Portugal - Cientistas utilizam IA para prever regenerabilidade de óleos lubrificantes usados e prevenir problemas durante o processo

Uma equipa de cientistas da Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de Coimbra (FCTUC) está a desenvolver métodos analíticos instrumentais e de inteligência artificial (IA) que permitem prever se um determinado óleo lubrificante usado pode ou não ser regenerado, atendendo ao seu potencial de coagulação.

Este trabalho está a ser realizado em colaboração com a Sogilub - Sociedade de Gestão Integrada de Óleos Lubrificantes Usados, Lda., no âmbito do projeto Intelligent Computation and Analytics for the Regeneration of Oils (ICARO).

Em Portugal, a taxa de regeneração está acima dos 80%, porém, alguns óleos usados levantam problemas de coagulação durante esse processo que, se não detetados, provocam uma paragem e consequente perda de todo o óleo potencialmente regenerável.

«Os óleos recolhidos nos pontos de recolha (oficinas automóveis e indústria, por exemplo) são encaminhados para os Operadores de Gestão de Resíduos (OGR) e, posteriormente, regenerados em unidades industriais. O fenómeno de coagulação é complexo e os seus mecanismos não são completamente conhecidos», começa por explicar Marco Reis, docente do Departamento de Engenharia Química (DEQ) e investigador do Centro de Engenharia Química e Recursos Renováveis para a Sustentabilidade (CERES).

Portanto, continua o coordenador do projeto, «estamos a desenvolver uma ferramenta baseada em IA, que permita prever a regenerabilidade desses óleos. Pretendemos que este processo se realize de forma rápida, sem sobrecarregar os laboratórios, pelo que a aquisição da informação deve ser ágil.

O processo atual de deteção, feito durante a admissão dos óleos lubrificantes usados nos OGR, baseia-se num processo laboratorial que é complexo, demorado e dispendioso, e que, por esse motivo, deve ser melhorado. Nesse sentido, conta, «explorámos o uso de métodos espetroscópicos, como a espectroscopia MIR e NIR, que permitem recolher a informação química fundamental para alimentar o algoritmo de IA».

Neste momento, os investigadores da FCTUC estão a iniciar a terceira fase de testes à escala real e os resultados são muito promissores. «Nas duas primeiras fases realizámos os testes em apenas um OGR, mas o plano é estender a vários. No futuro, apesar de muito ambicioso, queremos estudar o cenário desta decisão ser tomada logo nos pontos de recolha, agilizando ainda mais a logística e eficiência do processo de circularização dos óleos lubrificantes», revela.

O professor do DEQ destaca ainda que «os óleos lubrificantes são fundamentais para o funcionamento de muitos tipos de máquinas usadas intensivamente na indústria e na sociedade, pelo que a sua regeneração é crucial para maximizar a eficácia com que se usam os recursos naturais e minimizar o impacto ambiental». 

No projeto, além de Marco Reis, participam os professores Licínio Ferreira, Margarida Quina e Pedro Faia e os investigadores, Tiago Rato, Rúben Gariso e Sofia Braz. Universidade de Coimbra - Portugal

Portugal - Estudo da Universidade de Coimbra permite descontaminar máscaras de proteção contra a Covid-19 de forma simples e barata

Uma equipa multidisciplinar da Universidade de Coimbra (UC) estudou e testou três formas simples e baratas de descontaminação de vários tipos de máscaras de proteção contra a Covid-19, que revelaram uma eficácia de praticamente 100 por cento, permitindo vários ciclos de reutilização.  

O estudo, coordenado por Marco Reis, docente e investigador do Departamento de Engenharia Química da Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de Coimbra (FCTUC), abrangeu máscaras cirúrgicas, KN95 e máscaras sociais – os tipos de máscaras mais usadas –, e teve como objetivo testar métodos de descontaminação simples e eficazes, passíveis de chegar a vários setores da sociedade, especialmente pequenas e médias empresas (PMEs) e  público em geral, de modo a mitigar um problema  ambiental complexo gerado pela pandemia de Covid-19.

