AERIALL: Desenvolvimento de um dispositivo de filtragem de ar a base de espuma de alumínio, visando menorqueda de pressão, objetivando economia de energia nos sistemas HVAC de Prédios Comerciais e UnidadesHospitalares.

• Processo: 22/12490-1
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Programa Capacitação - Treinamento Técnico
• Data de Início da vigência: 01 de outubro de 2022
• Data de Término da vigência: 31 de março de 2023
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Mecânica - Projetos de Máquinas
• Pesquisador responsável: Francisco de Paula Pinheiro
• Beneficiário: Matheus Henrique de Almeida Prestes
• CNAE: Atividades profissionais, científicas e técnicas não especificadas anteriormente
• Vinculado ao auxílio: 21/15159-1 - AERIALL: desenvolvimento de um dispositivo de filtragem de ar a base de espuma de alumínio, visando menor queda de pressão, objetivando economia de energia nos sistemas HVAC de prédios comerciais e unidades hospitalares, AP.PIPE
• Assunto(s): Anodização Precipitador eletrostático
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Anodização | Espuma de alumínio | Filtro de ar | Filtros HEPA | Hvac | Precipitador Eletrostático | Sistema de Filtragem baseado em espuma de alumínio

Resumo

A infecção hospitalar generalizada (SEPSE), uma resposta desproporcional do sistema imunológico a uma doençainfecciosa, é causada por bactérias, vírus, fungos ou protozoários. A maioria destes patógenos são parcialmentetransmitidos pelo ar, ummeio de propagação que pode também acarretar a contaminação de equipamentosmédicos esterilizados. Levantamentosestimam em 19,4 milhões/ano os casos globais de SEPSE, dos quais 27%levam ao óbito - a principal causa de óbitos em UTI's, sendo que o Brasil apresenta uma maior porcentagem deóbitos, em torno de 55% dos 420.000 casos/ano, mostrandoque este é um problema especialmente importanteno país. O custo gerado pela SEPSE, em torno de US$ 30 bilhões/ano apenas nos EUA, mostra também que este éum problema de importantes consequências para os países.3,4 Uma forma de redução da transportabilidade detais patógenos é pelo controle do sistema de aquecimento, ventilação e ar-condicionado(HVAC), responsáveis pelatemperatura e teor de umidade do ar, filtragem (remoção de pós e contaminantes biológicos),ventilação (taxas derenovação com ar exterior) e distribuição de ar no ambiente hospitalar. Os necessários HVAC´s são responsáveispor uma grande parcela do consumo de energia em edifícios modernos. Em países de climas tropicais, comooBrasil, a energia consumida pode exceder 50% do consumo total de energia do edifício. , O funcionamentoinadequado doHVAC, principalmente no controle de umidade e no elemento filtrante, controlados pela unidade degerenciamento de ar(AHU), aumenta a incidência de patógenos transmitidos via aérea. Esta unidade é compostapor 3 elementos principais, asaber, pré-filtro, filtro secundário e o filtro HEPA (High Efficiency Particulate Air),objetivo de estudo deste projeto. Apesar dasua eficiência, filtros HEPA´s apresentam desvantagens oriundas desua grande espessura e densidade, interferindo no fluxo de ar do HVAC, especialmente quando saturado, comconsequências no consumo energético e no tempo de vida do sistema.Com base no exposto, o filtro proposto nopresente projeto, denominado AERIALL, tem como meta proporcionar a mesmaeficiência na remoção de partículasque os filtros HEPA (MERV-16) com menor consumo energético, resultado este de umamenor diferença de pressão- dado relacionado ao fluxo de ar. Idealiza-se a adoção de placas de espuma de alumínioanodizadas carregadaseletrostaticamente. Estimativas da empresa indicam uma possibilidade de redução em até 5% doconsumo deenergia elétrica dos sistemas HVAC com a adoção da tecnologia proposta. Ademais, propõe-se, em umsegundomomento, a incorporação de nanopartículas de prata através do processo aqui denominado anodizaçãobiocida, propiciandoao filtro um requerido efeito biocida para aplicação em sistemas hospitalares. Em decorrênciade sua resistência mecânica equímica, a possibilidade de lavagem e reutilização dos filtros agregará valor aoproduto, trazendo benefícios por conta domaior tempo de vida comparado aos filtros HEPA atualmenteempregados. Assim, a adoção da tecnologia AERIALL permitiráuma redução nos custos do consumo de energiaelétrica do sistema HVAC e de reposição de partes do sistema com eficiênciacomparável aos filtroscomercialmente consolidados.