As plataformas de petróleo operando em alto mar têm sistemas inadequados de segurança da informação, o que as deixa altamente vulneráveis aos ataques de crackers, vírus e vermes digitais.

O alerta foi feito por pesquisadores do instituto de pesquisas SINTEF, que abrange os países escandinavos.

Invadindo uma plataforma de petróleo

Os cientistas afirmaram que as companhias petrolíferas fizeram um bom trabalho no tocante à tecnologia de exploração de petróleo e aos cuidados com o meio ambiente e a segurança e saúde dos trabalhadores. Mas ficaram a dever no quesito segurança da informação.

“O cenário de pior caso, é claro, é aquele no qual um cracker conseguirá invadir e tomar o controle de toda a plataforma,” explica Martin Gilje Jaatun, um dos membros da equipe que estudou plataformas petrolíferas de várias empresas.

“Felizmente isso ainda não aconteceu, mas nós registramos um grande número de incidentes que poderiam ter se transformado em algo deveras dramático. Por exemplo, ataques de vírus já fizeram com que um processo controlado eletronicamente se tornasse instável,” diz Jaatun.

Plataformas robotizadas

As plataformas de petróleo são verdadeiras fábricas quase inteiramente automatizadas e totalmente interligadas por sistemas eletrônicos de sensores e atuadores, que monitoram e controlam a produção 24 horas por dia.

Um ataque malicioso que consiga entrar no sistema de controle da plataforma poderá eventualmente controlar todo o seu processo produtivo. Com um pouco mais conhecimento do próprio processo, o invasor seria capaz de gerar erros que levariam a “consequências desastrosas,” segundo os pesquisadores.

O avanço das tecnologias e a necessidade de diminuição dos custos traçou uma tendência clara de que a exploração petrolífera em alto mar seja crescentemente robotizada nos próximos anos, o que poderá deixá-las ainda mais vulneráveis a ataques, caso medidas adequadas de segurança não forem adotadas.

Criação de métricas

A principal origem das fragilidades encontradas pelos pesquisadores é a interligação das plataformas com os controles em terra. A exploração de petróleo segue o que se chama “operação integrada,” em que o contato plataforma marítima-central de controle em terra é totalmente transparente - a maioria dos processos na plataforma são controlados pelo pessoal em terra por meio de PCs em rede.

Os pesquisadores fizeram entrevistas pormenorizadas com o pessoal envolvido em funções-chave de empresas petrolíferas operando na Noruega e na Finlândia e confirmaram que o número de incidentes de segurança nas plataformas vem subindo ano a ano.

“O estudo de segurança da informação nas plataformas mostrou que existe uma necessidade de criar métricas para medir os efeitos dos esforços dispendidos no aumento da segurança. Nós precisamos desenvolver novos mecanismos de mensuração que possam demonstrar como as diferentes formas de lidar com as contingências de segurança afetam questões básicas do negócio, como o tempo de operação e a lucratividade,” recomendaram os pesquisadores.

 

 
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USP desenvolve técnica ultrarrápida para produzir biodiesel
Por: Nilbberth Silva

Biodiesel em 30 minutos

Pesquisadores da USP desenvolveram uma técnica para transformar em biodiesel óleos vegetais já danificados pelo processo de fritura e a borra de soja, um resíduo da indústria de óleo alimentício.

A técnica reduz o tempo da reação química de 24 horas para 30 minutos e barateia o processo. O segredo foi usar um catalisador diferente na reação, feito com os metais cobre e vanádio.

Como é produzido o biodiesel

Para produzir biodiesel é necessário que haja a reação do óleo vegetal puro com álcool. “Mas a reação só acontece se houver um catalisador no recipiente. Essa substância é o cupido que junta o óleo com álcool e transforma-o em biodiesel e glicerina”, compara Miguel Dabdoub, químico e professor da Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras de Ribeirão Preto (FFCLRP) em cujo laboratório a técnica foi desenvolvida. “Depois da reação, é possível recuperar o catalisador”

Contudo, o catalisador utilizado comumente no Brasil é a soda cáustica, que não funciona muito bem para transformar óleos de fritura, óleos não-refinados em biodiesel. Esses tipos de óleo contém diferentes percentuais de ácidos graxos, que reagem com a soda e viram sabão. A outra porcentagem vira biodiesel. A borra de soja é o ácido graxo extraído de óleos vegetais e por isso também não pode ser transformada em biodiesel. A reação comum demora um dia inteiro para acontecer.

