Pesquisa da UFU em parceria com a Fiat fará carros mais eficientes

Bandarra coordena equipe que desenvolve nanofluido de arrefecimento de automóveis (foto: Marco Cavalcanti)

A aplicação da nanotecnologia em fluido de arrefecimento para automóveis está sendo pesquisada no Laboratório de Energia, Sistemas Térmicos e Nanotecnologia da Faculdade de Engenharia Mecânica (Femec) da Universidade Federal de Uberlândia (UFU). O objetivo é chegar a um líquido que otimize o sistema de controle de temperatura do motor para aprimorar o desempenho dos veículos.

A finalidade é melhorar as características de transferência de calor, explica Enio Bandarra Filho, docente da Femec e coordenador dos trabalhos. “Com isso você consegue, entre outras coisas, reduzir tamanho de trocador (radiador), peso do veículo, consumo de combustível e melhorar o desempenho do motor”. A estimativa é de que se consiga uma redução de 10% no tamanho do radiador e em torno de 5 a 8% no consumo de combustível do carro.

Para a primeira fase da pesquisa, prevista para ser concluída no fim de 2016, o laboratório já recebeu um aporte de R$ 1 milhão de um programa de inovação da Fiat Chrysler Automobiles (FCA), financiado pelo Banco Nacional de Desenvolvimento Econômico e Social (BNDES). O contrato com a multinacional teve início em dezembro de 2014.

Nesta fase deverá ser definido um líquido com características térmicas mais eficientes, um nanofluido para a aplicação nos radiadores. Atualmente, como explica o coordenador da pesquisa, o arrefecimento dos veículos é feito com uma mistura de água, um produto químico chamado etilenoglicol e outros aditivos. “As propriedades térmicas desse fluido são muito pobres em relação aos metais ou a algum tipo de carbono. Então, quando você adiciona essas partículas nesse fluido, você intensifica a capacidade de troca de calor. É isso que estamos fazendo”, afirma. A condutividade térmica da água é da ordem de 0,6. “Quando se adiciona prata, por exemplo, é da ordem de 420. Já o nanotubo de carbono é da ordem de 3 a 6 mil”, exemplifica.

O desafio da equipe de Bandarra – que inclui outros dois professores e três estudantes de pós-graduação, além dos da graduação – é encontrar uma técnica que impeça que os nanotubos de carbono, colocados no líquido de arrefecimento, se sedimentem. Ou seja, estabilizar as partículas - que medem a bilionésima parte de um metro - para que elas não desçam para o fundo do líquido.

“O que nós estamos procurando fazer aqui é colocar essas partículas para que elas, por meio de um processo que se chama homogeneização de alta pressão, fiquem suspensas nesse fluido. É um pouco diferente de quando você põe açúcar na água. O açúcar dissolve na água. Nesse caso, não. Nesse caso, essas nanopartículas vão ficar suspensas”, compara o professor.

Na segunda etapa, prevista para iniciar em 2017, o produto será testado, efetivamente, nos radiadores. Com a aplicação, pretende-se retirar a máxima quantidade de calor com o menor tamanho possível de radiador e aplicar o resultado nos veículos. A previsão é de que todo o processo de inovação tecnológica esteja concluída em um prazo de cinco a 10 anos.