Uma universidade de Massachusetts está desenvolvendo uma nova tecnologia a laser destinada a reduzir drasticamente as emissões e o consumo de energia gerados pela indústria de papel e celulose no Maine. O Worcester Polytechnic Institute recebeu recentemente uma doação de US $ 2,75 milhões do Departamento de Energia dos EUA para levar a tecnologia de secagem industrial para uso comercial. "Estamos muito empolgados com isso, isso pode ser uma tecnologia revolucionária", disse Jamal Yagoubi, diretor fundador do Centro de Pesquisa Avançada do Instituto em secagem.
As indústrias de papel e celulose do Maine emitem cerca de 1 milhão de toneladas de dióxido de carbono anualmente, representando cerca de metade das emissões industriais totais do estado. A maioria dessas emissões vem do processo de secagem, onde a polpa de madeira é amassada, pressionada e enrolada em papel. Existem três principais fábricas de papel no estado e elas representam a maioria das emissões.
Se o Maine quiser se tornar neutro de carbono até 2045, ele deve abordar as emissões desses moinhos de papel e celulose. Além disso, a maioria dessas fábricas está em bairros de baixa renda, e duas delas estão em áreas com maior risco de câncer de poluentes do ar, de acordo com laboratórios trabalhistas, um grupo ambiental que se concentra nos impactos industriais. Isso sugere que pode haver uma forte ligação entre a operação dessas plantas e a saúde dos residentes locais, especialmente as taxas de câncer.
Por outro lado, a indústria de papel e polpa permanece vital para o desenvolvimento econômico do Maine. "Essas plantas fornecem um número significativo de empregos da União Local, e a indústria de papel permanece muito importante para a nossa comunidade", disse Matt Cannon, diretor de conservação e energia do estado do capítulo do Maine do Sierra Club.
O Centro de Pesquisa de Secagem do Worcester Polytechnic Institute vem explorando uma maneira totalmente nova de secagem: usando lasers. Eles esperam que, concentrando a energia do laser, eles possam secar com eficiência vários materiais, como papel e polpa. O chefe da equipe de pesquisa, Yagoubi, disse que o laser que eles usavam é muito diferente das poderosas armas a laser nos filmes de ficção científica. Embora o laser seja tão poderoso que possa derreter metal, dispersá -lo sobre uma área maior permite que sua energia seja macia e aplicada uniformemente ao material que está sendo seco.
Através de experimentos sobre alimentos, os pesquisadores demonstraram a viabilidade dessa técnica. Em seguida, eles se aprofundarão nos efeitos da energia do laser em diferentes materiais para garantir que o processo de secagem não comprometa a qualidade do produto. "Para o papel, temos que garantir que a resistência do papel não seja reduzida", enfatizou Yagoubi. "Para comida, temos que garantir que a cor e o sabor não sejam afetados".
Portanto, a equipe de pesquisa precisará coletar mais dados antes de colocar a tecnologia em uso comercial. Esses dados incluem: a distribuição da energia do laser na superfície de diferentes materiais e a profundidade da energia do laser pode penetrar no material. Com esses dados, o tamanho mais apropriado do sistema e as condições de operação podem ser selecionados para diferentes materiais, e o módulo laser correspondente pode ser projetado para cada cenário de aplicação específico.
Depois que esses detalhes são elaborados, essa tecnologia a laser pode ser facilmente aplicada a novos equipamentos de secagem em escala comercial ou adaptar diretamente o equipamento existente. "Esse tipo de tecnologia é perfeito para adaptar", disse Yagoubi.
De acordo com a Administração de Informações sobre Energia dos EUA, o setor industrial dos EUA emitiu cerca de 1,3 bilhão de toneladas de dióxido de carbono em 2023, representando quase um terço das emissões totais do país. Evan Gillespie, co-fundador de laboratórios diligentes, observa que cerca de metade dessas emissões vêm do aquecimento necessário em processos industriais que geralmente dependem de gás natural ou outros combustíveis fósseis. Gillespie também mencionou que muitos processos de secagem industrial são muito exigentes e tradicionalmente difíceis de substituir combustíveis fósseis por energia limpa, de modo que a indústria de secagem industrial tem sido um ponto difícil de reduzir o carbono.
"O maior desafio é como se afastar da dependência do gás natural na produção industrial e em direção à energia limpa". Diz Richard Hart, diretor da indústria do Conselho Americano para uma economia com eficiência energética. "A transformação do setor industrial é um projeto enorme, mas também tem um enorme potencial".
Evan Gillespie, co-fundador da laboratória diligente, acredita que fazer novas tecnologias funcionarão exigirá um esforço conjunto de empresas e governos para investir mais na adaptação de instalações industriais mais antigas. Ele enfatizou que esse investimento vale a pena, não apenas para melhorar a competitividade da indústria e preservar empregos, mas também para trazer benefícios ambientais significativos. "A proteção e os empregos climáticos não são opostos", disse Gillespie, "podemos alcançar uma vitória econômica e ambiental, modernizando nossas instalações industriais".