«O acesso generalizado a aparelhos de proteção respiratória (APR) é um elemento essencial no combate a qualquer crise pandémica. Porém, o seu uso massificado gera um problema ambiental, uma vez que as máscaras são tratadas como lixo comum – para não mencionar a existência frequente de APR usados nas ruas e passeios, o que constitui em si mesmo um risco para a saúde pública», fundamenta o coordenador do estudo, que teve a colaboração do Centro Tecnológico das Indústrias Têxtil e do Vestuário de Portugal (CITEVE).

Além disso, acrescenta, «nos picos pandémicos, podem existir situações de rutura no acesso a APR. Uma solução eficaz para ambos os problemas passa pelo seu reuso, em condições de segurança».

Após a análise de um vasto leque de protocolos de descontaminação existentes, a equipa decidiu focar-se em três métodos: lavagem com uma solução de hipoclorito de sódio diluído (a vulgar lixívia), nebulização com peróxido de hidrogénio (a conhecida água oxigenada) e esterilização por vapor de água em micro-ondas.  Dependendo do contexto de utilização, «estes métodos são facilmente implementados e não requerem grandes investimentos. Para as famílias, a lavagem com uma solução de hipoclorito de sódio e a esterilização a vapor em micro-ondas são as soluções com maior potencial. Aliás, os sacos de esterilização a vapor já são usados atualmente, por exemplo, para esterilizar produtos para bebés», diz o investigador.

A nebulização com peróxido de hidrogénio é um método igualmente simples, mas requer um pequeno investimento – a aquisição do nebulizador e de uma câmara. «É um sistema apropriado para PMEs ou para centros de saúde, quarteis de bombeiros, esquadras de polícia, municípios, entre outros», ilustra Marco Reis.

Neste projeto, os cientistas não só avaliaram a eficácia da descontaminação microbiológica, como também o impacto dos tratamentos na eficiência de filtração, permeabilidade e características estruturais das máscaras, ao longo de 10 ciclos de utilização. Para realizar as experiências, o grupo de Microbiologia Ambiental do Centro de Engenharia Mecânica, Materiais e Processos usou esporos de bactérias como indicadores de esterilização, que indicam a eliminação de todos os seres vivos, bactérias e vírus, incluindo o SARS-CoV-2.

Os resultados do estudo revelaram uma eficácia de praticamente 100% na descontaminação dos três tipos de máscaras experimentadas. Em geral, «os tratamentos aplicados são altamente eficazes na sua ação de descontaminação, podendo mesmo atingir o nível de “esterilização”, ou seja, uma redução superior a 99,9999% no número de células viáveis. Os tratamentos que não atingiram o nível de esterilização apresentaram pelo menos uma eficácia classificada como “desinfeção”, correspondente a uma redução superior a 99,9% no número de células viáveis», salienta o cientista da FCTUC.

Em relação aos estudos de eficiência de filtração, realizados no CITEVE, os resultados indicam que esta importante característica para a proteção dos utilizadores e de terceiros «não foi afetada de forma significativa. Registaram-se apenas alguns efeitos na permeabilidade dos aparelhos, que, essencialmente, podem interferir no conforto de uso (respirabilidade). O impacto dos tratamentos nas características físico-químicas das máscaras foi também escrutinado (no Centro de Investigação do Departamento de Engenharia Química, o CIEPQPF), não se detetando mudanças químicas relevantes nas superfícies das máscaras, mesmo após 10 ciclos de tratamento», sublinha.

No entanto, o docente esclarece que apenas o uso de vapor gerado em micro-ondas pode ser aplicado de imediato, «desde que não sejam colocadas máscaras com componentes metálicos». Para a aplicação dos tratamentos com peróxido de hidrogénio nebulizado e solução de hipoclorito de sódio diluído, ainda são necessários «estudos de desgaseificação para assegurar a inexistência de resíduos químicos decorrentes destes tratamentos», previne.

O projeto, designado “Avaliação da Eficácia de Descontaminação e Segurança de Reutilização de Aparelhos de Proteção Respiratória (APR)” foi financiado pela Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT) no âmbito da medida “Research 4 Covid-19”. Além de Marco Reis, participaram no estudo Paula Morais, Hermínio Sousa, Roberta Lordelo, Rafael Botelho, Rita Branco e Ana Dias. Universidade de Coimbra - Portugal