FIRJAN SENAI SESI
MULTIPLICA INOVAÇÃO

Firjan SENAI SESI amplia rede de unidades de alta tecnologia e deve investir mais de R$ 100 milhões em pesquisa em 6 anos

Um projeto voltado para o desenvolvimento de tecnologias inovadoras de captura de CO₂ e sua conversão em combustíveis renováveis é o resultado da união da pesquisa do Instituto SENAI de Inovação (ISI) em Biossintéticos e Fibras, a Repsol Sinopec e outras entidades. A empresa inaugurou, em março, a planta piloto CO₂CHEM, em Campinas. A iniciativa faz parte da linha de Pesquisa & Desenvolvimento em Gestão de Carbono da Repsol e conta com um investimento de R$ 20 milhões.

“O projeto CO₂CHEM, focado no avanço de tecnologias inovadoras para a captura de CO2 e sua conversão em combustíveis renováveis, inaugurou recentemente a primeira planta de produção de combustíveis renováveis do país, um marco na estratégia de Pesquisa e Desenvolvimento da Repsol Sinopec Brasil”, ressalta Alexandre Teixeira, coordenador de projetos de P&D da Repsol, afirmando que com mais de 50% dos investimentos em P&D voltados a iniciativas de descarbonização, essa planta-piloto reforça o compromisso da companhia com a sustentabilidade e a transição energética, alinhando-se ao plano estratégico e à ambição global do grupo Repsol de alcançar zero emissões líquidas até 2050.  

Planta-piloto da Repsol Sinopec converte CO² em combustíveis renováveis (Foto: Divulgação)

O pesquisador-chefe do Instituto SENAI de Inovação em Biossintéticos e Fibras, recentemente incorporado à Rede Firjan SENAI SESI, Jeiveison Gobério Maia, detalha as propriedades do novo produto: “O óleo sintético produzido nesta unidade apresenta elevada pureza, isento das impurezas típicas do petróleo bruto, o que confere a ele uma aparência transparente, semelhante à da água. Essa característica contribui para uma combustão mais limpa, com menor emissão de poluentes. Sua produção é baseada exclusivamente em dióxido de carbono e água, utilizando rotas químicas sustentáveis. Diferentemente dos derivados fósseis, que aumentam a concentração de CO₂ atmosférico ao serem utilizados, este combustível sintético promove um balanço de carbono neutro — o CO₂ capturado durante a produção é o mesmo que será liberado durante sua queima.”

Com apoio financeiro da Agência Nacional do Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis (ANP) e da Empresa Brasileira de Pesquisa e Inovação Industrial (EMBRAPII), o projeto tem como objetivo o desenvolvimento de rotas tecnológicas inovadoras para a produção sustentável e economicamente viável de hidrocarbonetos renováveis. A proposta integra a geração de hidrogênio verde — a partir da eletrólise da água utilizando fontes de energia renovável — e a captura de dióxido de carbono (CO₂), viabilizando sua conversão em compostos químicos de valor agregado por meio de processos catalíticos em unidades compactas e de alta eficiência.

Rede Firjan SENAI SESI maior

No início de abril, a Firjan SENAI SESI expandiu sua capacidade de criar soluções tecnológicas inovadoras para a indústria, com a incorporação do Instituto SENAI de Inovação em Biossintéticos e Fibras, antes integrante do SENAI CETIQT. A ampliação das unidades e os novos investimentos têm como objetivo fortalecer a competitividade e a sustentabilidade do setor produtivo tanto fluminense quanto nacional.

“Com essa incorporação, ampliamos nossa estrutura e passamos a contar com sete unidades de tecnologia de ponta sob gestão da Firjan. Cada uma delas equipada para fortalecer a conexão entre ciência e indústria, impulsionar o pensamento disruptivo e entregar resultados concretos às empresas”, destaca Luiz Césio Caetano, presidente da Firjan.

Os Institutos SENAI de Inovação do Rio de Janeiro, além do Centro de Inovação SESI, estão instalados agora num novo prédio no Parque Tecnológico da Cidade Universitária da UFRJ, criando uma operação integrada, que posiciona a Firjan como um dos principais agentes de inovação do país.

