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segunda-feira, 31 de março de 2014

Um projeto futurista (e maluco) para resolver incêndios na Amazônia - Instituto de Engenharia

POR GIZMODO

Publicado em 27 de março de 2014


Todo ano, a revista eVolo realiza a Skyscraper Competition, descrita como “um dos prêmios de maior prestígio no mundo para a arquitetura de edifícios altos”. E nela, sempre vemos ideias no mínimo absurdas – como um arranha-céu embaixo d’água, ou um condomínio Na’vi na Terra. Desta vez, uma equipe de designers teve uma ideia para o Brasil: combater incêndios na Amazônia com um gigantesco reservatório futurista de água. Hm. 

De fato, depois de uma grande seca em 2005, percebeu-se que a Floresta Amazônica não é imune a grandes incêndios, mesmo com a umidade retida pelas árvores. E, devido ao aquecimento global, vem chovendo menos sobre a floresta nos últimos anos. Por isso, as queimadas – usadas na agricultura e pecuária – podem fugir do controle e atingir grandes áreas. 


Aí entraria o Rainforest Guardian, projetado pelos designers chineses Jie Huang, Jin Wei, Qiaowan Tang, Yiwei Yu e Zhe Hao. Eles sugerem construí-lo no Mato Grosso. Seu formato é inspirado na flor-de-lótus, conhecida por viver até mil anos e por habitar ambientes bastante úmidos. 

No topo, o edifício teria uma grande reservatório para filtrar e armazenar centenas de litros de água da chuva, que seria usada para combater incêndios e para irrigar a terra em períodos de seca. 

Esta torre futurista iria também “absorver e guardar o excesso de água sem perturbar o ecossistema da Amazônia”. Isso seria feito através dos inúmeros tubos ao redor do edifício, que teriam uma estrutura esponjosa e consumiriam energia para absorver a água do solo.


Essa água seria levada ao solo através de “firefighters”, pequenas aeronaves não-tripuladas, equipadas com um tanque e que voariam “como um dente-de-leão no céu”. Os firefighters sairiam do topo do edifício, e iriam borrifar a água até que o incêndio acabasse. 

O Rainforest Guardian também serviria como centro de pesquisa e educação, onde dados sobre a floresta seriam coletados e analisados por cientistas e universitários. E ele ainda serviria como observatório para turistas. 


Obviamente, todo este projeto é uma fantasia futurista. Construir um edifício deste porte custaria uma fortuna, impactaria fortemente a floresta que ele tenta salvar, e dificilmente valeria a pena. Talvez os drones que apagam fogo sejam a parte mais sensata do projeto: a Boeing está trabalhando com universidades para tornar isso uma realidade. 

O projeto é uma das 20 menções honrosas do Skyscraper Competition deste ano, que também elegeu três vencedores: um edifício inspirado na tradição coreana; uma “cidade no céu” em Detroit (EUA); e uma estrutura feita apenas para capturar gás carbônico da atmosfera.




Texto e imagens extraídos do site do Instituto de Engenharia.





quinta-feira, 27 de março de 2014

Lendas da Engenharia - A milagrosa escada de São José

No Novo México, EUA há uma capela conhecida como Loretto Chapel. Diz a lenda que ao fim da construção da mesma as religiosas notaram a falta de uma escada para acessar o andar superior.

Sem mais recursos financeiros as religiosas fizeram uma novena a São José, que era carpinteiro pedindo uma solução.

No último dia da novena, apareceu um homem com um jumento que disse que poderia executar a escada, porém exigiu que fosse com as portas fechadas. 


Tempos depois a escada estava pronta. O homem desapareceu sem deixar vestígios e sem receber pelo serviço.



Esse foi um dos motivos que fez as religiosas acreditarem se tratar de um milagre.



Algumas peculiaridades reforçam a aura de mistério que envolve a construção da escada:

  • A madeira utilizada não é da região, e ninguém sabe como foi parar lá.
  • Não foram utilizados pregos na escada, apenas pinos de madeira.
  • A escada é em espiral e não possui apoio central, concepção estrutural bastante ousada para a época. Alguns apoios laterais metálicos foram acrescentados a posteriori para melhorar a estabilidade. 
  • A escada tem 33 degraus, a idade de Cristo, o que reforça ainda mais a suposição de um fenômeno de origem sobrenatural.
Fato incontestável: a escada é linda!








quarta-feira, 26 de março de 2014

Navios do presente já podem ter cabine de espaçonave - Instituto de Engenharia

POR INOVAÇÃO TECNOLÓGICA

Publicado em 25 de março de 2014

É comum ver a respeito de aviões do futuro e carros do futuro - e até de aeroportos e estradas do futuro. 

