grafeno – Minerais do Brasil

Grafeno auxilia na recuperação de ouro de resíduos eletrônicos

Posted on 31 de agosto de 202219 de setembro de 2022 by isaura

O Portal da Mineração já abordou o potencial do grafeno de transformar o mercado, principalmente de tecnologia. O nanomaterial é composto apenas por carbono, em que os átomos se ligam e formam estruturas hexagonais, formando uma fina camada. Pode ser aplicado em diversas áreas, sendo as mais conhecidas: construção civil, energia, telecomunicações, medicina e eletrônica.

Pesquisadores chineses da Universidade de Tsinghua, do Instituto de Tecnologia Avançada de Shenzhen sob a Academia Chinesa de Ciências (CAS) e britânicos do Instituto de Pesquisa de Metais sob o CAS e da Universidade de Manchester descobriram mais uma forma de utilização do nanomaterial. O óxido de grafeno reduzido pode extrair ouro de resíduos eletrônicos com alta eficiência e sem precisar de outros produtos químicos ou energia.

O ouro é utilizado em componentes eletrônicos devido à sua alta condutividade elétrica e facilidade de trabalhar. Entretanto, os dispositivos eletrônicos têm um alto volume de negócios, e a recuperação de ouro e outros metais preciosos é um processo que muitas vezes é complicado, ineficiente e requer produtos químicos ou alto calor.

O método desenvolvido pelos pesquisadores permite que apenas 1 grama de grafeno seja suficiente para extrair mais de 95% do ouro em uma determinada amostra. Primeiro, o lixo eletrônico é moído e depois dissolvido em uma solução. Uma membrana feita de óxido de grafeno reduzido é adicionada e, dentro de alguns minutos, o ouro puro começa a se acumular na superfície da membrana, que pode ser queimada, deixando para trás o ouro. A técnica pode ajudar a reduzir a quantidade de ouro que vai para o desperdício, além de reduzir o crescente problema ambiental do lixo eletrônico.

Veja o vídeo e confira como o ouro é extraído:

Sobre o grafeno

O Brasil tem uma das maiores reservas de grafita natural, material que contém grafeno. O país tem 45% do total das reservas mundiais. Embora seja observada a ocorrência de grafita em todo o território brasileiro, as reservas exploradas encontram-se em Minas Gerais e Bahia. Com a matéria-prima abundante, o Brasil também investe em pesquisas na área. O primeiro laboratório da América Latina destinado a pesquisas com grafeno está localizado no Brasil, na Universidade Presbiteriana Mackenzie em São Paulo, chamado MackGraphe.

O nanomaterial é 200 vezes mais forte que o aço. Apesar de fino e leve, o grafeno é um material extremamente forte, sendo o elemento mais rígido que se conhece, superando até mesmo o diamante. É o cristal mais fino conhecido e suas propriedades o fazem ser muito desejado, por ser leve, condutor de eletricidade, rígido e impermeável.Outra vantagem do material é que ele é extremamente barato para ser produzido.

*Com informações do site Click Petróleo e Gás.

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Conheça o Grafeno: produto da mineração que pode revolucionar o mundo da tecnologia

Cientistas transformam máscaras descartáveis em baterias econômicas e de longa duração

Posted on 16 de fevereiro de 2022 by isaura

A tecnologia que pode converter resíduos médicos, incluindo máscaras descartáveis, em baterias flexíveis e econômicas com o auxílio da tecnologia do grafeno

Com a pandemia de covid-19 as máscaras começaram a fazer parte do cotidiano das pessoas como se fossem uma segunda pele. É fundamental para a prevenção em relação ao vírus. Estima-se que a população mundial utiliza mais de 130 milhões de máscaras por mês. Quando essas máscaras são descartadas, elas criam centenas de toneladas de resíduos de polímeros. Esses resíduos são difíceis de reciclar e emitem produtos químicos tóxicos se queimados.

Cientistas da Universidade Nacional de Ciência e Tecnologia (NUST MISIS), na Rússia, desenvolveram uma tecnologia que pode converter resíduos médicos, incluindo máscaras descartáveis, em baterias flexíveis e econômicas com o auxílio da tecnologia do grafeno.

O grafeno é um importante produto da mineração composto por carbono. Ele pode ser aplicado em diversas áreas, sendo as mais conhecidas: construção civil, energia, telecomunicações, medicina e eletrônica. Além disso, ele também pode ser utilizado na produção de baterias e tecnologias de energia limpa.

Para criar uma bateria do tipo supercapacitor, primeiro as máscaras são desinfetadas com ultrassom, depois mergulhadas em ‘tinta’ feita de grafeno, que satura o material, a uma temperatura de 1000-1300°C. Um separador, também feito de material de máscara, com propriedades isolantes é então colocado entre os dois eletrodos feitos do novo material. Ele é saturado com um eletrólito especial, e, em seguida, uma concha protetora é criada a partir do material dos blisters médicos, como o paracetamol, explicou o professor Anvar Zakhidov, diretor científico do projeto de infraestrutura “Dispositivos fotovoltaicos de alto desempenho, flexíveis e baseados em perovskitas híbridas” da NUST MISiS.

