Por Camila Alves Mantovani

Produzir um trabalho científico é algo que demanda investimentos em capacitação e recursos físicos. Para isso, é preciso tempo para que as proposições amadureçam, possam ser aprimoradas, e, depois, apropriadas pela sociedade. Em certos casos, há a necessidade de o pesquisador criar a própria infraestrutura de base. Por isso, atrair boas parcerias que investem nas propostas  é algo fundamental.

Eis o caso da pesquisa coordenada por André Guimarães Ferreira, professor do Cefet-MG. O estudo, intitulado “Projeto, construção e simulação de um secador (adaptável como secador híbrido solar-elétrico)”, teve início em 2009, com apoio da FAPEMIG. Esse foi o primeiro passo de uma série de iniciativas que geraram inovação,  produção de conhecimento e  formação de pesquisadores. A ideia principal era a criação de um secador para remover a umidade de qualquer produto a ser desidratado.

“O projeto inicial foi aprovado em 2009 e finalizado em 2011. Com os recursos investidos, compramos todo o material para construir o secador e criar uma estrutura laboratorial para a pesquisa. Como temos, no Cefet-MG, o curso técnico de Mecânica, pudemos usar o laboratório de caldeiraria e de usinagem e fazer toda a construção internamente. Assim, ganhamos know-how para construir secadores segundo esse mesmo princípio, e com instrumentação de medição”, explica o professor.

Sol e eletricidade

A primeira aplicação do secador dizia respeito à área de alimentos: bananas foram usadas como “matéria-prima”. Segundo o pesquisador, a secagem é um dos mais importantes processos de conservação da comida.  Além disso, por meio da remoção de umidade, reduz-se a massa e o volume, o que impacta, positivamente, nos custos de transporte.

Outro ponto importante dizia respeito à ideia de que, inicialmente, o secador funcionava, exclusivamente, por meio de energia elétrica.“Essa questão se tornou a base do trabalho. Caso a geometria se mostrasse viável, ela poderia ser adaptada a um coletor de ar na abertura de entrada do secador, para pré-aquecer o ar de forma solar. Assim, complementaríamos de maneira elétrica – o que viria a melhorar as condições de custo final do processo de secagem”, pontua.

No que tange à forma (geometria) projetada para o produto, André ressalta que, ao mesmo tempo em que ela se mostrou vantajosa, ao permitir a criação do secador híbrido (solar-elétrico), também apresentou falhas. “Apesar de alcançarmos eficiência térmica – por volta de 80% da conversão do ar quente –, o projeto inicial apresentou limitações relativas à secagem heterogênea”, explica o professor.

A partir dos resultados obtidos, nos trabalhos subsequentes, realizaram-se mudanças estruturais internas. O intuito era promover o escoamento mais igualitário nas seis bandejas que compõem o secador, para, então, gerar uma desidratação também mais homogênea.

Outras aplicações testadas com o secador foram realizadas, por exemplo, com minério de ferro, para redução do volume; com resíduos, em busca diminuição de volume e de massa para transporte e descarte em aterro; e com bagaço de cana, para cogeração de energia.

“O bagaço é interessante de ser trabalhado, pois acaba descartado nas lanchonetes que vendem caldo de cana. Quando retiramos sua umidade, por meio do processo da secagem, aumentamos seu poder de queima, para que seja usado como combustível (biomassa)”, explica o pesquisador.

Outros dispositivos

Atualmente,  há dois trabalhos em execução: um de secagem de cacau, e outro, de café. Eles destacam-se por não rodarem apenas nesse secador, mas, também, no solar, desenvolvido, em paralelo, pelo professor, com recursos internos. Ambos caminham para sua finalização.

De acordo com André Ferreira, a ideia, agora, é partir para o desenvolvimento de outros dispositivos com princípios melhorados. “Gostaríamos de poder desenvolver secadores de maior porte, voltados a pequenos e médios produtores rurais, que têm grande interesse nesse tipo de produto. No entanto, temos uma limitação de espaço para desenvolver tais estudos, pois a pesquisa em energia solar demanda espaço e, dentro do Cefet, não temos áreas com disponibilidade solar. Os ambientes são muito sombreados e restritos, o que compromete nossos ensaios”, explica.

O professor pondera, porém, que, cada vez mais, os estudos permitem o aprimoramento dos dispositivos. Isso se deve, principalmente, ao desenvolvimento de análises numéricas, dos resultados da modelagem e da simulação computacional, além da experiência acumulada em outros projetos. A ideia é continuar a desenvolver secadores com estruturas mais otimizadas, que aumentem sua eficiência energética e exegética, mas ainda de pequeno porte, passíveis de se operar institucionalmente.

 

Por dentro da inovação

O secador é desenvolvido com paredes isoladas termicamente por lã de vidro. É revestido, interna e externamente, por chapas de aço galvanizado. Elas são devidamente pintadas para blindar a estrutura de madeira, de modo a evitar danos por ação da umidade do processo de secagem; proteger os alimentos, para que não sofram contaminação microbiológica (devido, justamente, ao contato com a madeira); e revestir o isolamento térmico.

No secador, o ar penetra, à temperatura ambiente, por um tubo. É aquecido, por uma resistência elétrica, até atingir uma temperatura fixa, alcançada devido à ação de um sistema de controle térmico. A partir daí, o ar atravessa as bandejas com o produto a ser secado, de maneira a remover a umidade, e deixa o aparelho por meio de um canal retangular telado, sob ação de um exaustor instalado logo na entrada.

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