“Sabão não se utiliza em ônibus e caminhões”, destaca Dabdoub. “Imagine uma fábrica média, que produza cerca de 100 milhões de litros de biodiesel por ano, com óleo residual de cozinha com 7% de ácidos graxos. Há uma perda de cerca de 7 milhões de litros, que viram sabão. Como o governo paga cerca de R$ 2,30 por litro de biodiesel atualmente, essa empresa teria R$ 16 milhões jogados fora todo ano. Esse dinheiro é suficiente para pagar a mudança de tecnologia”.

Catalisador de vanádio e cobre

Os pesquisadores do Laboratório de Tecnologias Limpas (LADETEL), chefiados por Dabdoub, passaram dois anos tentando descobrir uma maneira de tornar esse processo mais barato, eficiente e rápido. Eles fizeram dezenas de reações no laboratório para descobrir os catalisadores, pressão, temperatura, proporções dos reagentes e concentração de álcool ideais para que a reação acontecesse.

A conclusão da pesquisa foi que a melhor maneira de produzir biodiesel a partir de óleo jogado fora é com um catalisador feito com os metais vanádio e cobre. “Ele não se dissolve no óleo e por isso pode ser recuperado facilmente no final da reação”, explica Márcia Rampim, uma das pesquisadoras envolvidas no projeto . A nova reação também é muito eficiente. “Com 1 litro de óleo de cozinha, produzimos 1 litro de biodiesel e 100 ml de glicerina”.

Biodiesel mais barato e menos danos ao meio ambiente

“No Brasil consome-se cerca de 19 litros per capita de óleo por ano, segundo a Associação Brasileira das Indústrias de Óleo Vegetal (ABIOVE)”, calcula Dabdoub.”Se considerarmos que 12 litros desse óleo não sejam absorvidos pelos alimentos, que é uma estimativa muito conservadora, são cerca de 7 litros de óleo por pessoa sendo jogados pela pia, indo pelo esgoto, impermeabilizando leitos de rios e contaminando lençóis freáticos e fontes de água, todo ano. Esse óleo e os resíduos da indústria de soja poderiam ser coletados e transformados em biodiesel. Muitas indústrias de alto porte poderiam ser movimentadas no Brasil somente com base no óleo residual. Diminuiríamos o uso de combustíveis derivados de petróleo e carvão mineral, que causam o efeito estufa”.

Também ficaria mais barato produzir biodiesel, por que as industrias economizariam na matéria-prima. “Em vez de pagar cerca de R$ 2.080 por tonelada de óleo vegetal refinado, que é o preço dado pelas comercializadoras, poderei pagar cerca de R$ 550,00 por tonelada de óleo residual, que é o custo da coleta”, garante o professor. “E as indústrias ainda poderiam economizar com os custos de remoção da borra de soja. Em 2007, segundo a ABIOVE, a indústria produziu 300 milhões de litros de borra de soja. Uma parte mínima é aproveitada.”

 

 
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Uma fonte de luz laser é imprescindível para o funcionamento de circuitos nanofotônicos, que têm grande potencial para servir de base a tecnologias e computadores no futuro, onde os fótons substituirão os elétrons.

Miniaturização dos lasers

Mas os lasers atuais não podem ser fabricados com dimensões pequenas o suficiente para serem integrados no interior dos chips eletrônicos.

Pesquisadores norte-americanos acabam de superar esse obstáculo, ao conseguir construir pela primeira vez um novo tipo de laser, teorizado em 2003. Em vez de utilizarem os fótons que formam a luz, eles utilizaram nuvens de elétrons, conhecidas como plasmons de superfície, para criar pequenos dispositivos batizados como spasers.

A descoberta foi feita por cientistas das universidades de Purdue, Estadual de Norfolk e de Cornell, nos Estados Unidos.

Nanofotônica

A nanofotônica pode viabilizar, segundo os pesquisadores, uma série de avanços radicais, incluindo poderosas “hiperlentes” - resultando em sensores microscópios dez vezes mais poderosos do que os atuais e capazes de observar objetos tão pequenos quanto o DNA -, coletores solares mais eficientes ou computadores e produtos eletrônicos que utilizam a luz em vez de sinais eletrônicos para processar a informação.

“Nós demonstramos a viabilidade do componente mais crítico - o nanolaser - essencial para que a nanofotônica se torne uma aplicação tecnológica prática”, disse um dos autores, Vladimir Shalaev, professor de Engenharia Elétrica e da Computação da Universidade de Purdue.