Mas que tal um navio do futuro que não precise esperar pelo futuro? 

Maaria Nuutinen e seus colegas do Instituto VTT, na Finlândia, garantem que todo o seu projeto de uma cabine de comando futurística para um navio comercial pode ser realizado usando a tecnologia disponível hoje. 

Trabalhando em conjunto com engenheiros das Rolls-Royce, os pesquisadores buscaram soluções para todas as necessidades da tripulação de navios cargueiros, rebocadores, navios de abastecimento e navios-plataforma. 

O resultado foi além do esperado inicialmente, chegando a incluir formas de condução remota, nas quais os navios podem ser conduzidos à distância, sem atuação direta da tripulação - ou, eventualmente, sem uma tripulação.

Realidade aumentada 

Para reduzir ao máximo os equipamentos, os computadores e suas telas são inteligentes, adaptando as informações mostradas dependendo de quem se senta para usá-las. 

A janela frontal da ponte serve como uma tela transparente, mostrando não apenas as informações de navegação, mas também a rota do próprio navio e de outros que estejam nas proximidades. 

À noite, a janela exibe imagens de câmeras térmicas sobrepostas às imagens reais, permitindo que o marinheiro mantenha o foco no curso. 

A realidade aumentada também permitirá destacar obstáculos à frente, que poderiam ficar obscurecidos pela distância ou por condições climáticas. 

Em termos do controle remoto de navios, os pesquisadores afirmam que toda a tecnologia necessária para isso também já existe, embora sua implementação exija uma normatização e a aceitação por parte da indústria e das empresas de transporte. 

Os pesquisadores esperam construir o primeiro protótipo dessa cabine de espaçonave em um rebocador.



Texto e imagens extraídos do site do Instituto de Engenharia.

terça-feira, 25 de março de 2014

Pluviômetros automáticos triplicam rede de observação nacional - Instituto de Engenharia

POR MCTI

Publicado em 25 de março de 2014

O Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação já instalou 1.185 pluviômetros automáticos - de um total de quase 3,4 mil equipamentos adquiridos - em 13 estados do Brasil. 

Os aparelhos transmitem dados sobre chuva onde existe risco de inundações, enxurradas ou deslizamentos de terra. 

"Esse projeto, de dotar milhares de áreas de risco de uma medida muito precisa da chuva, é fundamental para a qualidade de um alerta de desastre natural", avalia o secretário de Políticas e Programas de Pesquisa e Desenvolvimento do MCTI, Carlos Nobre. "Antes, normalmente media-se a chuva em redes que observavam a precipitação e seus impactos na agricultura ou na geração de energia hidrelétrica, por exemplo, mas existiam raríssimos pluviômetros instalados em locais suscetíveis a deslizamentos e inundações abruptas". 

A iniciativa ganhou corpo em dezembro de 2012, quando o Cemaden (Centro Nacional de Monitoramento e Alertas de Desastres Naturais) adquiriu os primeiros 1.500 pluviômetros automáticos, cuja instalação nos municípios brasileiros deve terminar em abril. Um aditivo somou mais 375 unidades à compra original. 

No final de 2013, o centro assinou um segundo contrato com as empresas fornecedoras para obtenção de outros 1.500 equipamentos. 

Na opinião de Nobre, o país precisa chegar a 10 mil pluviômetros, "praticamente um por área de risco". 

De acordo com a diretora do Cemaden, Regina Alvalá, 2,8 mil pluviômetros devem entrar em operação ainda em 2014. Antes do projeto, segundo ela, o centro recebia dados em tempo real de apenas 493 aparelhos do Instituto Nacional de Meteorologia (Inmet) 

"Com esses mais de mil equipamentos já instalados, é como se o Brasil tivesse triplicado a rede de observação de chuvas", diz. 

