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UFPR obtém patente por inovação na purificação de biogás

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A Universidade Federal do Paraná (UFPR) recebe carta patente por inovação em parceria com a Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR).

O biogás, uma mistura de gases como metano (55-70%) e dióxido de carbono (CO2), é gerado a partir de resíduos orgânicos como dejetos animais, resíduos agroindustriais e esgoto. No Brasil, atualmente, menos de 4,0% dos resíduos orgânicos são aproveitados para a produção de biogás, o que revela um grande campo para inovação e melhorias tecnológicas. A purificação do biogás é essencial para remover impurezas como o gás sulfídrico (H2S), que é altamente tóxico e corrosivo, e o CO2, que compromete o conteúdo energético do gás. A purificação do biogás pode resultar na obtenção do biometano (teor de metano acima de 90%), sendo este utilizado como um substituto do gás natural, com aplicação em diversas indústrias, podendo inclusive ser injetado em gasodutos que compõem a rede de gás natural.

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Partículas de e enxofre sólido removido. Foto: Arquivo UFPR

A Inovação Desenvolvida pelo Labmater

O Laboratório de Materiais e Energias Renováveis (Labmater), por meio da atuação do professor e pesquisador Helton José Alves da UFPR, desenvolveu uma solução inovadora para a purificação do biogás, focando especialmente na remoção de H2S. A tecnologia patenteada utiliza um complexo de ferro (Fe(III)) e quitosana, um biopolímero extraído da quitina presente nas carapaças de camarão, como material absorvente. O processo de purificação desenvolvido transforma o enxofre presente no H2S em enxofre elementar, o que não só elimina a impureza do biogás, mas também gera um coproduto que pode ser utilizado como aditivo agrícola.

De acordo com o professor do Curso de Engenharia de Bioprocessos e Biotecnologia (COEBB) e do Programa de Pós-Graduação em Processos Químicos e Biotecnológicos (PPGQB), Fabiano Bisinella Scheufele, da UTFPR – Campus Toledo, a tecnologia é altamente inovadora por utilizar materiais renováveis e residuais. “O complexo Fe(III)-quitosana demonstrou alta capacidade de absorção de H2S e outros contaminantes como amônia, além de permitir a regeneração do material, o que traz benefícios econômicos e técnicos significativos”, afirma.

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Testes realizados em laboratório.

Eliane Soares da Silva, uma das inventoras da patente, destaca que a tecnologia também oferece vantagens ambientais. “A quitosana é derivada de resíduos da carcinicultura, o que dá um valor agregado ao produto, além de ser uma solução de baixo custo e alta eficácia”, explica.

A tecnologia de purificação

O sistema desenvolvido pelo Labmater usa uma solução absorvente à base de quitosana, ferro (III) e ácido acético para remover H2S do biogás. Esse processo é sustentável e se alinha aos princípios da “química verde”, uma abordagem que busca minimizar os impactos ambientais. O H2S, após ser removido, é reduzido a enxofre elementar, que pode ser separado da solução por decantação simples e reaproveitado como aditivo agrícola. Além disso, o material utilizado na purificação pode ser regenerado, o que torna o processo mais eficiente e econômico.

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Sistema desenvolvido pelo Labmater/UFPR

Contribuições e Parcerias

O desenvolvimento dessa inovação envolveu uma colaboração estreita entre a UFPR e a UTFPR. Além disso, a parceria com empresas como a 3DI Engenharia e o apoio da Spin UFPR, a agência de parcerias e inovação da universidade, foram fundamentais para levar a tecnologia da fase de laboratório para testes em campo. A Spin UFPR também desempenhou um papel crucial no processo de patenteamento, garantindo que a tecnologia fosse protegida e reconhecida rapidamente.

Com a crescente demanda por fontes de energia limpa e renovável, a purificação de biogás se torna um fator chave para a transição energética do Brasil. A tecnologia desenvolvida pela UFPR não apenas contribui para o uso mais eficiente do biogás, mas também abre novas possibilidades comerciais que exigem um produto isento de impurezas, como é o caso do biometano, e, também, do hidrogênio obtido a partir do biogás.

O Reconhecimento e o Futuro da Pesquisa

Eliane Soares, que trabalhou ao lado do professor Helton Alves durante sua graduação e mestrado, expressa sua satisfação com a conquista da patente: “Essa patente representa um grande marco na minha carreira acadêmica. Além de ser um reconhecimento ao trabalho em equipe e dedicação, ela demonstra o impacto real que a pesquisa pode ter no futuro das energias renováveis.”

A UFPR, por meio do Labmater, segue sendo referência no desenvolvimento de tecnologias sustentáveis para o setor energético. A parceria com a UTFPR tem sido estratégica para o avanço do tema. O sucesso dessa patente é um passo importante para viabilizar o uso mais eficiente e sustentável do biogás no Brasil e em outras regiões do mundo, abrindo novas oportunidades no mercado de biocombustíveis.

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