As sobras de comida que vão parar no aterro sanitário ou são descartadas de forma indevida na natureza representam um problema socioambiental que não pode ser ignorado. Todo ano, mais de 500 bilhões de dólares se perdem na forma de resíduos provenientes do consumo de alimentos, conforme publicação da revista Foods, de 2021. Além do prejuízo financeiro, esse material jogado fora polui ecossistemas locais e contribui para emissão de gases do efeito estufa - principalmente por conta do chorume que se deposita no solo.

O desperdício ao longo de toda a cadeia produtiva equivale a cerca de 930 milhões de toneladas de comida, segundo o Programa das Nações Unidas para o Meio Ambiente (PNUMA). Isso representa 30% da produção global. No ranking dos países que mais desperdiçam, o Brasil ocupa a 10° posição e, sozinho, gera em torno de 46 milhões de toneladas de resíduos por ano. O  professor do Departamento de Tecnologia e Ciência dos Alimentos da UFSM, Juliano Barin, explica que o ideal é evitar ao máximo o descarte inadequado. Para além disso, o pesquisador evidencia que os efeitos do descarte devem ser mitigados por meio de soluções inovadoras.

Desde 2022, ele coordena projeto de pesquisa focado na superciclagem de rejeitos orgânicos, em parceria com a doutoranda Angélica Kaufmann. O termo significa reaproveitar um resíduo e agregar valor ao material, como no caso das cascas de laranja coletadas no RU, que são usadas para confecção de chocolate. “Aquilo que, na melhor das hipóteses, viraria adubo, se transforma em ingrediente para produção de novos alimentos”, explica Angélica.

O processo de superciclagem acontece por meio de uma impressora 3D, que cria  chocolates no formato de animais: um coelho, uma tartaruga e até uma esfinge aos poucos são moldados pela máquina. Depois da impressão, Angélica guarda as figuras em potes de amostra. Cada figura tem um grau diferente de pureza, o que indica a quantidade de casca de laranja que foi utilizada na produção do chocolate.

O objetivo da pesquisa é demonstrar que a food waste - comida jogada fora - pode ser usada para melhorar tanto o sabor quanto a qualidade nutricional de um produto. Isso possibilitará a criação de redes de consumo ambientalmente sustentáveis e economicamente lucrativas.

Inovar é o caminho

A empresa OlivePlus tem como objetivo utilizar o bagaço de azeite de oliva para produzir suplementos alimentares e bioinsumos farmacêuticos. Esse é outro exemplo de superciclagem na UFSM. No mercado da olivicultura, a cada 100kg de azeitonas, apenas 20 litros são transformados em azeite e o restante, 80kg, são bagaço, segundo levantamento da empresa.

A CEO da OlivePlus, Camila Monteiro, explica que a ideia do negócio surgiu durante o mestrado em Tecnologia dos Alimentos, quando ela percebeu que no Brasil não existia nenhuma iniciativa no setor. A startup nasceu na Incubadora Pulsar e iniciou suas atividades em março de 2022 como a primeira empresa do ramo de reaproveitamento de resíduos a operar na universidade. O material utilizado nas pesquisas vêm da indústria de azeite de Recanto Maestro. Por enquanto, a equipe atua no desenvolvimento de extratos alimentares e pretende iniciar estudos no campo farmacêutico. “Além de reaproveitar o resíduo, queremos trazer sustentabilidade e economia circular para a cadeia produtiva”, afirma Camila.

Ela espera que a criação do novo Parque Tecnológico da UFSM auxilie no projeto. O Parque vai sediar o primeiro Laboratório-Oficina voltado para a área de Tecnologia dos Alimentos no Brasil. “A UFSM vai ser uma espécie de cobaia para o resto do país”, brinca Juliano. Ele está empolgado com a ideia de um novo centro de pesquisa que ajude no desenvolvimento de projetos focados na sustentabilidade. Não se trata apenas de pesquisar uma ideia ou de criar um negócio, mas de pensar soluções para o cenário atual. “O alimento é uma pauta de ativismo”, conclui o professor.

