ATIVADORES BIOLÓGICOS"

O presente pedido de privilégio de invenção trata de uma argamassa biodegradável desenvolvida preferencialmente para preenchimento com características que resultam em um composto ecologicamente correto e reaproveitável como biofertilizante após seu descarte.

Atualmente, grande parte dos processos de fabricação produz elevada quantidade de resíduos para adquirir produtos ou artefatos em geral. Um desses processos que pode ser levado em consideração atende ao mercado de fítness. Para a obtenção de componentes, como volantes de bicicletas, esteiras ergométricas ou pesos empregados no trabalho muscular, são utilizados materiais metálicos, preferencialmente o ferro fundido ou aço. Para a fabricação de um único volante de bicicleta ergométrica de uso residencial com cerca de 5 kg, a emissão de dióxido de carbono na fundição pode chegar a 1 ,5 kg para cada quilo do volante. Além disso, os artefatos produzidos em aço resultam em grande quantidade de resíduo conhecido como lama de aciaria. Para cada quilo de aço produzido, são descartados geralmente em ambiente aberto cerca de 650g desse lixo sólido e muito tóxico.

Uma alternativa para a produção de artefatos de fítness que busca reduzir o índice de poluentes juntamente com a quantidade de resíduos que já vem sendo usada por boa parte das empresas fabricantes utiliza argamassa composta por .cimento e cal, ambos encapsulados em polímero emborrachado. O problema dessa tecnologia está vinculado diretamente ao cimento, outro grande poluente. É conhecido que o cimento necessita de grande quantidade de energia em seu processo fabril, sendo que para cada tonelada de cimento fabricado, libera-se cerca de 800 kg de dióxido de carbono na atmosfera, composto este altamente nocivo para o planeta. Analisando as deficiências relacionadas às tecnologias empregadas no mercado fitness, a proposta visa instituir um processo que possa contribuir de forma positiva, principalmente ao meio ambiente, através do desenvolvimento de uma argamassa biodegradável, objeto da presente patente. Tal mistura apresenta alta eficiência na produção de artefatos empregados na área frtness, como pesos e encapsulados de plástico reciclado, principalmente os volantes de bicicletas, esteiras ergométricas ou outras aplicações em geral e também para produzir artefatos para construção civil, dispondo como vantagem sua eficiente absorção pelo ambiente em caso de descarte como entulho e a oportunidade de reciclagem do plástico empregado.

A argamassa desenvolvida consiste em combinar gesso, preferencialmente o gesso agrícola, areia, água, bactérias nitrificantes cultivadas em laboratório em estado dormente (Nitrossomonas e Nitrobacter) ou famílias e açúcar (glicose).

O gesso (CaS04.2H20), tem utilidade na agricultura como insumo adquirindo função básica de melhorar, condicionar e desoxidar o solo, fornecendo cálcio e enxofre e reduzindo os teores de alumínio tóxico na terra. Na argamassa, sua função é atuar como aglomerante substituindo o cimento portland e agir como insumo convencional no solo em circunstância de descarte do material como entulho. A areia empregada não exige especificação, abrangendo qualquer tipo ou qualidade e granulometria.

As bactérias, antes de serem acrescentadas na mistura, são impostas sob certas condições ambientais que produzem seu estado de dormência através de estruturas resistentes denominadas esporos. A célula responsável pela produção do esporo se desidrata, forma uma parede espessa e sua atividade metabólica toma-se muito reduzida. Alguns esporos são capazes de se manter em estado de dormência por dezenas de anos. Ao deparar com um ambiente apropriado, o esporo reidrata-se absorvendo a água do ambiente e origina uma bactéria funcional, reproduzindo-se por divisão binária além de serem muito resistentes ao calor. O açúcar (glicose) incluído será responsável por auxiliar na biodegradação do artefato agindo como ativador das bactérias quando o material for descartado no solo.

Esta combinação de materiais produz uma argamassa biodegradável aplicável em diversos setores, principalmente na área de fitness e musculação como material de peso ou contrapeso , e na produção de volantes encapsulados para bicicletas ergométricas {PI0501505-7 do mesmo inventor), pesos, anilhas, tornozeleiras, joelheiras, aparelhos em geral como já descrito.

