Antonio Carlos Vieira Coelho.

A Construção Civil e o setor agrícola têm potencial para absorver grande quantidade dos rejeitos dos minérios de cobre e níquel (escórias) gerados pela empresa Vale. Soluções tecnológicas que integrem conceitos de economia circular e benefício ao meio ambiente constituem forte vetor de desenvolvimento sustentável. As soluções que utilizam os rejeitos devem ser baseadas em critérios técnicos, de segurança, de produção, logísticos e ambientais, além de desempenho em uso ao longo do ciclo de vida, e de integração com ecossistemas. Este projeto visa propor e desenvolver aplicações ecoeficientes e inovadoras para os rejeitos, que sejam competitivas, econômica e ambientalmente, criando condições para geração de emprego e renda, inclusive na economia local. Serão desenvolvidas aplicações para rejeitos da produção de concentrados de cobre e de ligas ferro-níquel sabendo que são gerados na ordem de milhões de toneladas por ano, sendo descartados em reservatórios de rejeitos.

A crescente concentração humana em ambientes urbanos e a consequente necessidade de construção das infraestruturas das cidades faz com que a Construção Civil seja hoje responsável pela maior parte das matérias-primas extraídas mundialmente. Tais infraestruturas requerem uso intensivo de concreto, e resíduos de construção, constituídos em grande parte por materiais cimentícios, são comumente descartados em aterros. A fração fina desses resíduos é rica em cimento, contendo grande parte do material na condição hidratada. Compostos hidratados do cimento (como os silicatos de cálcio hidratados, sulfoaluminatos e a portlandita) podem ser reciclados por meio de tratamento térmico em temperaturas muito mais baixas do que aquelas necessárias para a produção do clínquer, sem gerar CO2 por descarbonatação durante a calcinação. Tais materiais, ao serem expostos novamente à água, apresentam a capacidade de se reidratar adquirindo novamente resistência mecânica. Assim, a reciclagem da fração fina dos resíduos cimentícios tem potencial para se produzir um novo tipo de adição cimentícia suplementar, ou um novo tipo de cimento. O objetivo principal do presente projeto é o de investigar empregando diversas técnicas analíticas (DRX, TG, calorimetria e métodos reológicos, dentre outras) os mecanismos de desidratação e de reidratação de cada uma das principais fases hidratadas do cimento de forma isolada, a partir de fases puras sintetizadas para essa finalidade. Espera-se que os resultados obtidos a partir da observação dos comportamentos das fases puras permitam explicar os processos de endurecimento (consolidação) e de evolução de resistência mecânica de cimentos reidratados. O entendimento desses processos é necessário para viabilizar o uso em larga escala de cimentos desidratados como novos ligantes cimentícios, e/ou como aditivos de cimentos convencionais (por exemplo, aceleradores de pega voltados para impressão 3D).

Os materiais cimentícios são consumidos em larga escala mundialmente e, devido às emissões de gás carbônico e seus efeitos esperados em termos de mudança climática, se faz necessário o desenvolvimento de cimentos com baixa pegada de carbono. Os finos obtidos a partir de resíduos cimentícios tem potencial para desenvolver um novo tipo de ligante, obtido apenas por desidratação. Os compostos cimentícios desidratados podem se reidratar; porém, pouco se conhece sobre suas propriedades no estado fresco e endurecido. Assim, o objetivo desta pesquisa é investigar, de forma isolada, os mecanismos da desidratação e reidratação das principais fases hidratadas do cimento (C-S-H / C-A-H e os sulfoaluminatos), obtidas por síntese mecanoquímica. Com os resultados para as fases puras, pretende-se explicar os processos de endurecimento (consolidação) e evolução de resistência mecânica de cimentos reidratados (constituídos pelas misturas de diferentes fases cimentícias).

Um problema extremamente relevante em nosso país é o do armazenamento dos resíduos da mineração de ferro em barragens de contenção. Infelizmente temos sido acometidos por recentes desastres catastróficos nessa área. Visando minimizar a necessidade de armazenamento desses resíduos, em 2018 foi iniciado um projeto com apoio do ITV - Instituto Tecnológico Vale para buscar aplicações para os resíduos no setor de construção. Analisando a situação, identificamos uma série de produtos anteriormente desenvolvidos a nível de pesquisa acadêmica, mas nenhum produto no mercado. Tal situação é prática recorrente quando se discutem usos para resíduos em geral, mas que não contribuem para a solução do problema da empresa. A fim de buscar soluções inovadoras capazes de atingirem de fato o mercado, decidimos adotar uma postura de maturidade em relação ao desafio entre pesquisa e tecnologia. Para tanto, desenvolvemos um plano de trabalho que atua paralelamente nas questões tecno-científicas, nas geoeconômicas e na logística, utilizando uma metodologia que integra todas essas informações para definição dos produtos a serem desenvolvidos. Além disso, avaliamos as necessidades de desenvolvimento de infraestrutura nas regiões impactadas pelas barragens no modelo de decisão. O projeto foi estabelecido com apoio da Unidade Embrapii Materiais de Construção Ecoeficientes (UE-MCE), instalada na Escola Politécnica da USP.