Dos 1.185 pluviômetros, 320 estão em São Paulo; 266 no Rio de Janeiro; 209 em Minas Gerais; 130 no Espírito Santo; e 81 em Santa Catarina. A lista também contempla Acre (duas unidades), Bahia (30), Ceará (56), Pernambuco (17), Piauí (3), Rio Grande do Norte (29), Rio Grande do Sul (40) e Rondônia (2). 

Ao contrário dos pluviômetros semiautomáticos, os equipamentos automáticos têm operação totalmente remota, enviando dados por telefonia celular, sem necessidade de energia elétrica para funcionar. 

Entidades interessadas em abrigar instrumentos podem preencher formulário disponível no site do projeto. Os aparelhos têm sido instalados em escolas, postos de saúde, torres, Defesa Civil e Corpo de Bombeiros, entre outros locais situados em áreas de risco.


Texto e imagem extraídos do site do Instituto de Engenharia.

segunda-feira, 24 de março de 2014

Bioasfalto sustentável é feito com óleo de cozinha usado - Instituto de Engenharia

POR INOVAÇÃO TECNOLÓGICA

Publicado em 10 de março de 2014

É possível fabricar "asfalto verde" com as mesmas propriedades do asfalto à base de petróleo. 

Usando óleo de cozinha usado, Haifang Wen, da Universidade do Estado de Washington, nos Estados Unidos, demonstrou que o conceito de bioasfalto é tão promissor que ele já se prepara para colocar o projeto em prática. 

"A partir de junho de 2014 vamos construir uma estrada com bioasfalto com cerca de 500 metros, disse Wen. 

Além de criar uma destinação para o óleo de cozinha usado, a técnica reduz o preço da pavimentação depois que os preços do asfalto dispararam.. 

Atualmente, uma tonelada do piche que funciona como ligante para o asfalto já custa cerca de metade do preço de uma tonelada de gasolina. 

Em vista disso, várias tentativas estão sendo feitas para substituir o petróleo por óleo vegetal no asfalto, usando borracha de pneus usados, lignina, óleo de milho e até esterco de porco. 

Bioasfalto 

O asfalto tradicional usa o chamado piche como cola para manter unidos a brita e a areia que formam a maior parte do pavimento - o piche representa apenas 5% da mistura final. 

Depois de quatro anos "ajustando a receita", Wen está confiante que o seu "asfalto verde e sustentável" é tão bom quanto o asfalto de petróleo. 

O material passou com sucesso por todos os testes de avaliação mecânica, incluindo compressão e carga, além de variações de temperatura que foram do calor intenso ao congelamento durante o inverno. 

Se tudo se confirmar na estrada de testes, o pesquisador afirma que a tecnologia está pronta para ser utilizada em larga escala.


Texto e imagem extraídos do site do Instituto de Engenharia.

quinta-feira, 20 de março de 2014

Bateria do tamanho de grão de arroz feita para ser injetada - Instituto de Engenharia

POR INOVAÇÃO TECNOLÓGICA

Publicado em 10 de março de 2014

Conforme os equipamentos são miniaturizados, as baterias precisam seguir o mesmo caminho. 

Até que os nanogeradores e sua promessa de colher energia do meio ambiente consigam fazer o percurso do laboratório até o mercado, a solução é fazer baterias recarregáveis cada vez menores. 

E não apenas menores, mas que consigam armazenar mais energia. 

Esta, do tamanho de um grão de arroz, criada por Honghao Chen e seus colegas do laboratório PNNL, nos Estados Unidos, tem mais que o dobro da densidade de energia em comparação com as microbaterias atuais. 

Ela não poderia ser maior porque sua função é alimentar os sensores que vão monitorar a migração de salmões. Para facilitar o trabalho no campo, o sistema inteiro deve ser injetado no peixe. 

Densidade de energia 

Embora existam baterias menores, elas não apresentam a densidade de energia necessária para o monitoramento por longos períodos e a transmissão dos dados coletados. 

A maior densidade de carga foi obtida aprimorando uma técnica de enrolamento já usada em baterias maiores. Os materiais laminados são enrolados em camadas, com um material separador entre um catodo feito de fluoreto de carbono e um anodo de lítio. 

A laminação permitiu aumentar a área dos eletrodos sem aumentar sua espessura, viabilizando a miniaturização da bateria. 

A microbateria pesa 70 miligramas e mede 6 mm de comprimento por 3 mm de largura. Ela possui uma densidade de energia de 240 watts/hora por quilograma, em comparação com os 100 watts/hora por quilograma das microbaterias tipo botão disponíveis no comércio. 