O conceito fundamental do invento é o reaproveitamento como biofertilizante da combinação citada em casos de inutilização dos componentes da área de fitness sem danos ao meio ambiente. Nesta etapa, o gesso, antes empregado como aglomerante para a argamassa, torna-se automaticamente fertilizante enriquecendo o solo, e as bactérias presentes em estado de dormência vão encontrar um ambiente totalmente favorável para iniciarem sua reprodução. Tais bactérias iniciam automaticamente a reação de quimiossíntese que consiste em uma reação produtora de energia química, convertida da energia de ligação dos compostos inorgânicos oxidados. A energia química liberada é empregada na produção de compostos orgânicos e gás oxigénio (O2), a partir da reação entre o dióxido de carbono (CO2) e água molecular (H2O), conforme demonstrado abaixo:

- Primeira etapa

Composto Inorgânico + O2 → Compostos Inorgânicos oxidados + Energia Química

- Segunda etapa

CO2 + H2O + Energia Química→ Compostos Orgânicos + O2

Esse processo autotrófico de síntese de compostos orgânicos ocorre na ausência de energia solar. É um recurso normalmente utilizado por algumas espécies de bactérias nitrificantes (nitrossomonas e nitrobacter, género de bactérias quimiossintetizantes). As nitrossomonas e nitrobacter são importantes organismos considerados biofixadores de nitrogénio, geralmente encontradas livremente no solo ou associadas às plantas, formando nódulos radiculares.

A biofixação se inicia com a assimilação no nitrogénio atmosférico

(N2), transformando-o em amónia (NH3), reagente oxidado pela nitrossomona, resultando em nitrito (NO2 ) utilizado na produção de substâncias orgânicas sustentáveis a esse género de bactérias.

O nitrito liberado no solo e absorvido pelas bactérias que estão no composto do artefato também passa por oxidação, gerando energia química destinada à produção de substâncias orgânicas e o nitrato (NO3 ), aproveitado esse último pelas plantas na elaboração dos aminoácidos.

Reação químiossintética nas Nitrossomonas:

NH3 (amónia) + O2→ NO2- (nitrito) + Energia

6 CO2 + 6 H2O + Energia→ ΟδΗΛ (Glicose - Compostos Orgânicos) + 6 O2

Reação químiossintética nas bactérias:

N02- (nitrito) + 02→ N03- (nitrato) + Energia

6 CO2 + 6 H ₂ 0 + Energia→ C ₆ Hi ₂ 0 ₆ + 60 ₂

Assim, podemos perceber que o mecanismo de quimiossíntese, extremamente importante para a sobrevivência das bactérias nitrificantes, também é bastante relevante ao homem. O nitrito absorvido pelas plantas e convertido em aminoácidos serve como base essencial à nutrição do homem (um ser onívoro, carnívoro e herbívoro).

Na era moderna, as bactérias nitrificantes cultivadas em laboratório já são muito utilizadas como biofertilizantes substituindo a uréia. Estudos realizados no Brasil pela EMBRAPA revelam que um concentrado com 200 g de bactérias nitrificantes selecionadas fazem o trabalho de no mínimo 30 kg de uréia, abrangendo uma área de um hectare de terra. Essas bactérias contidas no composto da argamassa também são muito utilizadas como ativador biológico para realizar a limpeza de aquários e lagos de cultivo de peixes em geral.

Dessa forma, o presente invento além de adquirir funcionalidade como argamassa de preenchimento para pesos, contribui de certa forma com o processo da quimiossíntese e a fotossíntese sem luz através da adição de bactérias funcionais e a recuperação de solos por meio do gesso agrícola quando for necessário o descarte dos artefatos em solo. Portanto, o impacto ao meio ambiente será de forma positiva, trazendo grande vantagem para a natureza e mantendo qualidade de vida necessária ao homem na prática de esportes e no lazer, dessa forma colaborando com a sustentabilidade do planeta.