Reportagem: Luanna Karoline e Rafael Reis
Contato: karoline.moraes@acad.ufsm.br / rtrdazevedo@gmail.com

A Universidade é reconhecida por sua pesquisa científica e seu compromisso com a excelência acadêmica. Segundo a Folha de São Paulo, a UFSM se encontra na 18º posição do ranking de Melhores Universidades do país na categoria de Pesquisa Científica. No Portal de Projetos, há cerca de 30 mil pesquisas. Destas, mais de 20 mil estão  publicadas e outras quatro mil estão em andamento em áreas  como saúde, educação, humanas, engenharia e agricultura. 

A maioria das pesquisas faz uso da tecnologia, como o estudo orientado pelo docente do Departamento de Análises Clínicas e Toxicológicas, José Antonio Mainardi de Carvalho. O projeto trata de uma condição vascular crônica, o lipedema - doença que ganhou notoriedade na comunidade científica e ocorre majoritariamente em mulheres que estão nos períodos de mudança de fase hormonal. Entre os  sintomas estão o surgimento de hematomas com frequência e sem explicação, dor e sensibilidade ao toque, sensação de inchaço, aumento de volume e alterações estéticas significativas nos membros atingidos.  

Existem, porém, dificuldades para chegar ao diagnóstico, uma vez que o lipedema pode ser confundido ou associado a outras condições como obesidade, linfedema e varizes. Com isso, há necessidade de estabelecer um diagnóstico mais preciso da doença. Segundo Michelle Kaefer, doutoranda responsável pela execução da investigação, existe um duplo papel na pesquisa. “Um deles é o desenvolvimento do biomarcador, mas ao mesmo tempo trazer conscientização para uma doença que estava até pouco tempo negligenciada”, explica Michelle.

Outro projeto em andamento na UFSM é o ‘Internet das coisas - IOT aplicada ao uso sustentável da água’. Coordenado pelo professor do Departamento de Eletrônica e Computação, Samuel Tumelero Valduga, ele visa diminuir o uso de água na irrigação de plantações de arroz, além de otimizar o tempo gasto nesse processo.  

As alunas do terceiro semestre de Engenharia de Telecomunicações, Mariana Pansonato Gomes e Aurea Elizabete Silva Falqueto, explicam que o ciclo do arroz é de 120 dias, em que a plantação tem que ficar 100% irrigada. As quadras de arroz são desniveladas e ocupam vários hectares. Isso dificulta o trabalho dos agricultores, que precisam verificar o nível da água de cada uma, processo que costuma durar cerca de seis dias.

Mariana afirma que, com o sistema IOT, pretende-se colocar um sensor nas comportas de água que ficam entre as quadras de plantação. O dispositivo terá capacidade de abri-las e fechá-las, além de  medir o nível da água. Cada sensor será controlado por um microcontrolador, o MCU ESP8266, que faz a leitura dos dados e enviará para o LORA ESP32, uma placa que se comunica via wi-fi. Ela, por sua vez, vai receber a informação dos sensores e enviar para a placa central, que também será LORA. A central vai reunir os dados e mandar para o aplicativo, que será disponibilizado ao fazendeiro. Com o aplicativo, será possível controlar as comportas e regular o nível de água mecanicamente.

Samuel explica que esse sistema contribui para a sustentabilidade ao permitir uma facilidade no controle da quantidade de água. Além disso, otimiza e facilita o trabalho dos agricultores. Por fim, acrescenta: “o projeto tem um cronograma de quatro meses e nosso objetivo final é obter um protótipo ou maquete funcional, criado por uma impressora 3D”.

Reportagem: Gabriela de Almeida e Maria Fernanda Dias
Contato: gabrieladealmeida2010@gmail.com / mariafernanda2001.mfm@gmail.com

Docente da UFSM há mais de 20 anos, André Luiz Aita tem graduação em Engenharia Elétrica e mestrado em Ciências da Computação pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS), doutorado pela Delft University of Technology (Delft), na Holanda, e hoje é docente do Programa de Pós-Graduação de Ciências da Computação na UFSM. 

Com experiência na área de ciência da computação, Aita explora as possibilidades transformadoras proporcionadas e discute os desafios éticos e de privacidade associados ao seu uso. Em entrevista para a .TXT, ele compartilha sua visão sobre as responsabilidades dos desenvolvedores em garantir o uso ético e responsável das inovações. 