Os pesquisadores afirmam que as baterias que utilizam grafeno e máscaras descartadas são bastante eficazes e que alcançam uma densidade de energia de 99,7 watts-hora por quilograma (Wh/kg). Esse valor se aproxima da densidade de energia da bateria de íons de lítio, que varia entre 100 e 265 Wh/kg

O novo método pode abrir caminho para a produção de baterias superiores de várias maneiras às baterias convencionais mais pesadas e revestidas de metal, que exigem mais custos de fabricação. As baterias finas, flexíveis e de baixo custo também são descartáveis ??e podem ser usadas em eletrodomésticos, de relógios a lâmpadas, no futuro.

*Com informações do site Click Petróleo e Gás

Conheça o Grafeno: produto da mineração que pode revolucionar o mundo da tecnologia

Posted on 25 de junho de 202125 de junho de 2021 by isaura

Composto de carbono poderá substituir fibra ótica no futuro das conexões e trazer velocidade ultrarrápida

Queridinho no mundo da tecnologia devido às suas infinitas possibilidades de aplicação, o grafeno é mais um produto produzido pela mineração brasileira que pode transformar o mercado. O nanomaterial é composto apenas por carbono, em que os átomos se ligam e formam estruturas hexagonais, formando uma fina camada. Pode ser aplicado em diversas áreas, sendo as mais conhecidas: construção civil, energia, telecomunicações, medicina e eletrônica.

O Brasil tem uma das maiores reservas de grafita natural, material que contém grafeno. As reservas naturais de grafite brasileiras chegam a 45% do total mundial. Embora seja observada a ocorrência de grafita em todo o território brasileiro, as reservas exploradas encontram-se em Minas Gerais e Bahia. Com a matéria-prima abundante, o Brasil também investe em pesquisas na área. O primeiro laboratório da América Latina destinado a pesquisas com grafeno está localizado no Brasil, na Universidade Presbiteriana Mackenzie em São Paulo, chamado MackGraphe.

Você sabia que o grafeno é 200 vezes mais forte que o aço? Apesar de fino e leve, o grafeno é um material extremamente forte, sendo o elemento mais rígido que se conhece, superando até mesmo o diamante. É o cristal mais fino conhecido e suas propriedades o fazem ser muito desejado, por ser leve, condutor de eletricidade, rígido e impermeável.

Para se ter uma ideia do tamanho desse material, a espessura de uma folha de papel corresponde à sobreposição de 3 milhões de camadas de grafeno. É o material mais fino isolado e identificado pelo homem: sua dimensão é da ordem de nanometros. Ele é leve e resistente, capaz de conduzir eletricidade melhor que metais, como cobre e silício.

Outra vantagem do material é que ele é extremamente barato para ser produzido. Daí vem a tal revolução que o material pode trazer, já que tem muito mais qualidades que o plástico e o silício.

Grafeno poderá substituir a fibra ótica

Cientistas americanos estudam a possibilidade de substituir fibras óticas por Grafeno. Crédito; Divulgação

A fibra ótica, filamento flexível e transparente fabricado a partir de vidro, fios de silício ou plástico extrudido, é utilizada como condutor de elevado rendimento de luz, imagens ou impulsos codificados. Considerada o melhor padrão para transmissão de dados nos dias atuais, a tecnologia se tornou predominante no Brasil e no mundo.

No entanto, cientistas da Universidade de Wisconsin, nos Estados Unidos, estão desenvolvendo um estudo com o grafeno que futuramente pode substituir essa tecnologia. Eles estudam a possibilidade de utilizar o grafeno para modular frequências em velocidades inigualáveis e até mesmo inimagináveis ao que se tem atualmente, além de bloquear frequências indesejadas, tornando as conexões mais estáveis.

Para isso, os especialistas desenvolveram as menores estruturas de fita de grafeno possíveis, em dimensões inéditas. O grafeno conta com características físicas únicas — é a única substância conhecida que pode se comportar como um isolante e supercondutor ao mesmo tempo, dependendo da sua estrutura. Desta forma, seria possível escaloná-lo de forma que seja alcançada a melhor interação com a luz e, consequentemente, propicie melhores conexões.

Os futuros estudos e testes dos cientistas consistirão em versões ajustadas do método de fabricação das fitas, já que foi descoberto que a largura das fitas é proporcional ao comprimento de luz refletida pelo material, ou seja, quanto menor o dispositivo, menor o comprimento das ondas de luz. Na prática, ondas menores significam maior energia, e esse aspecto foi observado nos dispositivos de grafeno, que mediram índices de energia inéditos com o material – que deverão se tornar cada vez mais estreitos.

As novas nanoestruturas permitiriam que o futuro das telecomunicações fosse projetado para contar com redes estáveis, confiáveis e, obviamente, com velocidades jamais vistas.

