Um novo material polimérico elaborado por cientistas da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp) poderá ser útil para lidar com um antigo problema da cadeia nacional de combustíveis: a presença excessiva de água no diesel, produto carburante usado para mover ônibus, caminhões, máquinas agrícolas, embarcações fluviais e alguns modelos de automóveis. O combustível é naturalmente produzido com algum teor de água, mas dentro de uma especificação. A contaminação pode acontecer por processos físicos naturais no transporte ou no armazenamento, como absorção da umidade do ar, ou por falhas de manuseio ou vedação. Quando isso acontece, além de corroer peças e entupir tubulações e os sistemas de injeção do motor, a mistura reduz a eficiência da combustão, provocando perda de potência e aumento do consumo de combustível.
Liderada pelos engenheiros químicos Leonardo Fregolente e Maria Regina Wolf Maciel, da Faculdade de Engenharia Química (FEQ) da Unicamp, a equipe criou um hidrogel superabsorvente, à base do polímero sintético poliacrilamida, capaz de remover a água presente no combustível. A solução, uma espécie de esponja molecular, levou mais de uma década para ser criada e encontra-se em estágio de validação comercial. O desenvolvimento teve início com os estudos feitos pela também engenheira química Patrícia Lucente Fregolente, esposa de Leonardo, durante estágio de doutorado na Unicamp, supervisionado por Maciel. Cinco patentes relacionadas à invenção já foram solicitadas pelo grupo.
“O nosso hidrogel consiste em um material polimérico hidrofílico, ou seja, que tem grande afinidade com a água”, conta Leonardo Fregolente. “Quando ele entra em contato com o diesel, ocorre uma migração da água presente no combustível para a superfície do hidrogel e, depois, para dentro dele.” A inovação é destinada a empresas que fabricam ou armazenam diesel, como refinarias de petróleo e distribuidoras de combustível, mas poderá ser usada também em postos de combustíveis ou nos tanques dos veículos.
Diferentes formas de água
O pesquisador explica que a água pode estar presente no combustível de três formas: dissolvida, emulsionada ou livre. “O nosso método consegue remover as três, embora cada uma apresente diferentes dificuldades de separação”, diz. A água livre, segundo ele, é a mais fácil de remover, porque tende a se separar do combustível, por decantação, quando a mistura permanece em repouso. “Já há soluções tecnológicas relativamente simples para lidar com ela. Por isso, nosso interesse está nas formas mais complexas de separar [emulsionada e dissolvida]”, destaca o engenheiro químico.
Para a água emulsionada, dispersa na forma de pequenas gotículas, são usados os chamados filtros coalescentes, cuja eficiência depende das características da emulsão, destaca Fregolente. Já para eliminar a água dissolvida no diesel, situação em que ela se encontra solubilizada no combustível no nível molecular, tornando-se invisível a olho nu, recorre-se a outras tecnologias, como, por exemplo, a destilação. “Essa solução pode exigir instalações complexas e demandar elevado gasto energético.”
Durante a aplicação industrial, as partículas de hidrogel deverão ser colocadas em reservatórios semelhantes a filtros instalados em depósitos de armazenamento do combustível. Quando o diesel passar pelo sistema, as partículas de hidrogel absorverão a água presente nele. A ideia do grupo é que o polímero possa ser regenerado e usado mais de uma vez, mas isso dependerá de futuras avaliações econômicas.
Quanto ao formato e tamanho final do hidrogel, o pesquisador esclarece que irão depender da aplicação a que se destina o material, mas deverá ter relação direta com o tamanho do sistema de filtragem. Em uma de suas primeiras versões, desenvolvida para ensaios realizados no laboratório da Unicamp, a partícula polimérica tinha um formato anelar, similar ao de tubinhos vazados, e cinco milímetros de comprimento.
O peso do biodiesel
No Brasil, a presença de água em teores acima do especificado no diesel é um problema ainda mais grave por causa da adição de biodiesel ao combustível de origem fóssil. O biodiesel é um biocombustível renovável fabricado a partir de fontes biológicas, como óleos vegetais (soja, girassol, canola), gorduras animais ou óleos alimentares usados. A legislação nacional determina que o diesel comercializado em território nacional deve conter 15% de biodiesel. A medida é fruto do Programa Nacional de Produção e Uso de Biodiesel (PNPB), lançado em 2005.
A mistura traz uma série de benefícios ambientais, como a redução da emissão de gases poluentes na atmosfera que aumentam o efeito estufa, e econômicos, entre eles a promoção da economia circular, ao reaproveitar resíduos que seriam descartados. Mas aumenta o teor de água do diesel pelo fato de o biodiesel ser hidrofílico. Por sua natureza química, as moléculas do biodiesel atraem e retêm a umidade presente no ar, transferindo essa característica para o combustível final.
Invento licenciado
Em janeiro de 2026, a tecnologia foi licenciada para a empresa gaúcha Matryx, especialista em soluções químicas e serviços para o tratamento de água e efluentes industriais. Em parceria com a Unicamp, ela conduz atualmente estudos para avançar no desenvolvimento do hidrogel e avaliar suas possíveis aplicações. “Embora seja uma tecnologia diferente, o material polimérico criado em Campinas para remover água do diesel tem semelhanças com polímeros que já comercializamos”, conta a química Rafaela Carvalhal, coordenadora de pesquisa e desenvolvimento da Matryx.
A investigação em curso, informa Carvalhal, tem como objetivos avaliar como as partículas poliméricas se comportam quando submetidas a condições de operação prolongadas, estimar as dimensões dos equipamentos para cada aplicação e calcular a quantidade de hidrogel necessária. Os estudos também devem gerar dados mais confiáveis sobre a durabilidade do material e dos dispositivos em que será usado e demonstrar se as partículas poderão ser regeneradas preservando sua eficiência após esse processo.
“Também estamos definindo em quais segmentos devemos aplicar a tecnologia. Essa decisão é importante porque os requisitos e os benefícios esperados variam de acordo com o usuário final”, ressalta Carvalhal. “Um filtro instalado em um veículo tem características e objetivos diferentes dos de um equipamento utilizado por uma distribuidora de combustíveis ou uma mineradora.”
Custo vantajoso
A Matryx pretende identificar potenciais clientes e parceiros para desenvolver o dispositivo filtrante e avaliar o desempenho da tecnologia em condições reais de utilização. Uma parceria comercial para produção do filtro já foi firmada, mas o nome do parceiro não pode ser revelado. Tudo correndo bem, a Matryx estima finalizar a etapa de estudos complementares e o ensaio da tecnologia em condições reais em 2028.
O químico Fauze Aouada, da Faculdade de Engenharia da Universidade Estadual Paulista (Unesp), campus de Ilha Solteira, que não participou da pesquisa, avalia como positiva a solução criada na Unicamp. “Uma das principais vantagens do uso de hidrogéis para remoção da água presente em combustíveis é a possibilidade de envolver materiais de baixo custo quando comparado às tecnologias atualmente em uso”, opina. “Outra é a possibilidade de empregar polímeros de origem natural na composição dos hidrogéis, reduzindo a dependência de matérias-primas de origem petroquímica.”
Segundo Aouada, as vantagens potenciais dessa nova tecnologia devem ser avaliadas considerando diferentes aspectos operacionais, como demanda energética, espaço físico disponível e custos operacionais. “É importante salientar que uma tecnologia pode apresentar elevada eficiência na remoção de água livre, mas desempenho limitado na separação de água emulsionada, tornando-se necessária, em certas situações, a combinação de diferentes soluções para alcançar resultados satisfatórios.”