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NPLASMA – Núcleo de Estudos de Tecnologia do Plasma

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I. Justificativa

O plasma térmico não é uma tecnologia recente, porém nos últimos anos, com a necessidade de desenvolvimento de novos processos e novos materiais, tem encontrado muitas aplicações em diversas áreas da tecnologia. Essencialmente, o plasma térmico é um processo onde um gás é superaquecido a temperaturas da ordem de 5.000 °C, podendo chegar a 50.000 °C, utilizando como fonte de energia um arco elétrico. Com tal fonte de calor e considerando que basicamente não há restrições de qual gás possa ser utilizado, muitos diferentes processos podem ser elaborados e desenvolvidos com a utilização desta tecnologia. Dentre as principais aplicações estão a síntese de materiais e geração de nano partículas como a zircônia e o silício grau solar. Na área ambiental temos aplicações na área de tratamento de resíduos industriais, urbanos e hospitalares, além da recuperação de materiais para reuso, como embalagens tipo longa vida, alumínio, embalagens complexas, entre outros. Na área de tratamento de superfície, o plasma tem sido largamente utilizado através de processos de plasma spray ou plasma coating para a alteração da dureza e características físico-químicas de peças especiais como as partes internas de turbinas de avião, componentes de satélites, entre outras aplicações. Na área da metalurgia, o plasma térmico tem sido empregado para a redução de diversos minérios para a sua forma metálica, com a vantagem da eficiência energética do processo como um todo e com a preocupação com a qualidade de energia da rede elétrica. Na área de tecnologia de petróleo, recentemente as tochas de plasma tem sido utilizadas para perfuração de solos e rochas em substituição às brocas mecânicas. Para todas as aplicações citadas acima, muito tem sido pesquisado na área do desenvolvimento de tochas de geração de plasma assim como os conversores de energia elétrica, responsáveis pela geração do plasma.

Em todas estas áreas existem ainda muitos desenvolvimentos tecnológicos e pesquisas a serem realizadas, razão pela qual este grupo se estabeleceu e pretende promover trabalhos de pesquisa e desenvolvimento com o envolvimento de alunos e professores.

II. Objetivos do Grupo

Os objetivos do grupo são:

  • Estruturar as atividades de laboratório para a pesquisa da tecnologia de plasma térmico e suas aplicações.
  • Promover a pesquisa e desenvolvimento na área da tecnologia de plasma através de trabalhos de pesquisa de professores em RTI, trabalhos de iniciação científica, trabalhos de conclusão de curso (TCC) e estágios.
  • Buscar parcerias com empresas que atuam na área de plasma térmico para o compartilhamento de conhecimento e busca de patrocínio.
  • Buscar parcerias com empresas usuárias da tecnologia plasma térmico e seus produtos para busca de patrocínio e prestação de serviços.

III. Linhas de Pesquisa

Dentro das possibilidades da aplicação da tecnologia de plasma, selecionamos inicialmente as seguintes linhas de pesquisa:

  • Estudo e desenvolvimento de conversores e tochas para a geração de plasma térmico. O estudo envolve as tochas de arco transferido e arco não transferido.
  • Estudo e desenvolvimento da utilização de plasma térmico para o tratamento de resíduos urbanos e resíduos industriais. O estudo envolve a caracterização, processamento, inertização (lixiviação e solubilização) dos subprodutos, recuperação energética, reuso dos materiais e impactos ambientais globais.
  • Estudo e desenvolvimento da utilização de plasma térmico para a aplicação de plasma spray e plasma coating para o tratamento das propriedades de superfícies. O estudo envolve a tipificação das características do tratamento de superfície (dureza, resistência mecânica, corrosão, etc), estudo das características elétricas do processo, estudo e desenvolvimento do conversor de potência e tocha de deposição de material.
  • Estudo e desenvolvimento da utilização de plasma térmico para a síntese de novos materiais e nano partículas. O estudo abrange a obtenção de novos materiais com a utilização de plasma térmico, como silício grau solar, zircônia, entre outros.

IV. Componentes do Núcleo de Estudos e Pesquisa

Inicialmente o grupo conta com os seguintes componentes e suas respectivas
funções:
Prof. Me Mário Gonçalves Garcia Jr – coordenador
Prof. Dr Edvaldo Luis Rossini – pesquisador
Prof. Me Mário Gonçalves Garcia Jr – pesquisador

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