiba mais sobre o ácido levulínico aqui.

Sobre a aposta da indústria química norte-americana (e outras) em energias renováveis, independentemente da liderança política nos EUA



No período de tempo imediamente antes e após a eleição de Donald Trump como presidente dos EUA, duas gigantes americanas revelaram os planos de fazer depender grande parte da sua atividade comercial em energias renováveis até 2025. Um dessas empresas é a Walmart, a qual decidiu apostar em energia eólica, solar e outras (num total de 108 MW), e a outra é a Microsoft, que anunciou o investimento em 237 MW de energia elétrica produzida por turbinas localizadas no estados do Kansas e Wyoming.

Também a indústria química (e relacionada) tem planos idênticos: a Dow Chemical apostará em 150 MW de enegia eólica, a 3M em 120 MW, a Johnson & Johnson em 100 MW.

De facto, 60% das empresas da lista Fortune 100 possui programas em torno de eletricidade renovável e/ou mudanças climáticas, sendo que 81 delas já assumiu ter como objetivo conseguir passar a obter 100% da sua energia a partir de fontes renováveis.

Estas empresas investem em energias renováveis de três formas possíveis:
1) Estabelecendo acordos de longo-prazo para o fornecimentos de energia renovável oriunda de projetos eólicos e solares;
2) Integrando, enquanto parceiro/investidor, projetos de energia renovável;
3) Pagando créditos de energia-limpa como contrapartida por energia não-renovável que consomem.

De acordo com analista Nathan Serota, as empresas não fizeram estes acordos depender da política ambiental norte-americana, e portanto não irão sofrer caso Donald Trump decida interromper o vínculo dos EUA ao acordo de Paris o ao Clean Power Plan. A este respeito, Amy Myers Jaffe, responsável por energia e sustentabilidade na Universidade da Califórnia, complementa referindo que um grande parte dos os clientes destas grande empresas pertence à geração millennial, a qual tipicamente faz questão de consumir produtos oriundos de cadeias de abastecimento e fontes de energia sustentável, e isso não irá mudar com a nova presidência norte-americana.

Fonte: Bloomberg

Sobre a iniciativa pioneira das indústrias química e farmacêutica alemãs, com vista à medição da sustentabilidade através de 40 indicadores



Num esforço conjunto, as indústrias química e farmacêutica alemãs desenvolveram a iniciativa Chemie3, que se propõe a tornar mensurável o conceito de sustentabilidade.

Para este efeito foram propostos 40 indicadores, cobrindo aspetos económicos, ambientais e sociais, tais como a competitividade nos mercados globais, os gases com efeito de estufa, ou o número de jovens a quem é oferecido emprego permanente após estagiarem, entre outros. De facto, 17 dos 40 indicadores são de natureza social, o que confere iniciativa uma posição pioneira no contexto da indústria alemã.


Fonte: PR Newswire

Sobre traços característicos do mercado de profissionais de investigação e desenvolvimento, nos EUA, em 2013



No ano de 2013, as empresas americanas com atividades de investigação e desenvolvimento (R&D) empregavam, nesse país, um total de 1.5 milhões de profissionais, sendo que 66% destes eram cientistas, engenheiros, investigadores, e gestores, e o restante pessoal técnico e de apoio. 

O estudo é do National Center for Science and Engineering Statistics (NCSES), e mostra que a atividade de R&D representava, em 2013, apenas 1% do total de empregos dos EUA.

As áreas industriais com mais colaboradores de R&D eram, à data, as seguintes:
- Software (181 mil colaboradores)
- Farmacêutica e Médica (117 mil)
- Semicondutores e outros componentes eletrónicos (190 mil)

De notar também que as empresas de grande dimensão representavam 2/3 do total de profissionais de R&D, e que estes, em cada uma destas empresas, correspondia, em média, a 6.5% do total de empregados. O valor sobe para 11.7% quando se consideram as pequenas empresas (incluindo startups).

Com relação à representação das mulheres no setor de R&D, verifica-se que apenas 25% do total de profissionais eram do sexo feminino em 2013, sendo as áreas farmacêutica e médica, e os serviços de investigação, aquelas com maior representação e presença das mulheres.