.TXT: Como a ciência da computação ajuda a resolver problemas complexos que antes eram considerados insolúveis?

André: Não eram insolúveis. A solução que ainda não era conhecida. Por exemplo, a matemática, às vezes, tem problemas insolúveis talvez porque ainda não se tenha descoberto a solução. A computação trabalha com programação, que necessita de processadores, de computadores, para que o algoritmo e o programa rode. E a tecnologia, nos últimos anos, vem evoluindo de tal forma que esses processadores e esses computadores evoluíram muito. Então, aquelas tarefas que a princípio eram insolúveis porque consumiam muito tempo, hoje conseguimos fazer talvez em um dia ou em uma hora. 

.TXT: Você acredita que existam desvantagens no uso excessivo da tecnologia na pesquisa?

André: Todo excesso é prejudicial e não só nessa área. Então nós temos que saber dosar. Eu diria assim: excessos são prejudiciais. A resposta é simples e não está associada à tecnologia. Se você toma a tecnologia e a usa em excesso, pode ter algum problema, algum revés em função desse uso demasiado. 

.TXT: Quais são os desafios éticos e de privacidade associados ao uso da tecnologia na pesquisa científica?

André: A tecnologia permite a fácil comunicação. Não é a tecnologia que resulta nessa suposta falta de privacidade. Nós observamos as pessoas se expondo a partir de uma ferramenta que existe, certo? Quantas fotos você e eu temos publicadas na internet hoje? E essas fotos não se apagam nunca mais. A ferramenta que você tem disponível é que te permite se expor. A tecnologia está disponível, mas é você que escolhe se vai querer se expor ou não. 

.TXT: Como os avanços em tecnologia afetam a forma como a ciência é aprendida? 

André: Durante a pandemia percebemos um enorme avanço da tecnologia para ensino remoto e aprendizado. Antigamente, nós tínhamos uma única referência, que era a biblioteca, ou íamos ao professor, que era quem tinha o conhecimento. Hoje temos uma abundância de informações: não necessariamente são todas verdadeiras, mas há uma abundância delas.

.TXT: Quais são as responsabilidades dos desenvolvedores de tecnologia em garantir que suas inovações sejam utilizadas de forma ética e responsável? 

André: O fabricante de uma faca é responsável por sua produção. Qual é a responsabilidade dele durante a fabricação da faca? Seria a mesma que aquele responsável pela tecnologia tem? Em outras palavras, qual será o uso que você dará a essa faca? No momento que se disponibiliza esse recurso, você sabe que permite que pessoas de má índole o utilizem. Que façam mau uso da tecnologia. De certa forma, têm responsabilidade. Às vezes, você constrói algo para o melhor uso e nem imagina que aquilo que produz terá um uso que não esperava. Normalmente projetamos coisas para que sejam bem utilizadas.

Reportagem: Maria Fernanda Dias
Contato: mariafernanda2001.mfm@gmail.com

“Esse vai ser o futuro da construção civil?”. Foi o que um grupo de pesquisadores da UFSM se perguntou ao assistir uma palestra sobre concreto digital.  A perspectiva futurista e a vontade de estudar mais o assunto, motivaram os pesquisadores. Eles idealizaram um projeto e o tiraram do papel o mais rápido possível para colocar a UFSM dentro do “boom” da impressão 3D de concreto. Assim nasceu o projeto NanoCem3D, que estuda a manufatura que promete trazer o futuro para dentro da nossa universidade. 

No final de 2021, o Grupo de Estudos em Materiais Sustentáveis para Construção (GEMASC), iniciou as tratativas para a busca de recursos e compra da impressora 3D. A partir daí, alguns dos pesquisadores direcionaram seus esforços para o estudo da impressão de concreto. A ideia do projeto é contribuir para tornar a construção civil um campo mais sustentável. O professor e orientador do projeto, Erich Rodríguez, conta a importância de trabalhar com a indústria automatizada para proporcionar uma construção mais rápida e com menos desperdício de resíduos. Segundo Rodríguez, "nosso objetivo é tentar resolver esses problemas a longo prazo, porque a indústria digital pode ser uma boa alternativa”. 

