102016031052 COMPONENTE TUBO DE QUARTZO PARA REATOR FOTOCATALÍTICO
Depósito: 22/12/2016
Destaque: licenciada para a CleAir
Inventor: URSULA LUANA ROCHETTO DOUBEK / EDSON TOMAZ
Titular: UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS - UNICAMP (BR/SP)
A patente BR 10 2016 031052-0, intitulada “Componente tubo de quartzo para reator fotocatalítico, uso do componente, reator fotocatalítico e método de uso”, desenvolvida por Ursula Luana Rochetto Doubeck e Edson Tomaz (FEQ/Unicamp), descreve um tubo de quartzo inovador destinado a reatores fotocatalíticos usados na degradação de compostos orgânicos voláteis (COVs). O componente tem faixas transversais parcialmente recobertas por catalisador (em torno de 65% a 70% da superfície), otimizando a distribuição da luz ultravioleta e aumentando a eficiência da fotodegradação. O dióxido de titânio (TiO₂) é o principal catalisador, podendo ser dopado com metais nobres como paládio ou platina, formando um filme homogêneo de 0,85 g/m². O tubo de quartzo atua não apenas como proteção da lâmpada UV, mas também como superfície ativa, permitindo que parte da radiação seja absorvida pelas faixas catalíticas e parte refratada até a parede interna metálica também recoberta com TiO₂. Essa dupla superfície ativa (tubo de quartzo + parede metálica) permite eficiências de conversão de até 99%, com tempos de residência entre 40 e 120 segundos, tratando gases contaminados a baixas temperaturas e sem gerar resíduos. O sistema pode operar em módulos unitários ou em arranjos tipo colmeia, adequado a diferentes vazões e concentrações de COVs, com potencial para aplicações industriais na redução de poluentes atmosféricos. O invento representa um avanço significativo na engenharia ambiental, oferecendo uma alternativa eficiente, econômica e sustentável para o controle da poluição do ar.
Durante a respiração, inalamos compostos orgânicos voláteis (COVs), invisíveis, porém nocivos à saúde, como o benzeno, presente na fumaça do cigarro, e o clorometano, encontrado em sprays aerossóis. Pensando nesse problema ambiental e de saúde pública, Ursula Luana Rochetto Doubek, sob orientação do professor Edson Tomaz durante seu doutorado na Unicamp, desenvolveu um sistema mais eficiente para purificação do ar, base de uma tecnologia patenteada pela universidade. Em 2018, Luana fundou a CleAir, uma empresa spin-off da Unicamp, com foco em reatores fotocatalíticos que degradam poluentes tóxicos e até cancerígenos, liberando apenas gás carbônico e água como produtos finais. A CleAir foi contemplada no programa FAPESP PIPE e incubada na Incamp, planejando iniciar suas operações com a venda de reatores para residências e comércios, visando depois o mercado internacional. A invenção utiliza um tubo de quartzo recoberto com catalisador, configurado para otimizar a distribuição da luz ultravioleta, o que melhora o desempenho dos reatores e atinge eficiência de até 99% na degradação dos COVs. O próximo desafio da empresa é desenvolver versões menores dos reatores, adaptadas para clínicas, hotéis, spas e residências, com potencial adicional de inativar vírus, bactérias e patógenos graças à ação da luz UV.
Úrsula Luana Rochetto Doubek possui graduação (2007), Mestrado (2012) e Doutorado (2018) em Engenharia Química pela Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) e especialização em Engenharia Ambiental também pela UNICAMP (2011).É sócia fundadora da CleAir Technology, startup de base tecnológica na qual são desenvolvidos produtos e serviços na área de Meio Ambiente.
Resumo: 102016031052 A presente invenção se refere a um componente de tubo de quartzo com revestimento catalítico específico, que inclui recobrimento parcial da superfície externa do tubo e pode ser utilizado em sistema específico para fotocatálise heterogênea com uma configuração de revestimento catalítico em dupla superfície. O recobrimento parcial da superfície externa de um tubo de quartzo e o recobrimento total da parede interna de um tubo metálico externo (concêntrico com o tubo de quartzo), de maneira a proporcionar uma distribuição de luz UV ideal para melhorar o desempenho de reatores fotocatalíticos anulares com intuito de degradar compostos orgânicos voláteis em baixos tempos de residência. Este recobrimento diferenciado garante a presença de fótons tanto para ativar o catalisador presente nas paredes externas do tubo de quartzo quanto para permitir também sua refração através do quartzo atingindo as paredes internas do reator de metal também recobertas e fotoativas. 0 invento prevê a utilização de conjunto formado por diversos módulos unitários ampliando a capacidade de tratamento do sistema. O uso do dióxido de titânio bem como de outros tipos de catalisadores e a impregnação do catalisador com metais nobres como paládio e platina ou com outros óxidos de metais de transição é uma possibilidade para operar com este sistema.
Referências:
https://www.inova.unicamp.br/premioinventores/edicoes/edicao-2019/
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