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  28.09.18

Modelagem numrica de contaminantes


Estágio de pesquisador do IPT na Austrália aumenta capacitação em gerenciamento de áreas contaminadas


Com o intuito de acompanhar a rotina do Cooperative Research Centre for Contamination Assessment and Remediation of the Environment (CRC Care), instalado na Universidade de Newcastle na Austrália, o pesquisador Leandro Gomes de Freitas, do Laboratório de Resíduos e Áreas Contaminadas do IPT, realizou, entre os meses de setembro de 2017 e maio de 2018, um treinamento que teve como foco a capacitação em gerenciamento e remediação de áreas contaminadas.

Freitas, engenheiro ambiental graduado e com mestrado em Geociências e Meio Ambiente pela Universidade Estadual Paulista (Unesp), escolheu a instituição australiana pela sua atuação alinhada com a do IPT. A CRC Care é uma organização independente que realiza pesquisas, desenvolve tecnologias e fornece orientação para avaliação, remediação e prevenção de contaminação ambiental.
Pesquisador do IPT realizou treinamento no Cooperative Research Centre for Contamination Assessment and Remediation of the Environment (CRC Care), instalado na Universidade de Newcastle
 
A instituição foi criada em 2005 como parte do Programa de Centros Cooperativos de Pesquisa (CRC) do governo australiano e, em 2011, obteve recursos para mais nove anos de financiamento, com atuação voltada a parcerias entre indústria, pesquisadores e comunidade.

O CRC Care tem atualmente 29 parceiros setoriais, de pesquisa e governamentais, como o próprio grupo de estudos da área na Universidade de Newcastle, o Global Center for Environmental Remediation (GCER). “As duas instituições estão alocadas no mesmo espaço e têm uma cooperação pela qual compartilham pesquisadores: os profissionais de uma instituição orientam os alunos de outra, e vice-versa”, explica Freitas.

O centro tem diversos projetos com indústrias, principalmente do segmento de mineração, e oferece bolsas de pós-graduação para alunos colaborarem nos estudos, fazendo uma ponte entre o mercado e a academia não apenas na área de solos, mas também em águas oceânicas e poluição do ar. “É um centro referência para a Austrália, Oceania e também a região do Sudeste Asiático”, afirma ele.

Com financiamento da Fundação de Apoio ao IPT (FIPT), o estágio de nove meses de Freitas foi feito dentro do Programa de Desenvolvimento e Capacitação no Exterior (PDCE) e partiu de um plano de trabalho abrangente por conta da multidisciplinaridade do centro. “Minha ideia não era chegar à Austrália com um plano fechado. Fui com um escopo amplo, fiz um levantamento dos profissionais e das linhas de pesquisa, conversei com meu orientador e ele indicou as mais adequadas aos nossos interesses”, afirma ele.

NOVAS FERRAMENTAS – A primeira atividade do pesquisador do IPT na Austrália foi uma visita a campo para participar de uma campanha de monitoramento ambiental. “Foram quatro dias na cidade de Adelaide onde tive contato com as diferenças de metodologia aplicadas lá e no Brasil”, explica ele. Em seguida, teve início o primeiro projeto no qual Freitas se dedicou, envolvendo o gerenciamento de áreas contaminadas e, principalmente, a modelagem numérica de contaminantes, que acabou sendo o principal tema em seu PDCE.

Uma série de programas de demonstração executados pelo CRC Care oferece a oportunidade de validar soluções integradas para problemas complexos de contaminação do solo, água subterrânea e ar em toda a Austrália – cientistas e consultores podem testar novas tecnologias de diagnóstico e remediação de sites.
Primeira atividade do pesquisador na Austrália foi uma visita a campo para acompanhar uma campanha de monitoramento ambiental
 
O programa de demonstração do CRC Care com o Departamento de Defesa da Austrália, um de seus 29 parceiros, se concentra desde a década de 2000 na investigação laboratorial e em campo de locais potencialmente contaminados, assim como na validação de tecnologias inovadoras para remediação.

