Com o objetivo de desenvolver soluções inovadoras com materiais avançados, a Gerdau Graphene concluiu o projeto CIGraph em parceria com o Instituto de Pesquisas Tecnológicas (IPT), apresentando resultados promissores no uso de grafeno como aditivo para lubrificantes de motores a diesel.
Iniciado em 2022 e agora finalizado, o projeto teve foco no desenvolvimento de um aditivo (booster) de grafeno para incorporação direta em óleos lubrificantes automotivos. A proposta buscou reduzir o atrito interno do motor e, com isso, aumentar a eficiência energética, diminuir o desgaste das peças móveis e ainda contribuir para o menor consumo de combustível.
A iniciativa foi conduzida pelo Núcleo de Bionanomanufatura do IPT, responsável por executar os testes e validar a solução. Como decisão estratégica, a Gerdau Graphene direcionou o projeto exclusivamente para aplicações em motores a diesel, segmento que demanda soluções robustas e de alta durabilidade.
O grafeno, protagonista do estudo, é um nanomaterial bidimensional obtido a partir do carbono, com estrutura hexagonal semelhante a um favo de mel. Com propriedades mecânicas, elétricas e térmicas excepcionais, ele é 200 vezes mais resistente que o aço, altamente leve, quase transparente em escala atômica e apresenta condutividade elétrica dez vezes superior ao cobre.
Durante o projeto, foram analisados três aditivos comerciais de referência e três concentrados formulados internamente pela Gerdau Graphene. Aproximadamente 450 ensaios laboratoriais foram realizados, abrangendo testes de estabilidade, análises físico-químicas e ensaios em dinamômetro, estes últimos em parceria com a MWM Motores.
Os resultados foram significativos. Houve uma redução de até 20% no coeficiente de atrito com o uso dos aditivos de grafeno. A formulação mais promissora foi submetida a um ciclo de testes de 200 horas em banco de provas, no qual obteve economia de combustível de 1,3% sem apresentar impactos negativos ao motor ou ao controle de emissões de particulados.
A segurança ambiental foi uma preocupação central do estudo, já que nanopartículas em lubrificantes podem gerar efeitos colaterais indesejados. Contudo, os testes não indicaram nenhum aumento na emissão de partículas, garantindo a viabilidade da solução para aplicação real.
O projeto CIGraph foi selecionado pela FINEP (Financiadora de Estudos e Projetos) na chamada pública para estruturação de Centros de Tecnologia e Inovação em Materiais Avançados, reafirmando o potencial do Brasil em liderar avanços na nanotecnologia aplicada à indústria automotiva.
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Grafeno – Nanomaterial formado por uma única camada de átomos de carbono organizados em forma hexagonal. É extremamente resistente, leve, flexível e possui excelente condutividade elétrica e térmica.
Coeficiente de atrito – Medida que expressa o quanto duas superfícies resistem ao movimento entre elas. Quanto menor esse valor, menor o desgaste e o consumo de energia no atrito entre peças.
Booster de lubrificante – Aditivo que melhora as propriedades do óleo lubrificante, como a redução de atrito e a proteção contra desgaste, otimizando o desempenho dos motores.
Ensaio em dinamômetro – Teste de desempenho realizado em ambiente controlado, onde o motor é avaliado em diferentes condições de carga e rotação, sem estar acoplado a um veículo.