"A invenção desta bateria essencialmente revoluciona a biotelemetria, permitindo o estudo dos estágios iniciais de vida dos salmões de uma forma que não era possível até agora," comemora o professor Brad Eppard, biólogo estudioso de salmões que está incorporando a microbateria em seus equipamentos de monitoramento. 

Bibliografia: 
Micro-battery Development for Juvenile Salmon Acoustic Telemetry System Applications
Honghao Chen, Samuel Cartmell, Qiang Wang, Terence Lozano, Z. Daniel Deng, Huidong Li, Xilin Chen, Yong Yuan, Mark E. Gross, Thomas J. Carlson, Jie Xiao
Nature Scientific Reports
Vol.: 4, Article number: 3790
DOI: 10.1038/srep03790

Texto e imagem extraídos do site do Instituto de Engenharia.

quarta-feira, 19 de março de 2014

Engenharia: Canal do Panamá vai receber portões novos e "monstruosos" - Instituto de Engenharia

Essas novidades vão ser utilizadas na construção de uma terceira eclusa, que vai poder receber embarcações maiores do que as admitidas atualmente

POR TECMUNDO

Publicado em 13 de março de 2014


Conceito da reforma do Canal do Panamá. (Fonte da imagem: Reprodução/Gizmodo)
Assim como você já deve saber, o Canal do Panamá é realmente importante para a história do comércio internacional. Isso acontece pelo simples fato de que ele é o responsável por ligar  os oceanos Pacífico e Atlântico, resultando em uma rota de viagem mais curta e segura para as embarcações de diferentes empresas — e isso já é feito há 93 anos. 

O problema é o fato de que o projeto do canal é antigo, de modo que ele suporta veículos relativamente pequenos. Atualmente, as duas eclusas em operação — que são uma espécie de elevador marítimo — suportam apenas navios que têm um comprimento de 294 metros, largura de um pouco mais de 32 metros e calado de 12 metros (esta última medida diz respeito à parte da embarcação que fica submersa). 

Dessa maneira, o governo do Panamá está investindo em um novo canal de passagem, resultando em uma nova eclusa que seja capaz de suportar as embarcações de tamanho avantajado que são criadas hoje em dia. Essa vai ser a maior atualização feita em toda a história do Canal do Panamá, permitindo a transição de veículos com 426 metros de comprimento, 54 metros de largura e 18 metros de calado. 

Estruturas dignas de gigantes 

Um dos portões gigantescos com operários por perto. (Fonte da imagem: Reprodução/Wired)
Para que tudo isso seja possível, o governo panamenho contratou a companhia italiana Cimolai, que trabalha com a manipulação de aço. Ela é a responsável pela fabricação e instalação dos novos portões gigantescos que vão ser utilizados na passagem que está em construção — para você ter uma noção mais exata de quão grande elas são, saiba que cada estrutura tem o tamanho de um prédio de 10 andares. 

A manipulação desses portões não é fácil, já que eles são enormes e pesam 3.100 toneladas individualmente, de modo que a fabricação e instalação de cada um deles custa US$ 34,2 milhões (quase R$ 79 milhões). Ao todo, 16 deles vão ser utilizados na reforma do canal, sendo que oito vão ser colocados na entrada e saída da nova passagem. 

Não é barato, mas está tudo certo 
O projeto para aumentar a capacidade do Canal do Panamá foi feito no governo do presidente Martín Torrijos, em 2006, e vai custar US$ 5,2 bilhões (cerca de R$ 12 bilhões) aos cofres públicos. Apesar de ser uma quantia grande, a reforma foi aprovada em um referendo público por 76,8% dos cidadãos panamenhos. 

Além de tudo isso, a nova passagem utiliza o começo de uma estrutura aberta pelos EUA em 1939, mas esse projeto foi abandonado por conta da Segunda Guerra Mundial, sendo que o governo do Panamá também vai aproveitar para melhorar as estruturas das duas eclusas que estão em operação há quase um século. 

Texto e imagens extraídos do site do Instituto de Engenharia.

segunda-feira, 10 de março de 2014

Manejo de águas pluviais no estádio Mané Garrincha - Instituto de Engenharia

Sistema de captação, tratamento e reúso de água do estádio Mané Garrincha pretende atender 100% da demanda da arena para fins não potáveis. Economia com manutenção pode chegar a R$ 250 mil/ano.

