A Universidade Federal do Paraná tem muitas áreas de excelência espalhadas por seus setores e campi. Entre elas estão laboratórios e grupos de pesquisa liderados por pesquisadores que alcançaram o topo da carreira no Brasil. São pesquisadores que, segundo os critérios estabelecidos pelo Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq), se destacam entre seus pares, alcançando o nível 1A, o mais alto na modalidade de bolsas Produtividade em Pesquisa. O portal da UFPR está publicando uma série de reportagens sobre os pesquisadores 1A da universidade e o trabalho científico que desenvolvem.
A busca de soluções sustentáveis para a geração de energia e para a destinação e o tratamento adequados de resíduos estão entre as principais preocupações mundiais da atualidade. E é justamente a essas duas áreas que o professor José Viriato Coelho Vargas, do Departamento de Engenharia Mecânica da UFPR, vem dedicando sua vida de pesquisador. Integrante do seleto grupo de pesquisadores 1A do CNPq, Vargas trabalha com uma equipe multidisciplinar para produzir pesquisa de ponta na área de energias renováveis.
José Vargas está na UFPR desde fevereiro de 1996. Atualmente, atua no Núcleo de Pesquisa e Desenvolvimento em Energia Autossustentável (NPDEAS) e em laboratórios do Departamento de Engenharia Mecânica: um na área de células de combustível e outro de gerenciamento térmico, que apoia indústrias da região de Curitiba. O professor também é um dos membros representantes da comunidade científica brasileira no Comitê Gestor do Fundo Setorial de Energia do Ministério da Ciência, Tecnologia, Inovações e Comunicações.
Nascido no Rio de Janeiro, Vargas começou sua vida profissional nas Forças Armadas, na década de 1970. Aos 16 anos, ele entrou para o Exército Brasileiro para cursar o ensino médio – então chamado de ensino de segundo grau. Formou-se oficial na Academia Militar das Agulhas Negras.
“Eu me interessei por engenharia depois de ter contraído algumas das doenças da região amazônica. Eu senti que era uma atividade muito arriscada, então resolvi dar um destino novo à minha carreira”, lembra. Ele cursou Engenharia Mecânica e de Automóveis no Instituto Militar de Engenharia, no Rio de Janeiro. “Foi muito bom, porque ali descobri a minha verdadeira vocação profissional”, diz.
Em seguida, fez mestrado em Engenharia Mecânica pela Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro, e cursou o doutorado na Duke University, Estados Unidos. Vargas retornou ao Brasil em 1995, e trabalhou por um ano no Instituto de Pesquisa e Desenvolvimento do Exército Brasileiro, no desenvolvimento de tecnologias de interesse das Forças Armadas, para carros de combate, mísseis e outros.
Vargas começou a trabalhar como professor do Departamento de Engenharia Mecânica da UFPR em 1996. Inicialmente, fez pesquisas na área de Engenharia Biomédica, investigando o uso do infravermelho para diagnósticos médicos – uma pesquisa que segue até hoje. Depois, trabalhou com gerenciamento térmico no acondicionamento de eletrônicos para empresas de Curitiba. “Construímos um laboratório com a câmara de testes térmicos, para fazer a certificação de equipamentos para o mercado. Com essa tecnologia desenvolvida aqui na UFPR, as empresas puderam fazer a exportação de seus produtos, além de construir fábricas na África do Sul e na Romênia”, conta Vargas.
Energia e meio ambiente
Na sequência, o pesquisador interessou-se pela questão da energia. “É o maior problema que a humanidade atravessa hoje, segundo a comunidade científica”, considera. “Como manter o nível de conforto de que a sociedade desfruta hoje, com a energia que temos, a partir de várias fontes – principalmente o combustível fóssil – sem danificar o meio ambiente, e sem inviabilizar a vida na Terra para os nossos descendentes?”.
A área de conhecimento de Vargas – termodinâmica e transferência de calor – está diretamente ligada ao desafio de manter o ambiente em condições de vida para todas as espécies e, ao mesmo tempo, fornecer a energia necessária para a humanidade. Para responder ao desafio, ele direcionou suas pesquisas para a área de energias renováveis.
Ao começar a pesquisar sobre bioenergia, Vargas sentiu a necessidade de entender melhor os fundamentos das ciências biológicas para alcançar resultados em projetos da área. Por isso, cursou Ciências Biológicas na UFPR, no período noturno, enquanto trabalhava como professor da Engenharia Mecânica.
