Material polimérico nanoestruturado

Como alternativa ao processamento de acessórios poliméricos nanoestruturados nas redes de distribuição de energia elétrica, a CPFL e a UFSCar desenvolveram dois inventos sob o título Composição de material polimérico nanoestruturado, processo de preparação da mesma e uso da mesma cujas aplicações se apresentam para a utilização estrutural e como isolador elétrico. Na UFSCar, ela ficou sob responsabilidade dos pesquisadores Adhemar Collà Ruvolo Filho, Luiz Antonio Pessan e Fabio Roberto Passador, todos do DEMa. 

Os inventos apresentam o desenvolvimento de formulações de material polimérico compósito nano estruturado para aplicação no setor elétrico de distribuição de energia elétrica, atendendo aos requisitos relativos às propriedades mecânicas, térmicas e elétricas exigidos pelas normas do setor de distribuição. O material é feito a base de polietileno de alta densidade, argila organofílica e cera de polietileno a partir de mistura no estado fundido. Dentre as duas possibilidades de aplicação, a composição do material polimérico nanoestruturado possibilita o desenvolvimento para confecção de isoladores poliméricos de redes, cujo desempenho elétrico e mecânico apresentaram-se superiores aos atuais comerciais em uso; e a segunda aplicação para a confecção de elementos estruturais poliméricos da rede de distribuição de energia elétrica.

Com duração de 24 meses, os inventos resultaram de um desafio apresentado pela CPFL para o desenvolvimento de formulações de novo material na área para a confecção de um protótipo de isolador tipo "pino", que possua desempenho mecânico, térmico e elétrico similar ou superior aos atualmente disponíveis no mercado. A formulação, processamento e testes normalizados foram desenvolvidos pela equipe da UFSCar, cuja experiência dos últimos 10 anos na área, permitiu que os pesquisadores apresentassem projeto que resultasse em novos materiais para substituição dos isoladores comerciais de porcelana e poliméricos.

Dentre os resultados obtidos, os pesquisadores citam, do ponto de vista do desempenho mecânico e térmico rendimento superior e, do ponto de vista elétrico, desempenho similar aos materiais poliméricos comerciais, sendo este o diferencial do desenvolvimento com potencial inovador, cujas propriedades se apresentaram superiores e similares aos produtos atuais e, também, apresentam menor custo. O desempenho superior reside no fato de que, nos materiais baseados no conceito de compósitos nanoestruturados – classe recente de materiais – o elemento de carregamento (argila adicionada à matriz polimérica) encontra-se dispersa de forma homogênea e com dimensões inferiores a 100 micrometros.

Considerando que o registro da patente garante a propriedade intelectual do material, os pesquisadores trabalham para que, nas condições reais de operação, as propriedades e o desempenho obtidos em laboratório nos testes normalizados sejam reproduzidos. Por essa razão, a próxima etapa consiste na produção de lotes pilotos (isoladores), denominados "cabeças de série", para avaliação em uma linha de distribuição de energia elétrica da empresa CPFL instalada e em funcionamento. À medida que os resultados forem consolidados, a empresa poderá decidir pela implantação do uso deste material em suas redes de distribuição e/ou a sua disponibilização para comercialização junto a empresas que atendam ao setor elétrico.