POR PINIWEB

Publicado em 27 de fevereiro de 2014



Um sistema inovador de manejo integrado de água pluvial deve tornar o Mané Garrincha 100% independente da rede pública de fornecimento. O projeto faz uso de tecnologias de ponta para retenção de água da chuva e reutilização para uso não potável. Não à toa, este pode ser o primeiro estádio do mundo a conquistar a certificação Platinum do Leed, índice máximo de sustentabilidade, já requerida ao U.S. Green Building Council (USGBC). 

Mas a inovação não virá para a Copa do Mundo de 2014. O processo licitatório do projeto de urbanização do entorno do estádio, onde o sistema de manejo será implantado, foi licitado em 03 de fevereiro de 2014 e, até o fechamento desta edição, as propostas das empresas habilitadas ainda estavam em avaliação, sendo provável que os serviços de engenharia só sejam iniciados depois do torneio mundial.

Texto extraído do site do Instituto de Engenharia.
http://www.iengenharia.org.br/site/noticias/exibe/id_sessao/4/id_noticia/8417/Manejo-de-%C3%A1guas-pluviais-no-est%C3%A1dio-Man%C3%A9-Garrincha
Imagem extraída do site Estádio Nacional de Brasília.
http://www.estadionacionaldebrasilia.com.br/portal/o-estadio/

domingo, 9 de março de 2014

Cientistas desenvolvem parafusos de seda para tratar fraturas - Instituto de Engenharia

POR BBC

Publicado em 7 de março de 2014

Uma equipe formada por engenheiros médicos da Universidade Tufts, do Estado americano de Massachusetts (nordeste dos EUA), e do Centro Médico Beth Israel Deaconess, também nos Estados Unidos, produziu 28 parafusos a partir de moldes nos quais foram colocadas proteínas obtidas de casulos de bicho-da-seda.

Eles foram implantados nos ossos de seis ratos por entre quatro e oito semanas, ao final das quais eles já tinham começado a se dissolver. 
Os pesquisadores atribuíram o fato deles se dissolverem à fibra natural em sua composição. 

Metal 

A expectativa dos cientistas é que essas peças venham a substituir as de metal usadas atualmente no reparo de ossos quebrados. 

Quando um osso é fraturado, placas e parafusos de metal são usados para religar e fixar as partes rompidas. Mas, além de serem rígidas e incômodas, essas peças geram risco de infecção. 

Em muitos casos, elas têm de ser removidas depois que a fratura foi corrigida, o que requer uma nova cirurgia. 

Materiais sintéticos usados como alternativa para evitar esses problemas são difíceis de serem implantados e podem gerar reações inflamatórias, afirmam os pesquisadores. 

Já no caso da seda, além de sua composição e rigidez serem parecidas com as do osso, o fato dela ser absorvida pelo organismo torna o material promissor. 

"Queremos produzir uma série de aparelhos ortopédicos baseados nessa tecnologia para os casos em que não é desejável que as peças permaneçam no corpo", diz David Kaplan, cientista-chefe do estudo, à BBC News. 

"Esse tipo de material não interfere em aparelhos de raio x, não dispara alarmes e não gera sensibilidade ao frio como o metal." 

Prevenindo dor 

Divulgada em um estudo na publicação científica Nature Communications, a nova técnica só foi testada em cobaias até agora. 
A seda já fora usada em suturas, mas recentemente tem sido aplicada também em implantes médicos. 

Pesquisadores alemães cobriram próteses de silicone com uma fina camada de proteínas de seda geradas em laboratório. 
Estudos pré-clínicos sugerem que isso reduz ou previne dores causadas pelos implantes.

Texto e imagens extraídos do site do Instituto de Engenharia.

sábado, 8 de março de 2014

Megaestruturas inteligentes: a engenharia dos novos arranha-céus - Instituto de Engenharia

À prova de ventos fortes, fogo, terremotos e outros desastres naturais: conheça algumas tecnologias empregadas na construção de arranha-céus e grandes estruturas

POR TECMUNDO

Publicado em 7 de março de 2014

Você já parou para se perguntar como um prédio de mais de 100 andares é construído? Como é de se esperar, usar a tecnologia que é empregada em edifícios menores para erguer arranha-céus de quase 1 km de altura não funciona e poderia resultar em desastres monumentais. 

