A primeira patente verde do Brasil

Em 2012, o Brasil concedeu sua primeira Patente Verde, reconhecendo uma tecnologia nacional inovadora no tratamento de resíduos: o processo Vorax – UTR DuoTherm, desenvolvido pela empresa Solum Ambiental.

Essa tecnologia patenteada utiliza um sistema de gaseificação com gradiente térmico, no qual duas fontes de calor, operando a 900°C e 1600°C, desintegram completamente os resíduos sólidos. Durante o processo, o lixo é convertido principalmente em gases tratados, restando apenas uma pequena fração de resíduos sólidos secos e inertes. A redução do lixo é de até 90% em massa e até 200 vezes em volume, tornando o processo altamente eficiente.

Além de eficiente, o sistema é sustentável: o controle das temperaturas e a baixa presença de oxigênio impedem a formação de poluentes tóxicos como dioxinas e furanos, comuns em métodos tradicionais de incineração. O tratamento dos gases ocorre em filtros modernos e lavadores secos, assegurando emissões limpas e dentro das normas ambientais.

De fácil operação e baixo consumo energético, a tecnologia pode ser aplicada em diversos locais, como hospitais, indústrias, navios e áreas urbanas, contribuindo de forma concreta para a redução de resíduos e proteção ambiental. A concessão desta patente inaugurou o programa Patentes Verdes no Brasil, para estimular invenções que tragam benefícios ambientais e ajudem na transição para uma economia mais sustentável.

A Química por Trás da Primeira Patente Verde do Brasil

A tecnologia Vorax – UTR DuoTherm aplica um processo térmico avançado baseado em gaseificação controlada, no qual resíduos de qualquer natureza são desintegrados por reações químicas induzidas pelo calor extremo. Na máquina, um reator com duas fontes de calor cria um gradiente térmico que atinge temperaturas de até 1600°C. Essa diferença térmica promove uma série de reações químicas que transformam os resíduos sólidos em gases e uma pequena fração de material sólido seco.

O primeiro passo é a pirólise, 一 um processo químico de decomposição térmica na ausência (ou com baixíssimo teor) de oxigênio 一 na qual o calor inicial (cerca de 900°C) quebra as ligações moleculares dos materiais orgânicos, fragmentando-os em gases, vapores e um resíduo sólido de carbono. Em seguida, com o aumento da temperatura e presença controlada de oxigênio e vapor, entra em ação a gaseificação propriamente dita. Nesse estágio, o carbono e os vapores reagem formando uma mistura de gases combustíveis e inertes.

O resultado dessas transformações é a produção de um gás composto por monóxido de carbono (CO), dióxido de carbono (CO2 ), hidrogênio (H2), pequenas quantidades de metano (CH4) e nitrogênio (N2). O grande diferencial da Vorax está no rigoroso controle do oxigênio e na altíssima temperatura, que garantem a ausência de dioxinas, furanos e outros poluentes orgânicos perigosos.

Após a gaseificação, o gás quente passa por um resfriamento rápido (quench), que interrompe instantaneamente as reações indesejadas. Em seguida, ele atravessa um sistema avançado de lavagem alcalina, onde são neutralizados os vapores ácidos, e filtragem, onde passa por carvão ativado, alumina ativada, permanganato de potássio e zeólita, removendo metais pesados, compostos orgânicos remanescentes e odores.

A função de cada composto da filtragem é:

● Carvão ativado:
Atua na remoção de poluentes por adsorção e redução catalítica. Sua elevada porosidade permite a retenção de substâncias como cloro, odores e pigmentos. Na redução catalítica, íons carregados negativamente são fixados em sua superfície. No entanto, algumas espécies, como sódio, flúor e nitratos, não são facilmente retidas por esse material.

● Alumina ativada:
Funciona predominantemente por adsorção, complementando a ação do carvão ativado. É especialmente eficiente na captura de fluoretos, certos compostos ácidos e partículas finas, contribuindo para um nível ainda maior de purificação dos gases.

● Permanganato de potássio (KMnO₄):
Age como um forte agente oxidante, promovendo a neutralização de contaminantes gasosos. Transforma compostos indesejados, como sulfeto de hidrogênio e alguns metais voláteis, em formas mais estáveis e passíveis de retenção nos filtros, além de auxiliar na remoção de odores.

● Zeólita:
Atua como etapa final de purificação, graças à sua estrutura altamente porosa. É capaz de reter contaminantes residuais, como amônia, metais pesados, solventes e vapores químicos, além de eliminar odores remanescentes, assegurando elevada qualidade do ar tratado.

O resíduo sólido final corresponde a aproximadamente 10% a 13% da massa original dos resíduos, podendo ser disposto em aterros comuns ou submetido à vitrificação, tornando-se inerte. O conjunto dessas reações químicas e etapas físicas consolida a tecnologia Vorax como uma solução altamente eficiente, segura e sustentável para o tratamento de resíduos, justificando seu reconhecimento como a primeira tecnologia a receber uma Patente Verde no Brasil. 

Referências:

BRASIL. Instituto Nacional da Propriedade Industrial (INPI). Programa Patentes Verdes. Rio de Janeiro: INPI, 2012.

ORGANIZAÇÃO MUNDIAL DO COMÉRCIO (OMC). Acordo sobre Aspectos dos Direitos de Propriedade Intelectual Relacionados ao Comércio (TRIPS). Marrakesh, 1994.

SOLÚM AMBIENTAL. Tecnologia Vorax – UTR DuoTherm: tratamento térmico de resíduos sólidos. Material institucional. Brasil, s.d.