Researchers has been seeking for low CO2 emissions alternative raw materials. Hydrated cement can be dehydrated (~ 500oC) and rehydrate, recovering part of its original reactivity and acquiring moderate strength. Reactivity and phase restoration has been analyzed with limitations by traditional techniques. We believe that the use in situ sincontron XRD (objetive of this proposal) can provide relevant data about the reactivity and the rehydration of dehydrated cements; phenomenon that mostly occur in ~30 minutes.

Desenvolver e disseminar conhecimentos e tecnologias que contribuem para aumentar a eco-eficiência de produtos à base de cimento. Do ponto de vista ambiental o INCT Advanced Eco-efficient Cement-based Technologies (aeCEM), buscara soluções que ofereçam a redução do consumo de água e energia; das emissões de gases com efeito de estufa e a redução do uso de recursos naturais todo o ciclo de vida do produto. Dado o crescimento futuro da demanda de materiais cimenticios deverá se concentrar em países em desenvolvimento o serão privilegiadas as estratégias que exijam menores investimentos e ofereçam menores custos operacionais ao longo do ciclo de vida. Como os materiais cimentícios representam cerca de 1/3 da redução de materiais serão consideradas prioritárias soluções que possam escaladas a nível global.

A qualidade dos produtos alimentícios durante a sua vida de prateleira muda uma vez que são perecíveis por sua própria natureza. Por outro lado, os consumidores cada vez mais demandam por produtos mais convenientes, com menor grau de processamento e que apresentem características de frescos com alta qualidade. A embalagem inteligente é um novo conceito que pode ser utilizado como ferramenta para monitorar e informar um atributo de qualidade de um produto desde a sua distribuição, no ponto de venda e para o consumidor

Desenvolver materiais e componentes inovadores, voltados ao mercado da construção, criando soluções que aumentam a ecoeficiência e a produtividade das indústrias, em conjunto com as empresa industriais. A EMBRAPII (www.embrapii.org.br) oferece recursos não reembolsáveis para apoiar projetos de pesquisa realizados em parceria entre as unidades EMBRAPII e empresas industriais, e que tenham por objetivo desenvolver inovações.

A solicitação ora apresentada objetiva o reparo de um difratômetro de raios X, adquirido através do Projeto Temático FAPESP 1995/00544-0 ?Estudo da Preparação e de Diferentes Processos de Ativação de Silicatos para uso Industrial ? (projeto já encerrado). O equipamento serviu, desde a sua instalação em 1996 até o presente momento, para a realização tanto de projetos do LPSS-PMT-EPUSP, quanto de projetos de pesquisa de todos os níveis (IC, M, D, PD) realizados por pesquisadores da EPUSP, de outras unidades da USP e de outras Instituições brasileiras (mais de cem projetos no total), uma vez que é política do LPSS permitir o acesso de pesquisadores de Instituições de Ensino Superior aos seus equipamentos, de modo a valorizar ao máximo o investimento de recursos públicos que neles foram feitos. Esses projetos resultaram em mais de uma centena de publicações em periódicos e em mais de duas centenas de comunicações em eventos científicos (nacionais e intenacionais). O reparo do equipamento de DRX é vital para que não seja interrompido esse fluxo de trabalho intenso e profícuo (Projeto FAPESP 15/13137-0).

O difratômetro de raios-X Philips X?PERT MPD, apesar de estar em operação desde 1996, ainda é um equipamento perfeitamente adequado e operacional, não havendo interesse no momento em sua substituição. Uma pane na unidade de refrigeração que fornece a água de resfriamento do tubo de raios X causou a falha desse componente, que é a fonte da radiação empregada na técnica experimental, e está sendo solicitada a compra de um tubo de cobre para reposição desse tubo queimado.
A unidade de refrigeração Neslab HX200 é um equipamento anexo ao difratômetro e tem o mesmo tempo de vida (também foi instalada em 1996); é um equipamento importado, que vem sofrendo repetidas avarias pelo seu tempo de operação e que atualmente é de difícil e dispendiosa manutenção. Como uma unidade de resfriamento de água é indispensável para o funcionamento do difratômetro, e dada a dificuldade e custo elevado de manutenção do equipamento hoje existente, está sendo proposta a substituição dessa unidade por equipamento similar nacional indicado pelo fabricante do difratômetro, de manutenção simplificada e de menor custo (Projeto FAPESP 11/18323-5).