O problema é que existem várias forças atuando sobre esses edifícios e, conforme a altura, isso fica ainda mais crítico. As megaestruturas inteligentes são edifícios e construções que podem se adaptar sozinhos a diversos desastres com o mínimo de dano. 

Para conseguir fazer um prédio dessas proporções, é preciso calcular cada detalhe: o formato do edifício para que ele absorva o impacto do vento, os materiais usados, as saídas de emergência, o tipo de tecnologia empregado para combater eventos de acordo com a geografia do lugar etc. 

Perigos do dia a dia e desastres naturais 


Para uma construção normal, a maior parte dos acontecimentos do dia a dia não chega a afetar a estrutura do prédio ou da casa. Porém em um edifício de proporções tão grandes quanto as do Burj Khalifa, por exemplo, existem perigos extras que precisam ser levados em conta, como o vento. 

Não estamos falando de um vento forte como um furacão — mas sim um vento normal do dia a dia! Esse fenômeno tão natural e praticamente inofensivo para casas e prédios de alturas mais baixas é algo que poderia ser a causa de um acidente sem precedentes, caso os engenheiros não se preocupassem durante a construção de um desses megaedifícios. 

Sem a resistência dos prédios ao redor, a parte de cima de um arranha-céu sofre com ventos muito mais fortes. Além disso, por não ter um ponto de apoio fixo no topo, ele pode balançar vários metros para os lados ou, em casos extremos, quebrar e simplesmente cair no meio da cidade. 

A engenharia tem evoluído bastante a ponto de conseguir superar até os maiores desafios — que, em uma construção de porte tão grande, também são imensos. Conheça algumas soluções inteligentes apontadas para driblar os perigos do dia a dia e conseguir também mais segurança para áreas de riscos que sofrem com desastres naturais. 

No Brasil é muito raro que ventos fortes cheguem a se tornar furacões, mas isso não quer dizer que não existam desastres relacionados a esse evento natural. Se aqui as ventanias já causam estragos, imagine o que aconteceria em áreas de risco se as construções não fossem preparadas para isso? 

Ventos fortes que podem balançar prédios
Como já dito anteriormente, os prédios mais altos sofrem bastante com esse tipo de fenômeno e podem causar desastres de engenharia se as medidas corretas não forem tomadas. A forma do prédio, a estrutura e grandes projetos internos contam bastante para evitar que os ventos sejam “cruéis” com esses arranha-céus. 



O formato e a dimensão dos andares combatem o vento de maneira aerodinâmica (Fonte da imagem: Reprodução/Wikimedia)
O Burj Khalifa, em Dubai, é o prédio mais alto do mundo (160 andares e altura de 828 metros) e os seus engenheiros precisaram arranjar soluções de vários tipos para lidar com o vento. Por exemplo, o formato dos andares, com três pontas para os lados e uma base mais larga (como a figura acima mostra), é bastante aerodinâmico e serve para “enganar o vento”. 

Nem sempre o uso de materiais mais resistentes e densos é recomendado. É necessário deixar que o prédio realmente balance um pouco e tenha certa flexibilidade para que ele possa suportar melhor os ventos. O Taipei 101 (localizado em Taiwan, com 101 andares em 509,2 metros), por exemplo, possui uma esfera imensa pendurada na parte de dentro do topo, que serve para contrabalancear e amortecer o movimento do vento. 

Essa esfera no topo do Taipei 101 serve como amortecedor e contrapeso para o vento (Fonte da imagem: Flickr/Paul Blair)
Essa esfera balança cerca de 35 cm a cada sete segundos, algo que é considerado mínimo e imperceptível perto do tamanho deste arranha-céu. Esse movimento é contrário ao do vento e, desta forma, acaba amortecendo o balanço para todos os lados. Em caso de furacões, a esfera possui um sistema de segurança com pistões para não balançar mais do que a média. 

Evacuação de pessoas em caso de fogo e outros desastres 
O vento está longe de ser o único perigo para essas megaestruturas: qualquer desastre ou perigo é maior quando você está a quase 1 km de altura (como é o caso do Burj Khalifa). Se, por exemplo, alguma parte do prédio pegar fogo, como pode ser feita a evacuação de todas as pessoas mesmo nos andares mais altos? 

