Pais: Brasil

Fecha: 23 de Junio del 2022

Dispositivo impreso en 3D elimina el agua del diésel y el biodiésel por UNICAMP, Brasil

El dispositivo desarrollado en la Facultad de Ingeniería Química puede instalarse a la salida de tanques de almacenamiento , gasolineras o cargarse en vehículos.

La contaminación de los combustibles por agua es un problema frecuente en refinerías, distribuidoras y estaciones de servicio. Puede ser causado por la variación de temperatura y humedad del aire en el proceso de refinación o incluso durante el almacenamiento. La interfase agua-aceite favorece el crecimiento de microorganismos que conducen a la formación de lodos, turbiedad y corrosión, comprometiendo el desempeño del equipo.

Para resolver este problema, investigadores de la Unicamp desarrollaron un dispositivo superabsorbente impreso en 3D. El dispositivo es capaz de retener el agua, evitando que se mezcle o se asiente en el fondo de los tanques. La tecnología se puede aplicar como una "cama de protección" a la salida de los tanques de almacenamiento industrial y tiene el potencial de instalarse a bordo de vehículos.

La invención se basa en hidrogeles, polímeros con alta afinidad por el agua y alta capacidad para incorporarla. Los hidrogeles utilizados son similares a los utilizados en la fabricación de pañales y toallas higiénicas, pero, en la versión combustible, tienen características específicas.

“Utilizamos polímeros sintéticos a base de acrilato y acrilamida. En cuanto a la categoría de moléculas, son similares, pero nuestro polímero es más especializado”, explica Leonardo Fregolente, profesor de la Facultad de Ingeniería Química (FEQ), quien también estudia otros polímeros no sintéticos.

Diésel y Biodiésel

Para el desarrollo de la tecnología, los investigadores probaron el hidrogel en la remoción de agua en diesel y biodiesel. En pruebas de banco, la invención eliminó el agua en diferentes formas que se encuentran en los combustibles: solubilizada (disuelta), emulsionada (mezclada) y libre (separada). “De estas, el agua soluble es la más difícil de remover, pero logramos excelentes porcentajes de remoción, en los niveles exigidos por la Agencia Nacional del Petróleo ”, explica la coordinadora del estudio, la profesora María Regina Maciel, también investigadora de la FEQ.

La invención fue comunicada a la Agencia de Innovación Inova Unicamp y protegida con depósito de patente en el INPI. Actualmente, forma parte de la Cartera de Patentes de la Unicamp, que reúne 1276 perfiles tecnológicos desarrollados en la Universidad, la mayoría de los cuales están disponibles para licenciamiento. “El hidrogel es muy utilizado en el campo médico, en medicinas y en la construcción de tejidos. Esta aplicación para combustibles es innovadora y comenzó con una encuesta de la Unicamp”, recuerda Leonardo Fregolente.

Los estudios comenzaron hace cerca de una década, durante el posdoctorado de la entonces alumna de la FEQ Patrícia Lucente Fregolente, que fue supervisada por Maciel, y resultaron en la protección de otras tecnologías de la Unicamp. Una de las ventajas del nuevo dispositivo es el control del tamaño y la resistencia mecánica de los polímeros. Los investigadores impidieron que el hidrogel se expandiera reteniendo agua y provocando obstrucciones en los sistemas. Eliminar el agua también es rápido y práctico.

“El hidrogel actúa con cierta sencillez, profundizando en la remoción por su hidrofilia, con el diferencial de no contaminar el combustible y también de reducir el gasto energético”, dice Maciel. El dispositivo fabricado con polímeros superabsorbentes se puede reutilizar. Necesitaría energía solo en la fase de regeneración del hidrogel.

Estas características hacen que la tecnología sea flexible, permitiendo su aplicación en varios puntos de la cadena de combustible, aunque se necesitan más estudios. “Ya tenemos una planta de remoción de agua en laboratorio, pero necesitamos desarrollar procesos escalables y probar el desempeño en sistemas reales”, enfatiza Fregolente.

La alianza con las empresas es la forma de acelerar el proceso de llevar la tecnología al mercado. La empresa que licencia la patente obtiene una ventaja competitiva con acceso a tecnología de punta y comparte los riesgos involucrados en el desarrollo de productos innovadores.

Por otro lado, los investigadores participan activamente en la transferencia de tecnología, sin preocuparse por los detalles de esa interacción, que se realiza con el apoyo de los equipos de Inova Unicamp. “Tenemos mucha investigación evolutiva

en el área de hidrogel para combustibles líquidos. Además del diesel y biodiesel, creemos que en el futuro la tecnología también será aplicable a la gasolina”, dice Maciel.

Traducido del portugués.

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