“Mais do que uma expansão física, esta conquista representa uma visão de futuro. Uma Firjan mais preparada, mais integrada e cada vez mais protagonista na transformação da indústria. Amplia nosso impacto em áreas estratégicas como transição energética, economia de baixo carbono, defesa e segurança, saúde e qualidade de vida”, afirma Caetano, ressaltando que a instituição agora gerencia mais de 1.570 projetos ativos, refletindo mais que o dobro da carteira em valores, de R$ 132 milhões para R$ 296,5 milhões.

Combustível sintético da Repsol Sinopec

Um dos destaques é o projeto desenvolvido em parceria com a Repsol Sinopec Brasil, segundo o pesquisador-chefe Gobério, uma vez comprovada a viabilidade técnico-comercial da tecnologia, o combustível renovável poderá ser aplicado em diversos modais de transporte, incluindo automóveis, aviação, veículos de carga pesada e transporte marítimo.

“Na planta-piloto, utilizamos dióxido de carbono em fase líquida, armazenado sob pressão em cilindros apropriados. Em uma futura aplicação em escala comercial, o CO₂ poderá ser capturado de fontes industriais concentradas, como usinas sucroalcooleiras ou indústrias cimenteiras — setores que apresentam elevado potencial de emissões. Assim, esse gás, que normalmente seria liberado na atmosfera, será reaproveitado como insumo para a síntese de combustíveis sustentáveis”, explica Gobério.

O projeto começou em 2021 e o ISI Biossintéticos e Fibras participa de todas as etapas. Esta última fase de testes tem previsão de durar até o fim de junho deste ano. Os testes acompanham como o piloto se comporta, para entender os ajustes necessários. Ao final, a Repsol terá todos os dados necessários para decidir se vai implantá-lo comercialmente.

“O ISI em Biossintéticos e Fibras teve um papel fundamental no desenvolvimento do projeto, contribuindo com sua expertise na criação de modelos digitais e econômicos, além do mapeamento das diferentes condições de reação e seus impactos na qualidade do produto. O conhecimento técnico gerado pelo instituto foi essencial para avaliar a viabilidade do processo como um todo. Esses modelos permitiram uma compreensão mais profunda da dinâmica do projeto, ajudando a identificar os principais gargalos e oportunidades de otimização. Foi um trabalho decisivo para avançarmos no desenvolvimento de um combustível de baixo carbono com potencial real de competitividade no mercado”, reconhece Teixeira, da Repsol.

Novo prédio que abriga cinco Institutos de Inovação SENAI SESI (Foto: Paula Johas)

O Instituto SENAI de Inovação em Biossintéticos e Fibras é responsável pela condução de etapas laboratoriais estratégicas para o desenvolvimento do processo de produção de hidrocarbonetos verdes. Adicionalmente, o Instituto atuou na avaliação da viabilidade técnico-econômica da tecnologia, em colaboração com a Hytron e a Universidade de São Paulo (USP), por meio da aplicação integrada de simuladores de processos e ferramentas de modelagem econômica.

A expectativa é que a planta tenha capacidade para consumir até 1 tonelada de CO2 e produzir 20 litros de combustível renovável por dia. Os próximos passos do CO₂CHEM incluem testes para validar a eficiência do combustível gerado e seu desempenho em motores, além de estudos para avaliar a viabilidade econômica e a ampliação da escala do projeto.

Investimento de R$ 100 milhões em 6 anos

A iniciativa de ampliar as unidades de tecnologia de ponta está alinhada com a Nova Indústria Brasil (NIB), política industrial do governo brasileiro que visa impulsionar o desenvolvimento do país, com foco em inovação e sustentabilidade. O novo prédio da Firjan SENAI SESI será 100% dedicado à pesquisa aplicada e a serviços de alta complexidade. No local já funcionava o ISI em Biossintéticos e Fibras, com aproximadamente 3.000 m² em laboratórios e mais de R$ 70 milhões em equipamentos de ponta.

A nova estrutura se conecta à Rede Nacional de Inovação do SENAI e do SESI, que soma 37 unidades no país. Nos próximos seis anos, a previsão é investir mais de R$ 100 milhões no desenvolvimento de projetos, considerando apenas duas unidades credenciadas à Empresa Brasileira de Pesquisa e Inovação Industrial (Embrapii), que são o ISI B&F e o Química Verde.