Descer de escada (que é o que acontece em prédios de altura normal) não é uma alternativa válida, então os especialistas precisam pensar em outras soluções. A primeira delas é que todos os elevadores possuem vedação especial contra fogo e água e geradores exclusivos, permitindo que eles sejam usados mesmo em casos extremos. 

Andares especiais no Burj Khalifa para o descanso e espera em caso de desastres (Fonte da imagem: Reprodução/Business Week)
Se você preferir ir de escada ou se os elevadores estiverem muito cheios, existem andares especiais a cada 25 pisos, que servem de refúgio para descanso ou mesmo para esperar socorro. Esses andares estão presentes na maior parte dos grandes arranha-céus e são pressurizados (como a cabine de um avião), completamente à prova de fogo e climatizados, prontos para abrigar quem estiver precisando descansar. 

Se você está se perguntando por que então os andares não são todos como estes, a resposta é simples: eles são extremamente pesados. Um prédio da altura do Burj Khalifa jamais seria erguido com pisos totalmente à prova de fogo, já que o concreto usado é muito mais denso e inviabilizaria o processo física e financeiramente. 

Outros edifícios preparados para combater a natureza.


US Bank Tower, ao centro (Fonte da imagem: Reprodução/Wikimedia)
Apesar de não serem tão altos ou famosos quanto o Burj Khalifa e o Taipei 101, outros arranha-céus também possuem tecnologias e maneiras de driblar a natureza. O US Bank Tower de Los Angeles (310 metros de altura), por exemplo, possui resistência a terremotos de até 8,3 pontos. Ele possui dois andares especiais (a partir do 53º) que neutralizam a força do vento e de tremores. 

Em Kuala Lumpur, as torres Petronas Twin Towers (378 metros de altura) possuem uma ponte no 41º e no 42º andar, ligando um prédio ao outro. Para evitar problemas causados por ventos ou terremotos, elas são fixadas aos edifícios por dobradiças e rolamentos totalmente flexíveis dos dois lados. 

Detalhe da ponte entre as Petronas Twin Towers (Fonte da imagem: Flickr/Mike Villiger)
Dessa forma, se os prédios balançarem em direções opostas com o vento ou durante tempestades mais fortes, a ponte se mantém fixa e neutraliza o movimento de forma que as pessoas que estiverem passando por lá no momento sintam o menor desconforto possível. Na verdade, apesar de ser flexível, não é possível detectar movimentos fortes na ponte entre Petronas Twin Towers. 

O Shanghai World Financial Center (492 metros de altura), construído na China, possui uma característica marcante na sua estrutura: um enorme buraco em forma de trapézio no topo do edifício. Além da estética, esse buraco — combinado com a estrutura única do edifício — ajuda a proteger o prédio contra o perigo dos fortes ventos. 
Imagem extraída do site http://www.swfc-shanghai.com/

Texto e demais imagens extraídos do site do Instituto de Engenharia.
http://www.iengenharia.org.br/site/noticias/exibe/id_sessao/4/id_noticia/8427/Megaestruturas-inteligentes:-a-engenharia-dos-novos-arranha-c%C3%A9us






quinta-feira, 6 de março de 2014

Inovações para economizar água - Instituto de Engenharia

POR AGÊNCIA FAPESP

Publicado em 26 de fevereiro de 2014

Segunda empresa do mundo em número de clientes num mesmo país, a Companhia de Saneamento Básico do Estado de São Paulo (Sabesp) só perde para a chinesa Beijing Enterprises Water Group. 

A empresa quer fazer jus a esse seu posicionamento com uma mudança no campo tecnológico. 

"Existe uma carência [tecnológica] específica para saneamento. Hoje muitas das tecnologias são apenas adaptadas para essa área", diz Cristina Zuffo, gerente do Departamento de Prospecção Tecnológica da Sabesp. 

O objetivo, então, não poderia ser outro: desenvolver novas tecnologias nativas para o setor de saneamento, e repassar essas tecnologias para empresas que possam fabricar os equipamentos ou fornecer os serviços.

Geofone digital para detectar vazamentos 

Um dos primeiros temas que mereceram atenção são técnicas para diminuir a perda de água, principalmente devido a rachaduras nas tubulações da rede de distribuição - em 2013, 31,4% da água que a empresa tratou não chegou aos consumidores, perdendo-se em vazamentos pelo caminho. 

