Minas Gerais desenvolverá tecnologia para produção de grafeno

Em uma estratégia para alterar o perfil industrial do Estado de Minas Gerais, hoje concentrado na extração mineral e materiais de baixo valor, a Companhia de Desenvolvimento Econômico de Minas Gerais (CODEMIG) buscou parceria com o CDTN e com a UFMG para desenvolver a tecnologia de produção do grafeno, em escala piloto. Trata-se do Projeto “MGgrafeno – Produção de Grafeno a Partir da Esfoliação Química de Grafite Natural e Aplicações”, que receberá investimentos de R$ 21,3 milhões, em 3 anos.

Para a estruturação deste projeto, a CODEMIG identificou nas 2 instituições parceiras competências adquiridas ao longo de quase duas décadas de dedicação à pesquisa básica em nanomateriais de carbono. O projeto prevê a produção do grafeno a partir da grafita natural, que tem em Minas Gerais uma das maiores reservas mundiais de minério de alta qualidade. Transformar grafita em grafeno agregará enorme valor a esse mineral, com o preço final podendo alcançar US$100,00 por grama, dependendo da aplicação.

Mas, mais importante ainda do que produzir o grafeno será atrair empresas de alta tecnologia que possam utilizar essa nova matéria prima em produtos inovadores de alto valor, num grande leque de aplicações, em razão da segurança trazida pela disponibilidade do insumo em quantidade e qualidade adequadas à industrialização de produtos e processos. A ação pioneira representará, assim, um passo importante para o desenvolvimento de uma nova cadeia produtiva em Minas Gerais.

O grafeno é um nanomaterial revolucionário, em razão de suas propriedades especiais: alta condutividade elétrica, alta resistência mecânica (maior que o aço!), baixa densidade, alta condutividade térmica, alta estabilidade química (embora possa ser ligado a grupamentos químicos diversos), sendo impermeável até mesmo a átomos de Hélio.

Para citar algumas aplicações pode-se destacar o uso do grafeno em: plásticos condutores mecanicamente resistentes; tintas e vernizes, que podem gerar filmes e recobrimentos protetores de alto desempenho; painéis fotovoltaicos e filmes ativos para fabricação de sensores; membranas eficientes para filtragem, dessalinização de água e permeação seletiva de moléculas orgânicas e inorgânicas; adição a materiais estruturais para reforço de propriedades mecânicas; baterias de íon lítio de nova geração.

A equipe do CDTN, liderada pelas pesquisadoras Clascídia Furtado (coordenadora) e Adelina Pinheiro Santos, é responsável pelo desenvolvimento da tecnologia de produção do grafeno, separação e demonstração de aplicações em baterias de íon lítio e compósitos poliméricos.

A equipe da UFMG, cujos pesquisadores principais são os professores Luiz Gustavo Cançado, Daniel Cunha Elias e Flávio Orlando Plentz Filho, é responsável pela caracterização dos materiais produzidos, para garantia da qualidade do produto, e por demonstrar sua adequação a filmes finos condutores, sensores e dispositivos.

Os investimentos vão permitir a contratação de uma equipe de 28 pesquisadores e técnicos. Estão ainda previstos investimentos em equipamentos e na adequação de laboratórios necessários para a instalação da planta piloto. Ao consolidar as competências técnico-científicas existentes em Minas Gerais, o projeto possibilitará a criação de um ambiente propício à inovação em produtos, processos e serviços, à pesquisa e à formação de recursos humanos altamente especializados. Isso é desenvolvimento!