Fatec Osasco cria forno que utiliza resíduos de lama vermelha como matéria-prima

Crédito: Divulgação | Forno atinge temperatura de até 1100ºC

Retirar resíduos tóxicos da natureza, dar utilidade para algo improdutivo, diminuir a necessidade de exploração de mais recursos naturais e apresentar soluções. O projeto de três alunos da Faculdade de Tecnologia do Estado (Fatec) Osasco engloba todas essas vantagens. Gerson da Silva, Irley Oliveira e Vagner de Souza, estudantes do sexto semestre do curso superior tecnológico de Manutenção Industrial, criaram um forno de tratamento térmico que utiliza resíduos de lama vermelha para produzir ligas metálicas mais resistentes para a indústria metalúrgica, cerâmica, de polímeros e microeletrônica. Em outras palavras, a proposta visa transformar resíduos em matéria-prima.

A lama vermelha, material altamente tóxico e agressivo ao meio ambiente, é resultante do processamento de extração do alumínio. É aquele rejeito da barragem da mineradora Samarco que inundou diversas casas no distrito de Bento Rodrigues, em Mariana, na região central de Minas Gerais, em novembro de 2015. A lama possui efeito corrosivo causado pela presença de hidróxido de sódio, conhecido como soda cáustica. O material é utilizado na produção de titânio, aço e compostos betuminosos, que costumam ser aplicados na pavimentação de estradas.

O forno foi desenvolvido inteiramente na Fatec. Parceiros como a Associação Brasileira do Alumínio (Abal) e a Companhia Brasileira de Alumínio (CBA) disponibilizaram amostras de lama vermelha para ajudar na pesquisa. Os alunos também receberam auxílio de indústrias da região de Osasco com doações de materiais como concreto refratário, soldas, sistemas elétricos e moldes para experimentos. O custo do desenvolvimento foi de aproximadamente R$ 12 mil.

O ponto de partida foi uma proposta do orientador do trabalho e professor de Análise de Sistemas Térmicos e Manutenção de Máquinas Térmicas Raphael Moreira. No início, a intenção era construir um forno para o laboratório da faculdade. Pensando em aumentar a dimensão do projeto, o docente apresentou uma sugestão com a lama vermelha para os alunos, que aceitaram o desafio. A equipe docente das disciplinas de Termodinâmica, Metalurgia, Projetos e Soldagem também acompanhou o desenvolvimento.

A construção servirá para outros estudantes e pesquisadores fabricarem diversos tipos de amostras, que serão ensaiadas e caracterizadas dentro da faculdade.

Segundo Vagner de Souza, um dos alunos responsáveis pelo projeto, a temperatura do forno pode ser controlada de acordo com a necessidade do pesquisador. “O forno possui um conjunto de resistências feitas em Kanthal, uma liga de ferro-cromo-alumínio caracterizada por alta resistividade e resistência à oxidação. Quando acionado, permite atingir a temperatura de até 1.100ºC, com a possibilidade de controlar a temperatura por minutos ou até horas”, explica. “O isolamento térmico é adequado para o ambiente de laboratórios, ou seja, quando está a 1.000ºC no seu interior, externamente teremos no máximo 40ºC.”

Evolução para a indústria metalúrgica

Para o engenheiro responsável pelas disciplinas de Metalurgia e Materiais na Fatec Osasco, Carlos Sartori, uma das principais vantagens é a possibilidade de dar uma destinação técnica a um resíduo tóxico. “A reutilização da lama vermelha permitirá que uma boa quantidade desse resíduo atue como importante matéria-prima para adição de elementos de liga ao alumínio. Elementos como silício e magnésio permitem a formação de precipitados (formação de um sólido durante a reação química) específicos que elevam a resistência mecânica da liga de alumínio”, afirma Sartori. “Essas melhorias são obtidas com tratamentos térmicos especiais conhecidos como solubilização e envelhecimento.”

Os testes realizados mostraram um forno eficiente em termos de custo e operacionalidade. No experimento conceitual, foi executada uma fundição de liga de alumínio tipo 1200 H14. Não há índices históricos da prestação de serviços com um forno de tratamento térmico visando desenvolvimento de novos materiais e processos, o que sugere que este é um novo mercado a ser explorado. “É muito importante que mais alunos busquem temas e assuntos com soluções de cunho ambiental, ergonômico e tecnológico. Esse tipo de projeto tem um potencial gigantesco para a indústria no futuro”, conclui Sartori.

A publicação dos artigos com os resultados dos próximos testes está prevista para o primeiro semestre de 2018. Os estudantes não descartam uma futura oportunidade de empreender com o projeto. Os próximos passos são desenvolver as ligas metálicas e realizar mais testes. O projeto é feito com recursos próprios e conta com a ajuda de empreendedores que acreditam no objetivo.