Fonte: Chemical Processing

Sobre um sistema informático de mensagens a partir de injeções de ácido (vinagre) e base (limpa vidros) - [vídeo]




Investigadores da Universidade de Stanford lançaram um sistema informático que permite escrever e receber mensagens tendo como intermediários produtos químicos. Muito sucintamente, o que Nariman Farsad e Andrea Goldsmith realizaram no laboratório deste último, é um sistema que utiliza o binómio ácido-base como se fosse o sistema binário 0 e 1 que está por trás da informática como a conhecemos.

A invenção em questão, consome vinagre e líquido limpa-vidros, os quais são usados para fazer injeções (pulsos) sequenciais destes produtos para que,  quando lidos num sensor de pH, permitam gerar fluxos de informação codificada em sistema binário, que depois é interpretada e convertida em texto. Torna-se assim possível escrever uma mensagem num teclado, fazê-la ser transmitida através de gotas de ácido e base, e finalmente ser reconvertida em texto.

Os investigadores acreditam que, levando este sistema para a escala nanométrica, será possível criar dispositivos de informação dentro do próprio corpo humano, que cooperem e comuniquem entre si, com vista à realização de tarefas úteis.




Sobre o Copo de Licurgo, um artefacto com mais de 1600 anos que faz dos romanos pioneiros em nanotecnologia e dispositivos óticos





Algures no British Museum, pode ser contemplado um artefacto com mais de 1600 anos de idade que constitui, nos dias de hoje, prova de que os artesão romanos foram pioneiros na manipulação de nanotecnologia em ciência de materiais, ainda que com recursos tecnológicos substancialmente mais rudimentares que os da atualidade.

A peça em questão dá pelo nome de Copo de Licurgo, e tem a fascinante particularidade de exibir uma de duas cores - vermelho ou verde - dependendo do ângulo com que a luz se faz incidir. O copo retrata o rei Licurgo enlaçado entre videiras, que se presume aludir a maldades cometidas contra Dionísio, o deus grego do vinho.


Apenas em 1990 foi possível perceber, por intermédio de uma análise a fragmentos de objeto, que por detrás deste intrigante comportamento ótico do Copo de Licurgo se encontra nanotecnologia. Constata-se que o mesmo resulta da impregnação no vidro de partículas de prata e ouro com dimensões não superiores a 50 nanómetros. 

Muito curiosamente, o tema da utilização de prata e outro em materiais de vidro tem, na atualidade bastante pertinência ao nível da investigação. Por exemplo, ao nível dos dispositivos óticos; estes podem ser entendidos como soluções para criar, manipular e detetar luz, abrindo caminho para coisas como díodos laser, ecrãs, bem como células solares e fotovoltaicas. Trata-se portanto de um assunto muito importante para campos como as tecnologias de informação, ou as fontes renováveis de energia.

Talvez seja caso para reformular a conhecida expressão: em nanotecnologia, sê romano.

Fonte: Smithsonian + Nature



Exemplos de investigação do séc XXI em torno do mesmo assunto.




Sobre reação de mudança água-gás (water-gas shift reaction), e a sua histórica pertinência industrial


Ludwig Mond (1839-1909)

A reação de mudança água-gás (WGSR, do inglês, water-gas shift reaction) é uma transformação química com relevância industrial de longa data, que converte a mistura de monóxido de carbono e água em hidrogénio e dióxido de carbono.
 Muitos processos industriais dependem de gás de síntese (CO + H) como matéria-prima. Esta mistura pode ser obtida por gasificação do carvão ou, mais comumente, por steam reforming do gás natural. Dependendo do método de produção, os gás de síntese pode ter vários rádios de CO e H. O WGSR é utilizado para ajustar esta relação para valores considerados ótimo,s ou pra remover CO completamente por conversão em CO.

Assim, a primeira aplicação da reação WGSR no processo de Haber-Bosch para síntese de amónia, na qual H altamente puro é obtido a partir do gás de síntese por remoção de CO (que de outro modo envena of catalisor à base de ferro). Também usado para afinar o rácio o H/CO no processo de produção de metanol, ou no processo Fischer-Tropsch para a síntese de hidrocarbonetos.

A WGSR foi reportada inicialmente por Ludwig Mond em 1888 mas sua importância não foi reconhecida até ao desenvolvimento do processo de Haber-Bosch.

Fonte: Ambrosi, A., Denmark, S.E., 2016. Harnessing the Power of the Water-Gas Shift Reaction for Organic Synthesis. Angewandte Chemie International Edition 55, 12164-12189.



Exemplos de investigação em torno desta reação:











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