A nova tecnologia surge em oposição aos materiais tradicionalmente utilizados na construção civil. Embora ela seja relativamente recente e ainda muito cara, a impressão de concreto tem enorme potencial de desenvolvimento de mercado. Os pesquisadores trabalham com uma peça deste quebra-cabeça. Eles precisam estudar o processo em microescala para que, eventualmente, possa ser implementado em grande escala. Para contribuir com o aperfeiçoamento econômico desta tecnologia, são desenvolvidas pesquisas sobre materiais, parâmetros, softwares e processos.

A doutoranda em Engenharia Civil e pesquisadora do projeto, Tuani Zat, conta que na construção civil ainda se utilizam processos ultrapassados e que o objetivo do estudo é inovar na produção. A automação da construção, a longo prazo, é mais benéfica ao meio-ambiente do que o método tradicional,  reduz a mão de obra e diminui o desperdício de materiais.

Um dos motivos de buscar alternativas para a utilização de concreto é a preocupação com a emissão de dióxido de carbono e com o alto consumo do clínquer, principal constituinte do cimento e um grande poluidor. Dentro do GEMASC, os pesquisadores trabalham com materiais alternativos desde 2018 e, no último ano, a equipe decidiu começar os estudos na área de impressão de concreto em 3D.

O projeto foi dividido em três frentes de pesquisa: uma com argamassa mais básica para que possam estudar as propriedades mecânicas do material - processos de corte, camadas e etc -, uma que testa o processo de impressão com geopolímeros - ligantes alternativos produzidos a partir de resíduos - e uma que que trabalha com cimento branco para estudar questões decorativas. Além disso, a equipe testa quantas camadas o material suporta, em quanto tempo ele consegue imprimir e outras particularidades.

No dia a dia,  o grupo escolhe o foco de pesquisa que eles irão se dedicar naquele momento e depois definem seus objetivos. Antes de tudo, constituem uma mistura que seja imprimível na máquina, para depois estudar suas diversas propriedades e encontrar a consistência perfeita.

Para realizar a impressão, os pesquisadores precisam pensar em um material que tenha bom desenvolvimento, pouco desperdício e seja funcional com um tempo rápido de produção. A equipe testa diversas misturas, alterando suas propriedades até encontrar a condição que atinja os objetivos delimitados para aquele estudo. O orientador do projeto costuma nortear a composição da mistura e a doutoranda Tuani Zat é responsável por organizar a equipe e designar as tarefas de cada um. 

Cimento sustentável 

A doutoranda da UFSM, Tuani Zat,  trabalha com a impressão 3D de materiais cimentícios mais sustentáveis para a construção civil. Ela explica que o cimento como o utilizamos hoje é um grande emissor de CO² e, além de gerar muitos desperdícios, o processo de produção é ultrapassado. Zat possui histórico com pesquisas em materiais sustentáveis devido ao seu trabalho de mestrado na produção de cerâmica vermelha a partir de resíduos.  Para ela, é fundamental que a UFSM incentive tecnologias que prezam por um futuro melhor e inovem dentro da construção civil.

Em seu projeto de doutorado, ela trabalha com a funcionalidade da impressão com materiais sustentáveis através dos estudos da reologia do material. Zat modifica as propriedades a níveis micro e nano que alteram as especificidades do material final. A viscosidade, tensão, força aplicada e etc são características que não importam nos métodos tradicionais e que, para a automação, necessitam de mais estudos. Ela afirma que seus objetivos são produzir materiais alternativos e um laudo de que são viáveis para a impressão: “Queremos viabilizar o uso de diferentes materiais na construção da forma mais sustentável possível”. 

Cinza Volante

A graduanda em Engenharia Civil, Maria Fernanda Dornelles Howes, desenvolve seu Trabalho de Conclusão de Curso dentro do projeto de impressão de concreto em 3D. Howes utiliza o geopolímero, material obtido através de resíduos, em sua pesquisa. Ela trabalha com a cinza volante, encontrada na fumaça da queima de carvão mineral. O material, que seria descartado pela indústria, é destinado para produção de concreto alternativo. Outro benefício para a utilização da cinza volante seria a renovabilidade, uma vez que é obtida na queima de carvão mineral, sendo possível sempre se obter mais sem gerar escassez.

Reportagem: Ana Luiza Dutra e Luísa Monteiro

Fotos: Luísa Monteiro