Acordo vai ampliar pesquisa com nióbio

8 de outubro de 2021 às 0h20

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Crédito: Divulgação

A CBMM, líder mundial na produção e comercialização de produtos de nióbio, e o Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM), organização supervisionada pelo Ministério de Ciência, Tecnologia de Inovações (MCTI), firmaram acordo de cooperação em pesquisa e desenvolvimento tecnológico e científico na área de materiais supercondutores com aplicação de nióbio.

“O objetivo deste acordo de cooperação é fazer ciência, desenvolver tecnologias e aplicá-las em todas as escalas, agregando valor a novos produtos de interesse da sociedade”, comenta o Gerente de Engenharia e Tecnologia do CNPEM, James Citadini.

“A CBMM atua para diversificar o mercado global de nióbio, e para isso investe cerca de R$ 200 milhões por ano em seu Programa de Tecnologia, sendo o segmento de supercondutores um dos mais inovadores. Entendemos que não há alternativa para a produção desses materiais em grande escala que não passe pela utilização do Nióbio”, destaca o gerente do segmento de Produtos Especiais da CBMM, Rodolfo Morgado.

O CNPEM é uma organização que tem por missão prover e contribuir para o desenvolvimento científico e tecnológico do País, nas áreas de sua competência. Para a compreensão das propriedades de materiais supercondutores, o CNPEM tem a sua disposição a infraestrutura do Sirius, que conta com diversas estações de pesquisa que propiciam o estudo do comportamento magnético dos materiais.

O acordo – Este acordo visa também propiciar o projeto, desenvolvimento e aplicações da supercondutividade como elemento chave do desempenho de equipamentos nas mais variadas áreas, incluindo médica, energia, física de partículas, elétrica e eletrônica, defesa, gerando componentes de alto valor agregado.

A ciência, tecnologia e aplicações que estão na essência da atuação do CNPEM, ao estarem aliadas ao expertise de empresas como a CBMM, resultarão numa estratégia completando um ciclo.

“Este acordo tem o potencial de colocar o Brasil como um produtor de materiais e equipamentos supercondutores, de classe mundial quanto à qualidade e desempenho, a partir de produtos desenvolvidos no País”, pondera o Diretor-Geral do CNPEM, Antonio José Roque da Silva.

“Com essa parceria vamos acelerar o desenvolvimento de tecnologias disruptivas em território nacional, proporcionando um ambiente de inovação em toda a cadeia produtiva. Acreditamos que se trata de uma oportunidade relevante para tornar o Brasil protagonista em todo o mundo e detentor de conhecimentos avançados neste segmento”, comenta o vice-presidente da CBMM, Ricardo Lima.

Nióbio O nióbio é um metal que possui alta condutividade térmica e elétrica, maleabilidade, ductilidade e alta resistência à corrosão, ao calor e ao desgaste. Por essas características é utilizado em diversas ligas metálicas para aprimorar as propriedades de diferentes materiais.

Este elemento pode ser aplicado na estrutura de edifícios e pontes, em veículos, turbinas de avião, foguetes e sondas espaciais, além de tubulações de gás e baterias elétricas. Além disso, é essencial para o desenvolvimento de materiais supercondutores. A supercondutividade é a propriedade que permite a certos materiais conduzirem corrente elétrica sem resistência e, portanto, sem perda de energia.

Os supercondutores já são utilizados em aplicações que visam transmissão de energia e motores elétricos muito mais eficientes, máquinas de ressonância magnética e outros equipamentos de diagnóstico médico de alto desempenho, além da confecção de equipamentos para pesquisas científicas, como em magnetos para aceleradores de partículas.

No entanto, uma grande limitação para o uso de materiais supercondutores em larga escala é a necessidade de serem mantidos a temperaturas baixíssimas, próximas do zero absoluto (-273.15°C), exigindo sua associação a grandes infraestruturas de resfriamento. Sendo assim, há uma constante busca por materiais supercondutores que operem a temperaturas cada vez mais próximas da temperatura ambiente, o que viabilizaria uma verdadeira revolução tecnológica. E é aqui que ligas de nióbio-titânio fazem a diferença, desempenhando papel vital para a operação desses equipamentos.

Estações experimentais – Uma das novas estações experimentais a serem inauguradas no Sirius, denominada Ema, é um dos recursos mais avançados para experimentos que buscam soluções para tecnologias que envolvem a supercondutividade.

A estação de pesquisa foi projetada para estudar materiais submetidos a temperaturas extremamente altas, mais de 8000°C, ou extremamente baixas, próximas do zero absoluto; ou também a pressões extremamente altas, equivalentes ao dobro da pressão no centro da Terra. Quando a matéria é submetida a essas condições extremas, ela pode apresentar novas propriedades físicas e químicas, passando, por exemplo, de condutor para isolante, de magnético para não magnético, e vice-versa, ou mesmo apresentar características que não existem em condições normais como é o caso dos materiais supercondutores.

Tais condições só podem ser desvendadas por um feixe de raios X de alto brilho, como o produzido pelo Sirius, a partir da combinação de diversas técnicas, como difração, espectroscopia de absorção e espalhamento inelástico de raios X. Nessa linha será possível responder perguntas sobre a estrutura atômica dos materiais e como elas mudam de acordo com as condições de baixíssima temperatura ou altíssima pressão necessárias durante o processo de manufatura de um material supercondutor.

“No Sirius temos como investigar as aplicações em condições excepcionais. Entender quais fatores garantem as propriedades desejadas e quais estratégias podem ser buscadas para a manufatura do material. São recursos que não tínhamos até agora e que pouquíssimos lugares no mundo têm”, esclarece Citadini.

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