Ao iniciar suas pesquisas na área de energias renováveis, o professor Vargas e colegas resolveram criar um grupo multidisciplinar para estudar fontes sustentáveis, e buscaram as especialidades da própria Universidade. “Não tenho a presunção de deter o conhecimento em todas essas áreas. Como engenheiro mecânico, na área de Engenharia Térmica, eu detinha conhecimentos de uma boa parte do que era necessário, mas para tratar com seres vivos, necessitávamos de uma associação com a ciência biológica, a bioquímica, a química”, relata. “Fomos buscar pessoas da Universidade que comprovadamente detivessem esse conhecimento, e nos associamos.”
Na opinião de Vargas, a tendência dos pesquisadores de ficarem muito imersos no seu universo é um desperdício do potencial de trabalhar em equipe para produzir uma pesquisa de maior valor agregado.
Energia de microalgas
Em 2007, o CNPq aprovou uma proposta do grupo de um grande projeto para criar o Núcleo de Pesquisa e Desenvolvimento em Energia Autossustentável (NPDEAS). Aos poucos o projeto foi se concretizando, com a construção, no Centro Politécnico, de um prédio com 450 metros quadrados de área externa que hoje abriga cultivo de microalgas.
“Nós fizemos a distribuição desse prédio em 300 metros quadrados de salas e laboratórios e 450 metros quadrados de área de cultivo em sistemas que concebemos. São fotobiorreatores que cultivam microalgas com alta densidade de produção em uma pequena área”, explica.
Os fotobiorreatores do NPDEAS têm uma grande vantagem sobre o método tradicional de cultivo de microalgas, em lagoas: o dióxido de carbono necessário para a fotossíntese das algas vem do próprio ar, e não de injeções de dióxido de carbono comercial, como necessário em lagos de grande superfície. Ou seja, o método dos pesquisadores da UFPR para geração de energia renovável dispensa o uso de dióxido de carbono produzido a partir de combustíveis fósseis.
A partir de 2013, o NPDEAS propôs e aprovou junto ao CNPq um projeto para desenvolvimento de um novo sistema de tratamento de resíduos sólidos urbanos (RSU), inclusive hospitalares, e águas degradadas com o uso de microalgas. As grandes novidades são o acoplamento de geração de energia elétrica a partir do calor da queima dos resíduos, cujas emissões são tratadas pelas microalgas em grandes fotobiorreatores compactos, capturando o dióxido de carbono e todas as outras emissões tóxicas, de acordo com a legislação ambiental, bem como a potencial produção de itens de alto valor agregado a partir da biomassa de microalgas (por exemplo, biodiesel, biohidrogênio, ração animal, fármacos).
Este ano, o projeto deu início ao tratamento dos resíduos sólidos do Centro Politécnico da UFPR. A ideia é aumentar progressivamente o volume tratado, até abranger a totalidade dos resíduos gerados pela universidade. “A intenção é que a UFPR passe um exemplo positivo para a sociedade e também reduza os altos custos atuais do tratamento do lixo hospitalar e outros resíduos perigosos. O lixo urbano ainda é um problema crônico de grandes proporções, portanto, espera-se que esta pesquisa venha a apresentar uma solução ecologicamente correta e sustentável para a sociedade no curto para médio prazo”, afirma Vargas.
Vargas acredita que a sua maior contribuição como pesquisador, e a do NPDEAS, é a formação de pessoas “que possam fazer um trabalho inclusive melhor do que o nosso no futuro”. “Eu vejo potencial em muitos dos nossos alunos, e existem números que podem mostrar isso claramente”, afirma.
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Curso Técnico de Petróleo e Gás
O professor José Vargas e uma equipe de professores da Engenharia Mecânica criaram, em 2000, o Curso Técnico de Petróleo e Gás, que inicialmente era destinado a estudantes de Almirante Tamandaré, região metropolitana de Curitiba. Os alunos faziam as aulas do curso técnico na UFPR e as do Ensino Médio na escola de Almirante Tamandaré. “É uma região de baixa renda, não privilegiada como Curitiba. Ao longo dos anos, vários de nossos formandos passaram em concursos para técnico de petróleo na Petrobras”, destaca.
Depois, o curso se tornou o Curso Técnico de Petróleo e Gás do Setor de Educação Profissional e Tecnológica da UFPR, integrado ao Ensino Médio. “Eu tenho orgulho de falar sobre isso porque fui coordenador dele por dez anos. Alunos desse curso trabalham conosco no NPDEAS fazendo pesquisa científica de alto nível”.
“A formação de recursos humanos é um investimento cujo retorno é imensurável. Essa é uma iniciativa que precisa ser difundida. O Brasil precisa muito que todas as universidades abracem uma causa como essa”, afirma.
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