Com foco em áreas estratégicas como biotecnologia, inteligência artificial, tecnologias químicas, digitais, e processos industriais sustentáveis, um time composto por 69 mestres e 75 doutores integra a Firjan SENAI SESI, que já possui 24 patentes depositadas.  

Opções para a transição energética têm sido tratadas em várias pesquisas dos Institutos SENAI SESI de Inovação e Tecnologia. “A transição energética não tem uma aposta única porque a gente não tem volume com um único item para substituir todo o petróleo que é consumido no país. A solução final será um conjunto das propostas que saírem exitosas”, conclui Gobério.

Shell converte etanol em hidrogênio 

Em parceria com a Shell Brasil, Raízen, Hytron e a USP, o ISI em Biossintéticos e Fibras está atuando no comissionamento da planta recentemente construída na Cidade Universitária da USP, em São Paulo, destinada à conversão de etanol em hidrogênio. As equipes estão conduzindo testes e ajustes, de forma a garantir que os equipamentos funcionem conforme o planejado e dentro dos limites de segurança. Trata-se de um projeto pioneiro no desenvolvimento dessa tecnologia.

“Neste projeto, estamos mostrando que o etanol pode ser um vetor viável e estratégico para o hidrogênio, especialmente em um país como o Brasil, que já possui infraestrutura consolidada de produção, estocagem e distribuição. Mais do que abastecer veículos, essa planta é uma fase necessária para maturar uma tecnologia que abre caminho para a substituição do hidrogênio cinza em operações industriais, principalmente em setores de difícil abatimento, como siderurgia, cimento e petroquímica”, explica Camila Brandão, coordenadora técnica do projeto e Gerente de Programas de Tecnologia para Energias Renováveis na Shell Brasil.

O hidrogênio é um gás altamente inflamável e, por ser a menor molécula do mundo, exige extremo cuidado em seu manuseio e operação. A planta do reformador tem como objetivo realizar a conversão do etanol em hidrogênio. Posteriormente, o combustível será direcionado a um posto de abastecimento que já está pronto, mas depende da finalização do comissionamento do reformador para que toda a integração do sistema funcione adequadamente.

Do tanque no posto, o hidrogênio passará por um compressor, que elevará a pressão do gás até o patamar ideal para abastecimento dos veículos. A planta-piloto tem capacidade de produzir 100 quilos de hidrogênio por dia, que será abastecido em coletivos de transporte público da USP e nos veículos Toyota Mirai e Hyundai Nexo, todos movidos a hidrogênio.

O projeto conta com investimento de R$ 50 milhões da Shell Brasil, por meio da cláusula de PD&I da ANP, e tem como foco a validação e maturação da tecnologia. O ISI em Biossintéticos e Fibras é responsável tanto pelo modelo de negócio em escala comercial quanto pelo apoio à construção do reformador de etanol em hidrogênio, por meio de simulações computacionais.

“Os veículos movidos a hidrogênio funcionam de maneira bem diferente dos carros convencionais: em vez de um motor a combustão, eles usam uma célula a combustível que transforma o hidrogênio em eletricidade. Essa eletricidade alimenta um motor elétrico, que é muito mais eficiente do que os motores tradicionais. Na prática, isso traz duas grandes vantagens. Primeiro, o escapamento não solta fumaça nem gases poluentes — sai apenas vapor d’água. Segundo, como não há explosões internas nem partes móveis tão pesadas quanto num motor a gasolina ou diesel, o carro fica mais silencioso, sem trepidações e com menos calor excessivo no compartimento do motor. É uma solução de mobilidade limpa”, destaca Gobério. “Você roda com eficiência bem maior e sem prejudicar a qualidade do ar nas cidades.”

O pesquisador ressalta que os projetos com a Repsol e com a Shell seguem a mesma lógica: capturar CO₂ da atmosfera e devolvê-lo ao ser usado. “O hidrogênio gerado a partir do etanol pode abastecer indústrias petroquímicas e siderúrgicas, servir como fonte de energia limpa ou até entrar na produção de fertilizantes sustentáveis”, completa Gobério.