Nanolasers

Os nanolasers, construídos com base no novo spaser, criados pelos pesquisadores consistem em esferas de 44 nanômetros (bilionésimos de metro) de diâmetro. Mais de um milhão dessas esferas poderiam caber dentro de um único glóbulo vermelho.

A descoberta confirma o trabalho realizado pelos físicos David Bergman, da Universidade de Tel Aviv (Israel), e Mark Stockman, da Universidade Estadual da Geórgia (Estados Unidos), que propuseram o conceito de spaser em 2003.

“Esse trabalho representa um marco importante que pode vir a ser o início de uma revolução na nanofotônica, com aplicações em imageamento e sensores em escalas muito menores que o comprimento de onda da luz visível”, disse Timothy Sands, diretor do Centro Birck de Nanotecnologia do Parque Tecnológico de Purdue.

Os Spasers

Os spasers contêm um núcleo de ouro envolto em uma câmara de material semelhante a vidro cheia com um corante verde. Quando uma luz é direcionada às esferas, plasmons gerados pelo núcleo de ouro são amplificados pelo corante. Os plasmons são então convertidos em fótons de luz visível, que são emitidos como um laser.

Spaser é uma sigla de surface plasmon amplification by stimulated emission of radiation (amplificação de plasmon de superfície por emissão estimulada de radiação). Para atuar como lasers, os dispositivos exigem um sistema de retroalimentação que faz com que os plasmons de superfície oscilem para frente e para trás, de forma a ganhar força e serem emitidos como luz.

Os lasers convencionais são limitados em relação ao tamanho mínimo com que podem ser fabricados, porque, para os fótons, esse componente de retroalimentação, chamado ressonador óptico, precisa ter pelo menos a metade do tamanho do comprimento de onda da luz laser.

Os pesquisadores, no entanto, superaram esse obstáculo usando os plasmons de superfície no lugar dos fótons, o que lhes permitiu criar um ressonador de 44 nanômetros de diâmetro, ou com menos de um décimo do tamanho dos 530 nanômetros do comprimento da onda emitida pelo spaser.

Avanços futuros

“No momento em que vamos comemorar os 50 anos da invenção do laser, talvez tenhamos conseguido um avanço radical para as tecnologias laser”, disse Shalev. O primeiro trabalho sobre laser foi publicado em 1960.

De acordo com os cientistas, trabalhos futuros poderão envolver a criação de um nanolaser com base em spasers que utiliza uma fonte elétrica em vez de uma fonte luminosa - o que iria tornar o dispositivo mais prático para aplicações em computadores e na indústria eletrônica.

 

 
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Taxi elétrico sem motorista será testado em Londres
Por: BBC Brasil

Um carro elétrico sem motorista, que vai transportar passageiros entre o terminal 5 do aeroporto de Heathrow, em Londres, e um dos estacionamentos, foi exibido nesta semana no Museu da Ciência da capital britânica.

O mesmo veículo está sendo avaliado por pesquisadores da USP em São Carlos para uso no Brasil.

Carro elétrico sem motorista

O carro é movido a bateria, gasta pouca energia e pode transportar até quatro passageiros e sua bagagem de cada vez, a uma velocidade de até 40 km por hora, em uma rota exclusiva.

Dezoito dos “táxis sem motorista” - batizados de ULTra e que se enquadram em uma categoria chamada Sistema de Trânsito Pessoal Rápido (PRT, na sigla em inglês) - vão entrar em operação no terceiro aeroporto mais movimentado do mundo em volume de passageiros já no ano que vem.

Os passageiros que subirem a bordo em uma das três estações no aeroporto vão selecionar seu destino em uma tela, dentro do veículo.

A ideia é diminuir o tráfego. O tempo da viagem entre o terminal e o estacionamento será de cerca de quatro minutos.

Desenvolvido pela empresa Advanced Transport Systems, de Bristol, o PRT deve diminuir o tempo de espera e as filas nos estacionamentos.

Menos poluente e mais eficiente

O sistema também vai diminuir as emissões de carbono e é 70% mais eficiente do que os automóveis convencionais em termos de uso de energia e 50% mais eficiente do que os ônibus tradicionais.

O novo sistema de transporte, orçado em 25 milhões de libras (cerca de R$ 76 milhões), será testado no terminal 5 do Heathrow antes que seu uso seja estendido para o resto do aeroporto.

O PRT foi criado como uma alternativa ao uso de ônibus tradicionais, ônibus de turismo e carros. A expectativa é de que cerca de 500 mil passageiros usem o serviço todos os anos.

 

 
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Começou a ser instalado nas costas das Ilhas Orkney, na Escócia, o primeiro protótipo em escala piloto de um novo conceito de geração de eletricidade limpa a partir das ondas do mar.

Energia das ondas

Existem várias tecnologias sendo desenvolvidas para gerar energia a partir do movimento das ondas e das marés. Mas a gigantesca máquina Oyster (ostra) utiliza em mecanismo hidráulico para transferir a energia mecânica das ondas para uma instalação em terra, onde essa energia mecânica da água é usada para gerar eletricidade.

O conceito do gerador Oyster foi desenvolvido pelo professor Trevor Whittaker, da Universidade de Belfast. O primeiro oscilador, de 18 metros de largura, está sendo instalado no projeto-piloto criado com o apoio da empresa Aquamarine Power.

O oscilador possui pistões em sua parte inferior que são acionados num e noutro sentido conforme as ondas vêm e vão. Esses pistões comprimem a água em seu interior que, sob pressão, passam por dutos subterrâneos, chegando até a usina em terra. Na usina, a água sob pressão é utilizada para movimentar os geradores hidroelétricos.

Projeto simples

Embora possa parecer complicado para quem está acostumado com represas, onde a água cai por gravidade diretamente sobre as pás dos geradores, o mecanismo do gerador hidroelétrico Oyster é mais simples e mais barato do que outros projetos para gerar energia a partir das ondas ou das marés.

A principal vantagem do sistema é o pequeno número de partes móveis, que deverão minimizar a necessidade de manutenção. Apenas o oscilador metálico e os pistões ficam sob a água. Pás, engrenagens e geradores, além de todo o circuito de potência para captura da eletricidade, ficam em terra, dentro da usina.

Segundo seu idealizador, o sistema é ideal para áreas com profundidades entre 12 e 16 metros e com grande fluxo direcional de ondas, permitindo que a usina gere energia de forma contínua na maior parte do tempo.

Potencial mundial

Os riscos ao meio ambiente são mínimos, o que é garantido pelo uso da água como fluido hidráulico, em vez de óleo, que poderia causar danos caso houvesse vazamentos. O sistema também é absolutamente silencioso e não afeta a paisagem.

Embora o conceito esteja em estágio inicial de desenvolvimento, os cientistas afirmam ter localizado áreas potencialmente favoráveis ao conceito Oyster em várias partes do mundo.

“Nossas modelagens por computador das regiões costeiras adequadas para esta tecnologia mostram que a Espanha, Portugal, Irlanda e Inglaterra são os candidatos naturais na Europa. Mas globalmente há um potencial gigantesco em áreas como a costa oeste dos Estados Unidos e as costas da África do Sul, da Austrália e do Chile,” disse o professor Whittaker.

 

 
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Com a miniaturização e a nanotecnologia, torna-se cada vez mais difícil estabelecer qual dispositivo seria “o menor do mundo” em qualquer categoria. Por exemplo, qual seria o menor motor do mundo?

Em termos de dispositivos eletromecânicos, até agora ninguém se ofereceu para bater o nanomotor construído pela equipe do professor Alex Zettl, que é menor do que um vírus.

Motor quântico atômico

Mas agora, a equipe do professor Peter Hanggi, da Universidade de Augsburg, na Alemanha, lançou um conceito que deixa para trás os nanomotores e até os motores moleculares, chegando a um motor atômico, não no sentido de ser alimentado por energia atômica, mas de ser formado por átomos.

Mais especificamente por dois átomos e um feixe de luz de um laser. Os pesquisadores acreditam que este é de fato o conceito do menor motor elétrico possível de se construir, um motor quântico atômico.

Leis da mecânica quântica

Um motor elétrico é definido como um equipamento capaz de transformar energia elétrica em trabalho mecânico e é geralmente feito com bobinas ou com bobinas e ímãs permanentes. Mas, quando se atinge o nível atômico, as coisas começam a ficar mais complicadas.

“Como nesse nível não são as leis da física clássica que se aplicam, mas as leis da mecânica quântica, a conversão de energia elétrica em trabalho mecânico não é uma tarefa trivial, diz Hanggi.

A saída para construir esse motor atômico quântico, segundo os físicos, é capturar dois átomos superfrios em um anel de luz formado por um feixe de laser. Um dos átomos, que é neutro, funciona como motor de partida e o outro, que é um átomo carregado eletricamente, um íon, funciona como o rotor propriamente dito, que vai caracterizar um motor em funcionamento.

Mundo sem atrito

Um campo elétrico com uma oscilação específica, aplicado paralelamente ao eixo do anel de luz, faz com que o átomo de partida interaja com o íon por meio de forças eletromagnéticas, empurrando o átomo-rotor numa direção específica. O mais interessante é que os cientistas não sabem explicar o papel exato que o átomo de partida desempenha no experimento. Mas o motor quântico não funciona se ele for retirado.

A oscilação do campo elétrico externo também é um fator determinante no funcionamento do motor. “Como não há atrito nesse mundo, é crucial dar ao motor uma direção quando o íon é empurrado, a fim de que ele possa desempenhar um trabalho em oposição a uma força externa,” diz Hanggi.

A teoria está estabelecida. Agora, o desafio fica com os físicos experimentalistas, que terão que vencer os muitos desafios para a construção do primeiro protótipo do motor quântico.

Rodando sem parar

A falta de atrito nas “partes móveis” do motor elétrico quântico resulta em outra característica inusitada de seu funcionamento - ele permanecerá rodando indefinidamente, mesmo depois que a corrente alternada externa for desligada.

“Depois de desligar o campo eletromagnético, o motor simplesmente continua rodando, porque não há atrito de frenagem no seu mundo quântico, que consiste apenas de dois átomos,” explica o pesquisador.

 

 
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Frascos, béqueres e pipetas poderão brevemente tornar-se coisas do passado nos laboratórios de química. Em vez de manusear alguns poucos experimentos sobre a bancada, os cientistas poderão simplesmente conectar um biochip em um computador e rodar instantaneamente milhares de reações químicas.

O resultado será literalmente encolher o laboratório para as dimensões de uma moeda.

Biochip controlado por um PC

Caminhando nessa direção, pesquisadores da Universidade da Califórnia, nos Estados unidos, desenvolveram uma tecnologia capaz de executar mais de 1.000 reações químicas de uma só vez, no interior de um biochip do tamanho de um selo.

O biochip, que é controlado por meio de um PC, poderá acelerar a identificação de compostos químicos candidatos à formulação de novos medicamentos para um sem-número de doenças, como o câncer, por exemplo.

O biochip é resultado de uma colaboração entre químicos, biólogos e engenheiros. Ele foi construído com base na chamada microfluídica - a utilização de dispositivos miniaturizados para manusear automaticamente minúsculas quantidades de líquidos.

Química click

As reações químicas no interior do biochip são feitas por meio de um processo conhecido como química click, onde as moléculas juntam-se de forma rápida e imitando os processos naturais.

Essa técnica, criada pelo Nobel de Química Barry Sharplless, tem sido usada frequentemente para identificar moléculas potenciais para medicamentos, as quais ligam-se a enzimas seja para ativar ou inibir um efeito em uma célula.

Tradicionalmente os biochips têm sido utilizados para realizar algumas poucas dessas reações químicas de cada vez. Agora os pesquisadores desenvolveram a tecnologia necessária para induzir múltiplas reações, criando um novo método mais rápido para analisar quais moléculas funcionam melhor com cada enzima estudada.

Análise off-line

O protótipo é um chip capaz de executar 1.024 reações simultaneamente. No teste de funcionamento, ele foi capaz de identificar potentes inibidores para a enzima bovina anidrase carbônica.

O teste, feito em poucas horas, compreendeu mais de mil ciclos de processos complexos, incluindo a amostragem controlada e a mistura de uma biblioteca de reagentes. No momento, o protótipo permite a análise das reações apenas de modo off-line, mas, no futuro, os pesquisadores planejam automatizar essa tarefa.

Economia de reagentes

“As preciosas enzimas necessárias para uma única reação local de química click em um laboratório tradicional agora podem ser divididas em centenas de duplicatas para executar centenas de reações em paralelo,” diz o professor Hsian-Rong Tseng, coordenador do grupo que criou o biochip.

“Isso vai revolucionar o trabalho nos laboratórios, reduzindo o consumo de reagentes e acelerando o processo de identificação de candidatos a novos medicamentos,” afirmou o cientista.

Os próximos passos da pesquisa incluem testes para o uso do novo biochip para outras reações químicas de classificação de compostos nos quais os compostos e as amostras estejam disponíveis apenas em quantidades muito limitadas - por exemplo, com uma classe de proteínas chamadas quinases, que desempenham um papel crucial nas transformações malignas do câncer.

 

 
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