O que é Ultrassom
As ondas ultrassônicas referem-se a ondas sonoras de frequência ultra-alta, com frequências que excedem o intervalo normal da audição humana. É uma onda mecânica com um comprimento de onda extremamente curto, geralmente menor que 2 cm no ar. Ela precisa de um meio para se propagar e não pode existir no vácuo (como no espaço). Propaga-se mais longe na água do que no ar, mas, devido ao seu curto comprimento de onda, é muito propenso a dissipação e dispersão no ar, e não alcança tão longe quanto o som audível e o infrassom.
Ondas de superfície
Aplicações ultrassônicas na indústria metalúrgica
A ultrassonografia pode prever a vida útil de peças industriais. A importância de prever a vida útil das peças dos equipamentos industriais não pode ser enfatizada demais. Esse processo de previsão é cansativo, complexo e difícil. Relatórios de pesquisa na literatura mostram que danos microscópicos ocorrem gradualmente em diferentes peças metálicas de máquinas de fadiga, seguidos por um aumento gradual nas rachaduras causadas pela fadiga, levando ao crescimento catastrófico da principal rachadura macroscópica danificadora. A existência dessa longa fase preparatória sugere que medidas adequadas podem ajudar a prevenir alterações na próxima etapa do processo.
Tecnologia ultrassônica na indústria alimentícia
Em aplicações de ultrassom de alta energia, são utilizadas intensidades superiores a 1 W/cm² e frequências de 100 kHz. O ultrassom de alta energia remove gases de alimentos líquidos, promove cristalização, induz reações redox, extração e purificação de proteínas e enzimas, além de iniciar a nucleação e inativar enzimas. Estudos comparativos sobre os requisitos para a inativação de microrganismos vegetais mostram que o tratamento térmico de alimentos líquidos também pode ser realizado a temperaturas mais baixas com a ajuda do ultrassom. Para o tratamento por ultrassom, é necessária uma energia adicional, o que leva ao aumento do consumo energético total do processo integrado. No entanto, em áreas onde o fornecimento de eletricidade barata ou fontes de energia alternativas não estão disponíveis, o tratamento assistido por ultrassom é uma alternativa interessante aos tratamentos térmicos atualmente populares. Entre os tratamentos, os gases podem ser removidos relativamente facilmente de produtos líquidos utilizando ultrassom.
Aplicação de Ultrassom na Indústria Agrícola
Na região do Mediterrâneo, as águas residuais das adegas de azeitona poluem o meio ambiente. Além disso, as águas residuais das adegas são usadas para irrigar campos e fazendas, e descarregam resíduos em leitos de água, o que polui gravemente as fontes de água porque contêm propriedades biológicas resistentes. Portanto, há uma necessidade de usar ultrassom para remover poluentes das águas residuais agrícolas. O tratamento primário dessas águas residuais inclui ativação fotônica de catalisadores por irradiação luminosa, enquanto o tratamento secundário inclui cavitação ultrasônica induzida por ultrassom.
Aplicação do Ultrassom na Indústria de Couro
Os poluentes emitidos pela indústria de couro contêm diferentes produtos químicos que são usados durante o processamento do couro e, ultimateente, produzem resíduos sólidos. O tratamento enzimático pode ser uma alternativa benéfica ao tratamento químico na indústria de couro. Ele também é muito útil em termos de segurança ambiental. Além disso, o tratamento enzimático tem baixo custo e pode ser realizado a baixas temperaturas sem o uso de produtos químicos adicionais. A aplicação simultânea de ultrassom e tratamento enzimático ajuda a melhorar a hidrólise enzimática dos resíduos das curtumes e leva a um aumento na digestibilidade e no rendimento de lascas e aparas.
As peles são compostas principalmente por proteínas fibrosas insolúveis chamadas colágeno, que podem ser degradadas sob a ação de proteases. Ao aplicar ultrassom, a rede de fibras da pele perde sua função e sua taxa diminui. A rede de fibras da pele desaparece e a taxa de difusão da protease nos poros da pele aumenta. Em um relatório de pesquisa, foi aplicada uma protease neutra (Bacillus subtilis) e uma protease alcalina (Bacillus licheniformis). Os resultados mostraram que a protease (alcalina) de Bacillus licheniformis quase não foi afetada pelo ultrassom. Portanto, foi selecionada como matéria-prima para a degradação de resíduos sólidos.
A utilidade do ultrassom de potência aumentou significativamente, especialmente em aplicações industriais, e cientistas realizaram pesquisas aprofundadas sobre isso. É sabido que a energia introduzida por meio de ultrassom pode aumentar significativamente o rendimento e a qualidade do produto e pode facilitar os processos de reciclagem e purificação de produtos em muitas indústrias diferentes. A tecnologia de ultrassom é uma tecnologia limpa e eficiente que é amplamente utilizada no processamento de alimentos, congelamento e preservação. Também pode ser usada para prever a vida útil de processos industriais e peças de máquinas, bem como para o tratamento de resíduos gerados por diferentes indústrias, como têxtil, agrícola, curtumes, etc.
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