A solução desse problema evitaria, por exemplo, o racionamento de água a que população de grande parte das cidades paulistas está sendo submetida durante este verão atipicamente seco. 

A detecção de vazamentos hoje utiliza um geofone, um aparelho formado por um sensor que, apoiado no chão, capta as vibrações do solo e depois envia para um amplificador e para um fone de ouvido. 

"Com o geofone, a localização do vazamento depende da habilidade do operador, que deve ter em volta o menos barulho possível. Por isso, grande parte desses testes são feitos à noite", diz Cristina. 

O professor Linilson Padovese, da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo (Poli-USP), propôs o desenvolvimento de um software que pudesse ajudar os técnicos, tornando a avaliação dos sinais do geofone mais precisa e independente do treinamento do funcionário. 

Antes disso, porém, eles estão tendo que desenvolver um "geofone digital", para fazer a coleta e a gravação dos sinais digitalmente, criando uma biblioteca que permita a avaliação imediata dos sinais captados no campo - por enquanto, eles estão digitalizando o sinal dos geofones analógicos, até o desenvolvimento de um sensor adequado. 

"Dessa forma, a empresa poderá montar um banco de dados com os sinais digitais, todos marcados com a localização com GPS. Além disso, com a finalidade de baratear o equipamento e tornar a tecnologia mais simples e de fácil utilização, decidiu-se utilizar smartphones como plataforma de base do geofone," conta o pesquisador.

Microlaboratório para detectar fósforo 

Outro produto inovador que deve sair dos projetos entre a Sabesp e a Poli-USP é um microlaboratório eletrônico - um chip baseado em técnicas conhecidas como microfluídica - para medir em tempo real a quantidade de fósforo na água, seja de mananciais ou de estações de tratamento. 

O fósforo funciona como um nutriente para as algas. O monitoramento dessas espécies precisa ser feito com regularidade porque a alta proliferação pode prejudicar o tratamento da água potável. 

Atualmente, o monitoramento dos mananciais demora muito tempo. É preciso colher amostras de água, muitas vezes com barcos, e levá-las para serem analisadas em laboratório. 

O grupo do professor Antônio Carlos Seabra está desenvolvendo um dispositivo de monitoramento autônomo e em tempo real do tamanho de um cartão de crédito, a mesma tecnologia usada nos biochips. 

"Transferimos o laboratório para um cartão do tamanho próximo ao de crédito e um pouco mais espesso", diz Seabra. "Utilizamos técnicas de microfabricação e conhecimento de análises químicas."

O dispositivo possui microcanais em seu interior por onde a água e os reagentes correm até chegar a um ponto dentro do cartão onde um conjunto de LEDs ilumina a amostra. A reflexão dessa luz, contendo as informações indicativas da presença do fósforo ou de outros elementos, é captada por um sensor. 

O microlaboratório pode ser instalado em uma boia ou em uma base na estação de tratamento. As informações colhidas são repassadas aos técnicos da empresa por sistemas de comunicação sem fios (wireless), permitindo um monitoramento contínuo. 

Biofiltro 

Outro equipamento, este desenvolvido pelos engenheiros do núcleo de tecnologia da própria empresa, é um biofiltro para purificar o gás emanado das estações de tratamento e estações elevatórias de esgotos. 

O gás é o responsável pelo odor ruim e prejudicial aos moradores do entorno das unidades de tratamento. 

O biofiltro, feito com materiais recicláveis e sem consumo de produtos químicos, é composto de turfa formada por restos vegetais, madeira e casca de coco, além de uma camada de brita. 

O biofiltro é instalado dentro de um contêiner onde recebe o gás por meio de dutos. A aspersão de água no interior do contêiner faz com que bactérias presentes nos materiais oxidem o gás. 

Um protótipo já está em funcionamento na ETE do bairro de São Miguel Paulista, na capital paulista. "Está praticamente pronto para uso e alguém terá que produzi-lo em escala", disse Cristina.

Texto e imagens extraídos do site do Instituto de Engenharia.
http://www.iengenharia.org.br/site/noticias/exibe/id_sessao/4/id_noticia/8408/Inova%C3%A7%C3%B5es-para-economizar-%C3%A1gua