Telhas solares geram energia com grafeno

Modelos de telhas solares produzidas com grafeno. Foto: Divulgação | Telite

O grafeno também foi utilizado em um novo modelo de telha, criado pela empresa Telite, para gerar energia. A telha é capaz de transformar a energia solar em eletricidade, tornando as construções autossuficientes em energia.

As placas pesam 7 kg e têm pouco mais de 2 metros de comprimento e o custo é 40% menor do que os painéis solares convencionais. Entre suas vantagens está a capacidade de gerar energia, mesmo em tempo nublado ou chuvoso, resistência a altas temperaturas, baixa densidade comparado com metais e outros materiais, impermeável, baixa reatividade e atóxico.

De acordo com o fabricante, quatro unidades de telhas são suficientes para gerar até 30 kW mês, eletricidade necessária para abastecer uma residência média durante todo esse período. Outra vantagem apontada pela marca é a durabilidade do produto, que pode chegar a 80 anos. As telhas estão na fase de certificação no Inmetro.

Com informações do Engenharia E, Ciclo Vivo, Toda Matéria

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Brasil e Japão assinam acordo de cooperação em tecnologias para grafeno e nióbio

Posted on 11 de janeiro de 20212 de março de 2021 by prodweb

MCTI teve papel importante nas tratativas que levaram ao acordo; ministro da Ciência, Tecnologia e Inovações substituto, Leonidas Medeiros representou o ministério na cerimônia

Em cerimônia realizada no Palácio Itamaraty, em Brasília, na última sexta-feira (8), Brasil e Japão assinaram o Memorando de Cooperação entre os Governos Brasileiro e Japonês no Campo de Tecnologias Relacionadas à Produção e ao Uso de Nióbio e Grafeno. O objetivo do documento bilateral é aprofundar o entendimento mútuo para explorar a cooperação na cadeia de valor de produtos que usam nióbio ou grafeno e propiciar uma cooperação mais estruturada no futuro, incluindo potenciais projetos conjuntos.

A iniciativa é resultado de tratativas iniciadas pelo presidente Jair Bolsonaro, que em 2019 manifestou interesse na cooperação ao então primeiro-ministro japonês, Shinzo Abe, durante o Fórum Econômico de Davos, e de reunião entre o ministro da Ciência, Tecnologia e Inovações, Marcos Pontes e o embaixador do Japão no Brasil, Akira Yamada em 2019. Assinaram o memorando o ministro das Relações Exteriores, Ernesto Araújo, e o ministro de Negócios Estrangeiros do Japão, Toshimitsu Motegi.

O ministro da Ciência, Tecnologia e Inovações substituto, Leonidas Medeiros representou o MCTI na cerimônia e assinou o documento com o Secretário de Geologia, Mineração e Transformação Mineral do Ministério de Minas e Energia (MME), Alexandre Vidigal de Oliveira.

“O acordo é fundamental porque o Japão é um país que tem alta tecnologia e nos une a ele na procura de explorar as capacidades do nióbio e do grafeno”, afirmou o secretário-executivo do MCTI. “Esses materiais são produtos do futuro, que vão alcançar toda a cadeia produtiva dos países, na parte industrial e no uso da tecnologia.”

Durante a cerimônia, foram firmados também acordos de cooperação entre os dois países nas áreas de biodiversidade, desenvolvimento de sensores e plataforma de agricultura de precisão em apoio à agricultura sustentável brasileira e uso tecnologias avançadas de radar de abertura sintética e uso de inteligência artificial para o combate ao desmatamento ilegal.

Minerais estratégicos e cooperação

Em outubro de 2016, Brasil e Japão assinaram Memorando de Cooperação para a Promoção de Investimentos e Cooperação Econômica no Setor de Infraestrutura. Desde então, os governos de ambos países vêm manifestando interesse mútuo em ampliar o investimento japonês no Brasil, incluindo os minerais raros ou estratégicos, como o grafeno e o nióbio.

Em julho de 2020, foi aberta chamada pública CNPq/MCTI para apoiar empreendimentos tecnológicos à base de grafeno, destinando aproximadamente R$ 1,5 milhão para apoiar propostas de pesquisa aplicada, desenvolvimento tecnológico e inovação que visem gerar empreendimentos e soluções de base tecnológica, tendo como principal objeto o grafeno.

Já o nióbio é considerado um mineral estratégico para o país. O Brasil é o maior produtor mundial desse material, responsável por aproximadamente 86% da produção, e tem o Japão como um dos principais importadores da liga ferronióbio (9,6% do exportado pelo Brasil).
Atento à necessidade de apoio ao desenvolvimento das cadeias produtivas de minerais estratégicos, entre elas a do nióbio, o MCTI priorizou o tema na Estratégia Nacional de Ciência, Tecnologia e Inovação 2016-2022 e no Plano de C,T&I para Minerais Estratégicos.

Fonte: Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovações