Difusão configuracional

Passado. Qual é o tempo da Terra? E a idade da humanidade, começa a ser contada com o início da civilização? Ao se comparar o surgimento do ser humano em relação ao Planeta que o abriga, veremos que somos fagulhas de um fogo primordial. O Tempo, por si só, é relativo, pois se pode o ver, por exemplo, enquanto mítico, geológico ou histórico. No primeiro, abole-se a escala dos relógios, em que não se emprega o conceito clássico de tempo linear, pois o tempo mítico é cíclico. O tempo geológico, como implícito na etimologia grega para a raiz geo, que se refere à Terra, baliza-se em escala de milhões a bilhões de anos, e o histórico em escala bem inferior. Se olharmos o tempo mítico e o associarmos à Terra, inevitavelmente chegaremos à Gaia, a Terra primordial no panteão grego que, por si só, deu origem às montanhas, ao oceano genésico e ao próprio céu. Sim, se olharmos para o céu, podemos vê-lo naquele que envolve ou cobre a Terra, ou seja, em Urano (cuja etimologia grega remete a envolver, cobrir). Da união de Gaia e Urano brotaram seres elementares como também Cronos, ou o Tempo. Cronos se impôs ao deus Urano, mutilando-o e, como resultado, nasceu Vênus. Tem mais: Cronos, na mitologia romana, é identificado a Saturno, pai de Netu no, Plutão e Júpiter. Este, por sua vez, é o genitor de Mercúrio e de Marte. Esse tempo mítico está presente, à sua maneira, no Sistema Solar e a Terra é um planeta abençoado por todas deusas e deuses de diversas maneiras, a começar por conter água nos estados sólido, líquido e gasoso. Além de água, a Terra gesta o resultado de transformações orgânicas magníficas, como é o caso do petróleo (óleo de pedra, do Latim), cujo conhecimento, por parte da civilização, coincide com a percepção de tempo

Cap Tulo 25

Microfiltração

Esperançar é se levantar, esperançar é ir atrás, esperançar é construir, esperançar é não desistir. Esperançar é levar adiante, esperançar é juntar-se com outros para fazer de outro modo (FREIRE, 1997). A esperança viabiliza o ânimo quando do tratamento médico, reduzindo a dor e o desconforto físico (SANTOS et al., 2020). Quando uma doença renal é detectada, por exemplo, a pessoa espera cura rápida, mas sofre ao saber que a sua vida será regida pela diálise. Durante a diálise, aguarda-se um órgão compatível. Ao encontrá-lo e realizar a cirurgia, a pessoa nutre a esperança de que seu organismo aceite o novo órgão e passa a administrar imunossupressores, para que o seu organismo não rejeite o enxerto. A pessoa anseia em ter o imunossupressor à sua disposição, para que continue nutrindo a esperança de viver. Essa reflexão aponta claramente para uma importante questão social a ser resolvida, que necessariamente envolve investimentos em pesquisa, desenvolvimento e inovação na produção de fármacos imunossupressores. Acrescente-se o compromisso social dos pesquisadores, que transcende a técnica, pois dialoga com aqueles que nutrem a esperança a começar por tomar um pouco mais de água ou um copo de vinho (por limitação da ingestão de líquido durante o tratamento dialítico) e sonhar com o fim de suas incertezas (BERTAN; CREMASCO, 2020). Nesse contexto, o tacrolimo é um fármaco amplamente utilizado no tratamento após o transplante de órgãos, como também em outras enfermidades (Figura 25.1).

Ultrafiltração

Não se concebe a existência do ser humano e de inúmeras espécies sem a presença da água e o seu ciclo, conhecido como ciclo hidrológico ou ciclo da água, o qual compreende várias etapas. Há o fenômeno da evaporação, principalmente dos oceanos e incluindo aquela oriunda da transpiração das plantas. Tem-se a condensação, da qual se segue a precipitação, continuada pela percolação, infiltração no solo e drenagem para lagos, rios... oceanos, fechando o ciclo. A água é um bem incomensurável, presente em praticamente todas as atividades produtivas, destacando-se agrícolas e industriais. O tratamento de águas residuárias de unidades de transformação, para posterior devolução a vias fluviais, o reaproveitamento em atividades domésticas, incluindo aquela para fazer escoar os nossos dejetos, são fundamentais para a manutenção do ciclo da água. O seu consumo é o primeiro passo, todavia o zelo da ciência e da tecnologia é de igual importância. Começar por onde? Quem sabe do olhar lançado para o céu em dias nublados pode ser uma das respostas. – Por que não a aproveitar além de fonte de irrigação ou para limpeza de pisos, utilizando-a para consumo? Torná-la potável. É possível? Sim, para tanto se lança mão de fundamentos de transferência de massa. Sendo assim, considere determinada quantidade de água de chuva coletada em um reservatório, Figura 26.1.

Nanofiltração

O que é a vida? É o que se sonha ou o que se respira? A vida, em senso comum que trafega por nossos dias, está atrelada, por exemplo, à presença de oxigênio. Há mais de 2,5 bilhões de anos, quase não havia esse gás na atmosfera de nosso Planeta, e a vida estava confinada à existência de organismos unicelulares. Alguns desses passaram a capturar a luz solar e a produzir oxigênio sob a água, em que uma parcela do gás escapava para a atmosfera, alterando-a e possibilitando estruturas mais complexas de vida. Tal ação unicelular, segundo correntes teóricas, deve-se à produção fotossintética de oxigênio por cianobactérias. Conhecidas como cianofíceas ou algas azuis, as cianobactérias apresentam tamanho entre 0,2 e 2 μ m, cuja energia metabólica é oriunda da fotossíntese. Apesar de serem fontes de agentes antivirais, antibióticos, antitumorais e antifúngicos, as cianobactérias, em certas condições de temperatura e carga de nutrientes, acarretam a sua floração, causando sabor e odor desagradável na água e, principalmente, produzem cianotoxinas no interior de suas células. Tais compostos intracelulares são liberados na água em decorrência de lise celular (FERREIRA, 2010), trazendo risco à saúde, inclusive por meio da hemodiálise via endovenosa (LEAL; SOARES, 2004). A Organização Mundial da Saúde fixou em 1,0 μg/l de concentração máxima da variante MC-LR (FERREIRA, 2010), um tipo de microcistina produzida por cianobactérias (principalmente por Microcystis aeruginosa). As microcistinas (Figura 27.1) atuam principalmente no fígado, podendo levar a óbito, em poucas horas, por decorrência de hemorragia no órgão. A presença

Cap Tulo 28

Permeação de gases

Nhanderu criou Mba’ewerá, a primeira Terra, e as palmeiras sagradas. Plantou quatro delas nos quatro cantos do mundo como se fossem pontos cardeais para guiar suas filhas e filhos. Também deu origem à luz, à noite, à neblina, ao trovão, ao raio, enfim tudo o que brilha e o que escurece. Mba’ewerá assemelha-se a uma oca: o tronco central é o espinhaço de Nhanderu e as ramas laterais são as Suas costelas. Os fiapos das ramas, que esvoaçam ao menor sinal de brisa, são os cabelos de Nhanderu (CREMASCO, 2017). Essa oca é o nosso Planeta e o reflexo daqueles que nele vivem. A preservação da Terra não é apenas para manter a existência de um pálido ponto azul, como assim a definiu Carl Sagan, quase esquecido na esquina da Via Láctea. Se a Terra se reduz ao infinitésimo, o que representamos? A preservação do Planeta associa-se à manutenção de todas as Culturas daqueles que nele vivem, pois Nhanderu (Nosso Pai em guarani), encontra-se em cada ser que habita a Terra, pois ela, assim como Nhandesy (Nossa Mãe) é um organismo vivo e responde a estímulos externos, como colisões de meteoros, ação de vento solar, como também por aqueles internos, feito o vulcanismo, o movimento de placas tectônicas, e devido à ação do ser humano, conhecida como antropogênica, que está intimamente associada à emissão de poluentes na atmosfera. A Terra posiciona-se a tais estímulos por mudanças climáticas por meio de ciclos naturais de aquecimento e resfriamento (LOURENÇO, 2015), como ilustra a Figura 28.1. Por outro lado, a herança da Revolução Industrial (DE SOUZA et al., 2018), particularmente a partir de meados do século XIX, mostra-se em aquecimento preocupante do

O Brasil, certo modo, nasceu atrelado à política de colonização econômica. A cana-de-açúcar, trazida pelos portugueses a partir da Ilha da Madeira em 1502, adaptou-se ao solo e ao clima nordestino, possibilitando a sua exploração econômica desde então. Verifica-se, em 1520, a instalação do primeiro engenho de açúcar, sendo, portanto, o indício da primeira atividade de transformação de matéria-prima em um produto economicamente viável em nosso país. A partir do final do século XVI, tanto o cultivo quanto a fabricação de açúcar caracterizaram-se por serem as principais atividades econômicas no Brasil, todavia o açúcar bruto era aqui produzido e exportado para a Europa e Estados Unidos, onde passava por operação de refino antes de ser distribuído aos consumidores. Nenhuma grande usina de açúcar existiu no Brasil antes do final do século XIX. A Revolução Industrial, efervescente na Europa, não aportou em terras brasileiras. Dentre os diversos fatores que contribuíram para que isso ocorresse, encontram-se os acordos comerciais, assinados principalmente com a Inglaterra, entre 1810 e 1844, que desestimularam investimentos, pois eram feitas concessões tarifárias às importações provenientes daquele país, associado ao trabalho escravo encontrado nas lavouras brasileiras. A natureza agrícola do Brasil, com base da exportação de commodities, em particular de café, atravessou o século XIX e boa parte do século XX, influenciando o desenvolvimento da Indústria Química brasileira, cuja arrancada se deu após a década de 1960 com o estabelecimento de polos petroquímicos no país. Convém destacar que, em 1975, com a crise mundial do petróleo, o Brasil buscou fontes alternativas, criando o Programa Nacional do Álcool, o Proálcool, e a seguir, o Conselho Nacional do Álcool, com o objetivo de substituir 35%

Cap Tulo 30

Osmose inversa

O desenvolvimento de uma civilização também se baseia na sua percepção sistêmica à sua volta, incluindo a sua cosmovisão. Sob tal aspecto, pode-se escrever que no início havia a potência de tudo por existir, inclusive o Tempo. Essa potência ao ser alocada, transubstancia-se em palavra: pacha, que, nas línguas aymara e quéchua, remete a universo, a cosmo ou a determinada época (COLOMBRES, 2005), sobretudo àquela associada à existência em sua plenitude, inclusive cultural. Assim, pacha traduz, de certo modo, aquele lugar que gera vida: local fértil... o próprio planeta Terra e, por ser fecundo, a Mãe Terra ou La Pachamama, deusa da fertilidade e divindade suprema dos nativos andinos do noroeste argentino, da Bolívia e do Peru (Figura 30.1). Pachamama vai além de personificar o Planeta para se fazer presente em todas e todos, apontando-nos o pertencimento, pois somos a Terra e da Terra, que nos clama um modo de vida equilibrado entre a natureza e o que ela acolhe, tendo por princípios a complementaridade e a reciprocidade. A natureza presenteia-nos das mais diversas formas, como o sagrado e precioso líquido que flui nas veias de Pachamama: a água. Como a distribuição de água doce não é igual no Planeta, há regiões em que há escassez, e os aquíferos são determinantes, pois armazenam água potável. O Sistema Aquífero Guarani (SAG), um dos maiores reservatórios subterrâneos de água doce na Terra, com cerca 1,2 milhão de km 2 e capacidade para abastecer www.blucher.com.br

Este livro aborda a difusão da matéria em meios convencionais, tais como em gases, líquidos, membranas, sólidos cristalinos e porosos, iniciando com a difusão estocástica, seguida do estudo da difusão mássica a partir de mecanismos característicos. Os capítulos são de natureza transdisciplinar, com apresentação de problemas que transcendem a técnica para estabelecer relação dialógica com outros campos do saber. Após o enunciado do problema, apresenta-se a fundamentação teórica, seguida da solução técnica do problema. Essa estrutura permite a utilização do livro na sua totalidade ou em partes, pois a obra foi idealizada enquanto livro-texto para uma disciplina de transferência de massa, como também material de apoio, visto que os capítulos podem ser utilizados individualmente em outras disciplinas no universo acadêmico, bem como em setores que atuam em processos de transformação, de forma pluridisciplinar, assim como o enunciado do problema, em outra área de atuação ou de conhecimento que não seja a de Engenharia Química.