Novo
combustível aeroespacial
Wilson Galvão – da Agência
de Inovação da Reitoria/UFRN
O
termo empuxo é usado em diversas áreas, mantendo relação umbilical com o
Princípio de Arquimedes: uma força que possui direção vertical e sentido para
cima. No setor aeroespacial, especificamente quando falamos em foguetes e
mísseis, essa força é “combinada” com a terceira Lei de Newton - ação e reação,
para que ocorra o lançamento dos equipamentos. Entretanto, para que aconteça o
arremesso, é necessário que o projétil leve combustível no seu interior. Mas
não um combustível qualquer; tecnicamente, um propelente, ou seja, materiais
energéticos que apresentam a característica específica de liberar alta
quantidade de energia durante o seu uso.
Na
Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN), dois cientistas
desenvolveram um novo combustível espacial, a partir da utilização de um
aglutinante “diferenciado” na formulação do propelente. A nova tecnologia
resultou em um depósito de pedido de patente denominado “Aglutinante à base de
acetatos e alcóxidos para emprego em propelentes sólidos ou híbridos para
foguetes e mísseis”. Robson Fernandes de Farias, docente do Instituto de
Química da Universidade e um dos inventores envolvidos, frisa que a formulação
surgiu a partir da tentativa de encontrar alternativas a uma solução padrão
atualmente.
“A
formulação é um novo combustível sólido, tecnicamente denominado propelente. O
diferencial é, basicamente, a formulação, a qual utiliza novos ingredientes,
com performance satisfatória já aferida em laboratório e que, muito importante,
não utiliza ingredientes importados”, explica Robson. De fabricação
substancialmente estrangeira e desenvolvido na década de 60, o propelente à
base de poliuretano, tendo o polibutadieno hidroxilado líquido (PBLH), se
tornou o mais importante no mundo. Por causa disso, a dupla de químicos
envolvida defende a busca por substitutos que reúnam virtudes e que sejam
formulações alternativas. Segundo eles, substâncias promissoras como o
“glycidyl azide polymer” (GAP) ou o “poly nitrato methyl methyl oxetane”
(poly-NIMMO) ainda não são economicamente viáveis ou apresentam propriedades
físicas inferiores às exibidas pelo PBLH. “Assim, buscar propelentes que
superem essas dificuldades é um dos nossos propósitos, e o uso dos alcóxidos
metálicos reveste-se de situação singular, em função de seu emprego na
preparação de materiais híbridos inorgânico-orgânico”, identifica George Santos
Marinho, outro cientista autor do depósito.
O
empuxo
Em
foguetes, a queima do propelente ocorre na câmara de combustão, momento em que
gases quentes são gerados. Estas substâncias são então ‘expulsas’ para trás por
uma abertura na traseira; no mesmo momento, na parede interna da câmara, é dado
o start de uma reação oposta – o empuxo. A junção das duas ações empurra o
foguete para frente. Muito embora outras formas de propulsão possam
eventualmente ser consideradas, em termos de sistemas de propulsão
operacionais, a propulsão química descrita é a única capaz de lançar artefatos,
como foguetes e mísseis, a partir do solo. Desta forma, a composição do
propelente, que engloba um combustível, de um oxidante e de um aglutinante, é
sempre na direção de maior capacidade de desempenho na liberação de energia.
“Estamos tentando produzir novos propelentes com desempenho satisfatório, que
de repente tenha um mais baixo custo, ou os ingredientes sendo produzidos pela
indústria nacional. Fatalmente teremos outras formulações, haja vista as pesquisas
que desenvolvemos”, pontua Robson Farias.
No
início do ano, o cientista já havia depositado sozinho uma patente de uma outra
composição para propelente. Desta vez em dupla com George Santos Marinho, a
nova tecnologia já foi submetida a testes de combustão em minifoguete de aço.
Ambos realçam que os parâmetros combustionabilidade, tempo de queima e resíduos
sólidos resultantes foram investigados, com a escolha das substâncias para a
formulação efetuada em função de caraterísticas desejáveis para o aglutinante,
tais como tempo de cura relativamente curto, processabilidade e grande
liberação de energia na combustão. “Constatamos que os propelentes formulados
empregando-se o novo aglutinante, combustionam perfeitamente, de forma
contínua. Além disso, dentro do tempo de estudo, uma vez preparado, o
propelente é quimicamente estável, ou seja, não explosivo, e não higroscópico,
pois tem a capacidade de não absorver a umidade do ar”, lista George Marinho.
Embora
as principais aplicações de propelentes sólidos sejam como combustíveis no
lançamento de foguetes, mísseis e projéteis, eles também podem ser utilizados
como gerador de gás para turbinas e motores – com a finalidade de geração de
energia e transformação de movimento. O aglutinante tem, portanto, a função de
facilitar a processabilidade do combustível para que mais facilmente ele
alcance esses intuitos, sendo, preferencialmente, também uma substância
combustionável. “O novo aglutinante que desenvolvemos será denominado Alcoxtial
e sua obtenção é feita em misturador mecânico, mediante adição dos reagentes e
agitação, obtendo-se, ao final, uma massa uniforme”, finaliza Robson.
O
que é um pedido de patente?
Patente
é um título de propriedade temporária sobre uma invenção ou modelo de
utilidade, outorgado pelo Estado aos inventores, autores ou outras pessoas
físicas ou jurídicas detentoras de direitos sobre a criação. Assim, o depósito
de pedido de patente é o primeiro passo para garantir direitos de
comercialização exclusiva, por um determinado período, de uma nova invenção com
aplicação industrial. Na UFRN, as notificações de invenção são feitas através
do Sigaa, através da aba “pesquisa”. Em seguida, a equipe da AGIR entra em
contato com o inventor para dar prosseguimento aos tramites.
O
ato de patentear em si significa, portanto, conferir à Universidade e ao
pesquisador a justa precedência sobre o que foi desenvolvido, com a
possibilidade de captação de recursos, via royalties. Contudo, para além do
retorno financeiro, há o retorno do reconhecimento intelectual. É o que pontua
o diretor da Agência de Inovação, Daniel de Lima Pontes, para quem o processo
de patenteamento é relevante por envolver a formação de recursos humanos, desde
alunos de iniciação científica até doutorado, além de ser fruto de um projeto
de pesquisa com aplicabilidade.
Nesse
primeiro momento do depósito, o Instituto Nacional de Propriedade Intelectual
(INPI) “guarda” o documento por 18 meses em sigilo. Em seguida, o estudo é
publicado e fica o mesmo período aberto a contestações. Após os três anos, o
Instituto parte para a análise em si e, se não encontrar nada parecido, faz a
concessão. Por causa disso, o processo em si de expedição da carta patente
acontece costumeiramente após cinco anos do depósito.
Essa
proteção das tecnologias desenvolvidas por inventores da UFRN tem como objetivo
resguardar os diretos patrimoniais da instituição frente aos investimentos
intelectuais e financeiros dispendidos durante o seu desenvolvimento, mas
também permitir que estes novos produtos e processos sejam licenciados por
empresas que possam explorá-los comercialmente, gerando recursos para a
instituição na forma de royalties que novamente serão investidos em inovação.
Assessoria
de Comunicação/
Agência
de Inovação da Reitoria da UFRN
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