O objetivo do projeto (Projeto PIPE-FAPESP do qual a instituição responsável é a empresa CHEM4U, incubada no CIETEC-IPEN/IPT/USP) é o de procurar inserir nanopartículas obtidas a partir de matérias primas nacionais em vernizes, resinas e esmaltes eletro-isolantes visando melhorar as propriedades mecânicas (resistência à abrasão), elétricas (rigidez dielétrica) e térmicas (resistência à degradação térmica) em relação aos mesmos produtos que não tenham nanocargas. Os vernizes e resinas a serem modificados são produtos de uso comercial. As nanocargas a serem utilizadas são aquelas obtidas pela síntese e/ou tratamento químico de hidróxidos e óxidos a derivados do alumínio em pó ou aquelas obtidas pela delaminação de argilas obtidas por processos a serem descritos ao longo do projeto. A compatibilização entre os polímeros e cargas minerais deverá ser uma das etapas importantes do desenvolvimento do projeto, pois da qualidade dessa mistura poderá depender o processo de aplicação, a aparência do composto e mesmo sua funcionalidade. (FAPESP PIPE 08/51829-7).

Este projeto de pesquisa está sendo proposto pela empresa CHEM4U que é residente no Centro Incubador de Empresas Tecnológicas - CIETEC - IPEN/IPT/USP. As instituições parceiras do projeto são o CIETEC, o Departamento de Engenharia Metalúrgica e de Materiais da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo - EPUSP e o Instituto de Eletrotécnica e Energia da USP. Será feita uma pesquisa sobre a viabilidade de se adicionar nanocargas a serem obtidas no Departamento de Engenharia Metalúrgica e de Materiais da Escola Politécnica da USP, em formulações comerciais de vernizes, resinas e de esmaltes eletroisolantes. O estudo consistirá em incorporar as nanocargas previamente sintetizadas em um (01) verniz eletroisolante, em uma (01) resina de poliéster insaturado e um (01) esmalte eletroisolante. Os produtos obtidos serão curados de acordo com suas respectivas especficações e serão caracterizados com técnicas disponíveis nos laboratórios da EPUSP (difração RX, TEM, etc.). As características térmicas (análise termogravimétrica) serão feitas no IPT e as características elétricas serão obtidas na CHEM4U e no Instituto de Eletrotécnica e Energia da USP. O projeto de pesquisa integra conhecimentos das áreas de Química orgânica (tecnologias de obtenção e de aplicação de vernizes, resinas e de esmaltes eletroisolantes), da Ciência dos materiais (síntese de nanocargas) e da Ciência elétrica (caracterização das propriedades dielétricas). Objetiva-se obter vernizes, resinas e esmaltes eletroisolantes com propriedades mecânicas (p. ex, resistência à abrasão), elétricas (p. ex, rigidez dielétrica) e térmicas (p. ex, resistência à degradação térmica) superiores aos produtos atuais (Projeto de Colaboração com a empresa Chem4U)

Considerando-se a importância, científica e econômica dos caolins da região Amazônica e que a maior parte das informações sobre estes materiais vem dos estudos realizados nas ocorrências desenvolvidas sobre rochas sedimentares, este trabalho tem como objetivos (i) estudar os depósitos de caolim dos arredores de São Gabriel da Cachoeira, formados a partir de rochas cristalinas do embasamento Pré-Cambriano, e identificar os processos e mecanismos pedogenéticos que promoveram a alteração e evolução destas rochas e as transformações ocorridas no sistema pedológico (latossolo/espodossolo) até a formação dos depósitos de caolim; (ii) datar os processos de lateritização na região a partir da determinação de idades de caolinitas, por meio das medidas de defeitos de radiação induzidos nestes minerais; (iii) caracterizar o minério caolinítico para se obter dados que possam levar à valorização de suas aplicações tecnológicas; (iv) estabelecer guias para a prospecção de outras ocorrências, cuja evolução tenha ocorrido em contexto geológico-pedológico semelhante. Os estudos serão realizados tanto em perfis de solos isolados como também em toposseqüências, onde a dinâmica de evolução dos depósitos de caolim serão identificadas. Amostras serão coletadas para os estudos físicos, químicos e mineralógicos onde serão empregadas as técnicas analíticas de (i) difratometria de raios-X; (ii) análise térmica diferencial e gravimétrica; (iii) microscopia eletrônica de varredura; (iv) fluorescência de raios-X; (v) espectrometria por plasma; (vi) espectroscopia óptica por reflectância difusa; (vii) espectroscopia óptica na região do infravermelho; (viii) ressonância paramagnética eletrônica; além de estudos de lâminas delgadas por microscopia óptica (Projeto FAPESP 07/02543-0).

