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Desenvolvimento de reator fotocatalítico piloto para descontaminação de ar em ambientes internos

Processo: 19/25128-6
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Programa Capacitação - Treinamento Técnico
Vigência (Início): 01 de dezembro de 2019
Vigência (Término): 30 de setembro de 2020
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Química - Tecnologia Química
Pesquisador responsável:Ursula Luana Rochetto Doubek
Beneficiário:Ana Kássia Spagnollo Rossetti
Empresa:Ursula Luana Rochetto Doubek - ME
CNAE: Testes e análises técnicas
Pesquisa e desenvolvimento experimental em ciências físicas e naturais
Atividades de atenção à saúde humana não especificadas anteriormente
Vinculado ao auxílio:19/01044-8 - Desenvolvimento de reator fotocatalítico piloto para descontaminação de ar em ambientes internos, AP.PIPE
Assunto(s):Descontaminação   Poluição do ar   Qualidade do ar   Qualidade do ar interno   Degradação de contaminantes   Compostos orgânicos voláteis   Dinâmica dos fluidos computacional

Resumo

A preocupação com a qualidade do ar vem aumentando ao longo dos últimos anos. Em especial, a chamada poluição indoor tem atraído cada vez mais atenção de pesquisadores em todo o mundo, já que as pessoas passam a maior parte do seu tempo em recintos fechados. Este projeto visa desenvolver um descontaminador de ar, ou seja, um equipamento pequeno, robusto e eficaz no tratamento da qualidade do ar em ambientes internos. A tecnologia base utilizada é a fotocatálise heterogênea, que emprega um catalisador comercial (dióxido de titânio) e uma lâmpada ultravioleta (tipo germicida UV-C) com pico de emissão na faixa de 254 nm para gerar espécies altamente ativas (hidroxilas), capazes de degradar com elevada eficiência os compostos orgânicos voláteis (COV). A presença da lâmpada UV-C permite também a inativação de microorganismos patogênicos causadores de doenças respiratórias e alérgicas. Pretende-se desenvolver um protótipo para uso em locais fechados com climatização do ar interno (sistema de ar condicionado) onde haja alguma aglomeração de pessoas, como por exemplo, escolas, ambulatórios médicos, clínicas de estética, salas de espera, entre outros. O dimensionamento do equipamento contará com o uso da fluidodinâmica computacional (CFD) que através de simulações de diferentes cenários possíveis permitirá definir ao longo do projeto as melhores opções de tamanho e o melhor posicionamento em um ambiente fechado específico. O acabamento externo do produto final e um sistema elétrico que integre todas as funções necessárias serão também estudados. Um sistema de exaustão será desenvolvido para atender às particularidades do equipamento mantendo um desempenho eficiente e silencioso, seu dimensionamento também será baseado nas simulações de CFD. Um sistema de umidificação também será considerado e sua viabilidade de integração ao produto avaliada. Após a construção do equipamento serão realizados testes para comprovar sua eficiência em duas etapas: 1. Degradação de compostos orgânicos voláteis - uma corrente de ar contaminada com COV será gerada em laboratório e passará pelo equipamento, o desempenho em degradar estes compostos será medido com um analisador de hidrocarbonetos totais com detecção por ionização de chama (THC/FID); 2. Inativação de microorganismos - alguns locais que atendam aos critérios estabelecidos serão inicialmente mapeados para que se possa definir um padrão da presença destes microorganismos, a seguir os ambientes serão novamente analisados antes e durante a operação do equipamento ao longo do tempo. Estes testes serão realizados conforme Resolução Anvisa 09/2003 utilizando-se amostradores de ar portáteis para placas de ágar para avaliação da presença de microorganismos formadores de colônias. Para os testes com COV espera-se elevada eficiência superando os 95% de degradação, uma vez que a tecnologia base já foi testada pelos pesquisadores em diversos outros projetos. Para os testes microbiológicos a literatura indica 100% de inativação da maior parte dos microorganismos com o uso da lâmpada germicida UV-C. Após conclusão deste projeto, sendo o mesmo bem sucedido como tudo leva a crer, tem-se a expectativa de que a empresa sede desenvolva um plano de negócios adequado e brevemente inicie a venda do produto acabado no mercado brasileiro.