Esse programa engloba uma gama ampla de projetos em diversas áreas, incluindo biorremediação de águas subterrâneas contaminadas com tricloroetileno (TCE) e remediação de contaminação por hidrocarbonetos em antigos depósitos de combustíveis, assim como de espumas formadoras de filme aquoso (AFFF, de Aqueous Film-Forming Foam) usadas no combate a incêndios. “Eles executaram o diagnóstico das áreas, instalaram sistemas de remediação e estão monitorando há quase uma década. Os bancos de dados são extensos e, dentro da base militar de Edinburgh, localizada em Adelaide, existem diversas subáreas – para cada uma delas é aplicada uma solução específica”, explica Freitas.

A principal atividade realizada pelo pesquisador do IPT no período esteve ligada ao desenvolvimento de um software de modelagem de fluxo e transporte de contaminantes em águas subterrâneas, que também incluía diversos algoritmos de otimização e uma linguagem mais amigável para o usuário, em Excel. “Isso já está disponível comercialmente, mas eles estavam desenvolvendo um software próprio.
Principal atividade realizada por Freitas esteve ligada ao desenvolvimento de um software de modelagem de fluxo e transporte de contaminantes em águas subterrâneas
 
Pediram minha colaboração para rodar e testar a ferramenta em aplicações reais. Boa parte dos três primeiros meses foi dedicada à aprendizagem do uso do software e de conceitos de modelagem numérica de transporte de contaminantes”, informa Freitas.

SEGUNDA ETAPA – Após a capacitação inicial em modelagem, o pesquisador do IPT iniciou um treinamento com um software comercial, o Visual Moldflow. “Montei um modelo para uma das áreas e eles aprovaram. Foi proposto a mim o desafio de construir um modelo para toda a base militar de Edinburgh, que é bastante extensa”, explica ele.

Premissas mais simples foram adotadas para modelar a área como um todo. No final do PDCE, Freitas entregou um relatório para a instituição e a repercussão foi positiva. “Apresentaram os resultados para o cliente mostrando as previsões das plumas de contaminantes com e sem os sistemas de remediação, por quanto tempo as soluções teriam que ser adotadas e onde teria que se intensificar a remediação – ou seja, vários parâmetros que a modelagem ajudou a obter. Consegui apresentar um produto útil a eles e isso me trouxe um grande aprendizado”.

BRASIL X AUSTRÁLIA – Os oito meses de permanência no CRC Care permitiram ao pesquisador do IPT conhecer parte da realidade australiana e estabelecer comparações com a realidade brasileira. O cenário de gerenciamento de áreas contaminadas é bastante heterogêneo aqui, mas o fato de São Paulo estar bem na frente de outras regiões coloca o estado em uma situação pari passu com a Austrália.

“Empregamos diversas técnicas de investigação de alta resolução, por exemplo, mas eu ouvi falarem pouco destas ferramentas na Austrália; por outro lado, em relação à avaliação de riscos toxicológicos, eles têm uma legislação mais abrangente, enquanto a nossa não oferece tanta flexibilidade para o responsável técnico testar parâmetros e indicar os mais adequados para um determinado caso”, afirma ele. “A Austrália realiza estudos mais aprofundados para definir os parâmetros de acordo com cada técnica, o que evita ‘engessar’ o estudo e aumenta a sua representatividade”.

Freitas ressalta ainda que a Austrália possui uma metodologia nacional, bastante detalhada, que é aplicada em todo o país, ao contrário do Brasil.
Memorando de entendimento deverá ser assinado entre o IPT e a instituição australiana
 
Outro ponto crucial de diferença entre os dois países é o desenvolvimento de pesquisas sobre remediação: “Aqui no Brasil temos poucas instituições que desenvolvem pesquisas aplicadas enquanto na Austrália existem vários grupos dedicados a isso, promovendo mais discussões e divulgação dos estudos”.

Logo na chegada à Austrália, o pesquisador participou da sétima edição da International Contaminated Site Remediation Conference – CleanUp 2017. Freitas apresentou quatro trabalhos na conferência, que foi realizada na cidade de Melbourne, e é um dos principais eventos mundiais sobre remediação de contaminações ambientais.

Os próximos passos do pesquisador do IPT são a conclusão da escrita de um artigo sobre tecnologias de remediação de águas subterrâneas, em parceria com a equipe do CRC Care, e a elaboração de um segundo artigo, também com eles, sobre modelagem numérica. Um memorando de entendimento também deverá ser assinado nos próximos meses entre o IPT e a instituição australiana.