A prefeitura do município de São Bernardo do Campo vem implantando desde 1997 um programa de coleta seletiva que tem como principais características o envolvimento da população no processo de seleção de resíduos nas fontes geradoras e a criação de postos de trabalho para setores marginalizados da sociedade, como moradores de lixões e catadores de rua, na triagem e processamento dos materiais recicláveis coletados. Até o momento, materiais recicláveis recolhidos em três postos de coleta voluntária (PEV) são doados pela prefeitura a uma entidade assistencial do município que, em contrapartida, emprega alguns moradores de um lixão clandestino existente em São Bernardo do Campo. Existe um plano de expansão desse programa de coleta seletiva, com a instalação de mais de cem PEVs em todo o município.
Ao mesmo tempo, existe um programa de sensibilização e mobilização de outros agentes, os chamados
'grandes geradores' de lixo (condomínios, escolas, centros comerciais), no sentido de realizar a segregação dos materiais recicláveis. Para receber todos esses materiais oriundos dos novos PEVs e 'grandes
geradores' serão criados outros postos de triagem e processamento. Estes postos serão instalados em
locais cedidos e adequados pela prefeitura. Sua operação será feita preferencialmente por associações de catadores, às quais será dado todo o apoio para a formação e para a capacitação de seus membros.
Pretende-se disponibilizar às associações as informações técnicas necessárias para produção, ao invés
simplesmente de material reciclável segregado, de matérias-primas recicladas de maior valor agregado
que possam ser diretamente utilizadas por transformadores. Com a evolução do programa, caso haja
possibilidade e interesse, poderá também ser disponibilizada a tecnologia para a transformação das
matérias-primas recicladas em algum tipo de produto

A proposta deste projeto de pesquisa apresenta uma duplo interesse. De um lado, o interesse acadêmico que tem por objetivo a compreensão da gênese e evolução dos depósitos de argila e de outro, o estudo de propriedades tecnológicas dos materiais visando o seu melhor aproveitamento. Além disso, os dados obtidos nesta pesquisa, poderão ser utilizados para definir guias ou modelos de prospecção que permitam verificar compartimentos favoráveis à acumulação de outros depósitos de argila.Outro ponto a ser ressaltado, que será considerado durante os trabalhos, é a presença de altas concentrações de metais de alta tecnologia como Zr, Nb, Ga e terras raras nas rochas alcalinas do maciço e nos seus produtos de alteração. Face ao grande interesse econômico por estes elementos, um estudo para a definição de seus posicionamentos, seja nas estruturas de minerais preexistentes, seja formando minerais próprios, é de fundamental importância para sua exploração e para a valorização (Projeto FAPESP 99/11391-1).

Este projeto tem por objetivo principal conhecer a organização e funcionamento hidrobiogeoquímico desses materiais superficiais, com vistas a reconstruir a história evolutiva dessas coberturas prevendo o comportamento futuro desse sensível material suporte da floresta tropical úmida. Dois grandes conjuntos de processos estão sendo focalizados: (i) aqueles associados à acumulação residual de materiais de interesse econômico (por exemplo, o caolim) e (ii) aqueles que provocam degradações naturais, associados à exportação de materiais para os rios.

Estudo da Preparação e de Diferentes Processos de Ativação de Silicatos para Uso Industrial. A Indústria, tanto em seus segmentos de base quanto naqueles que produzem os produtos de consumo, utilizam com frequência silicatos, tanto naturais quanto sintéticos, como matérias-primas. A utilização direta de matérias-primas naturais é muito rara: o usual é que seja necessário um processamento industrial específico para desenvolver ou otimizar as propriedades desejadas para as matérias-primas intermediárias ou para os produtos finais. O Projeto Temático estudou o processamento de diversos silicatos naturais - em especial argilominerais - para uma ampla gama de aplicações industriais (Projeto Temático FAPESP no 1995/0544-0. )

Programa infra-estrutura FAPESP 94/04503-4 O projeto constará da ampliação do laboratório destinado à caracterização e propriedades de matérias primas e de produtos de cerâmica tradicional, avançada e de altos polímeros do Grupo de Química Industrial do Departamento de Engenharia Química da Escola Politécnica da USP. A ampliação será efetuada adequando uma área construída de aproximadamente 500 m² que se encontra sem bancadas de laboratório e sem pontos de água e esgotos nas salas onde serão instalados diversos aparelhos científicos, instalados, atualmente, em espaços físicos limitados (Projeto FAPESP 94/04503-4).

Usando a experiência adquirida em pesquisas anteriores de desenvolvimento de rotas novas para
produção de fíbulas de pseudoboemita (AlOOH) e de alumínio de transição e em experimentos
preliminares de preparação de pseudoboemita na forma de membranas, desenvolver procedimentos
experimentais para preparar membranas de pseudoboemita com fíbulas de comprimentos e diâmetros
diversos; em seguida, estudar a transformação térmica dessas membranas em alumínios de transição e as respectivas propriedades adsortivas (Projeto FAPESP 92/02793-0)