Da impressora 3D de metais ao catalisador e reator: manufatura aditiva nacional e cooperação Alkimat–NUCAT/UFRJ para desenvolver tecnologias destinadas à transição energética

CALL FOR CASES · MIT-ANPEI BRAZIL SUMMIT 2026 Da impressora 3D de metais ao catalisador e reator Manufatura aditiva nacional e cooperação Alkimat–NUCAT/UFRJ para desenvolver tecnologias destinadas à transição energética Estruturas metálicas com arquiteturas internas complexas. Fotografia fornecida na apresentação técnica Alkimat–NUCAT/UFRJ, slide 1. [1] 300 monolitos3 famílias geométricas72 horas de ensaio Remessas de maio e julho de 2026, consolidadas na apresentação.

Diamond, Gyroid e Spherene na plataforma de fabricação.

Avaliação catalítica em reforma seca do metano a 800 °C.

Organização proponente: Alkimat Tecnologia Ltda. · São José, Santa Catarina Parceiro científico: NUCAT / Programa de Engenharia Química / COPPE / UFRJ Responsável pela apresentação: José Maria Mascheroni Data: 16 de setembro de 2026 ALKIMAT + NUCAT / COPPE / UFRJ · CALL FOR CASES 202601 / 13

CASE ALKIMAT · 01

Resumo executivo A Alkimat desenvolveu e fabrica um equipamento de manufatura aditiva de metais e transformou essa competência em uma base para desenvolver catalisadores estruturados com o NUCAT/COPPE/UFRJ. O case apresenta uma trajetória de diversificação tecnológica: o conhecimento acumulado na construção da máquina e no processamento de metais passa a sustentar componentes cuja geometria e superfície participam do desempenho de processos químicos. [1–4] O problema enfrentado combina duas dificuldades. A primeira é fabricar estruturas metálicas complexas, reprodutíveis e adaptáveis aos requisitos de cada reação. A segunda é converter essas estruturas em materiais cataliticamente funcionais, conciliando acessibilidade dos reagentes, transporte de calor, aderência do revestimento e estabilidade. A cooperação aproxima quem controla a fabricação de quem projeta, caracteriza e avalia a função catalítica.

A plataforma já apresenta resultados físicos e

experimentais.

A

apresentação

técnica

consolida

monolitos fornecidos, distribuídos entre níquel,Inconel 718, ferro e AlSi10Mg. Registra também as famílias geométricas Diamond, Gyroid e Spherene.Separadamente, o pedido de patente conjunto documenta catalisadores de níquel avaliados durante 72 horas a 800 °C em reforma seca do metano.

[1,3] Nesse ensaio, a combinação de tratamento térmico e revestimento de alumina apresentou conversões de metano e CO₂ superiores a 75% na fase final do teste. O comparador de mesma família, tratado termicamente e sem alumina, alcançou aproximadamente 40% e 50%, respectivamente, ao final. Os resultados sustentam o avanço da funcionalização superficial dentro das condições estudadas. [3] O desenvolvimento gerou o pedido de patente BR 10 2026 000654-8, depositado por Alkimat e UFRJ em 12/01/2026, além de produção científica conjunta. A tecnologia do equipamento está descrita no documento BR 20 2019 016966-0 U2; sua concessão é informada pela Alkimat. [2–4] A próxima frente é integrar suportes ferromagnéticos, recobrimentos e aquecimento indutivo em aplicações relacionadas a combustíveis sustentáveis. O domínio de etapas centrais da cadeia de fabricação cria condições para reduzir dependências e ajustar produto e processo em conjunto. A vantagem de custo e a operação em escala industrial permanecem como objetivos a quantificar, apoiados na capacidade de fabricação já demonstrada.

Resultado central: uma capacidade nacional de fabricação se converteu em uma plataforma cooperativa de catálise, com monolitos entregues, desempenho experimental documentado e propriedade intelectual compartilhada.

Palavras-chave: inovação aberta; manufatura aditiva metálica; catalisadores estruturados; cooperação empresa–universidade; propriedade intelectual; transição energética.

ALKIMAT + NUCAT / COPPE / UFRJ · CALL FOR CASES 202602 / 13

CASE ALKIMAT · 02

O equipamento como base da inovação A iniciativa parte de um ativo industrial desenvolvido pela Alkimat: o equipamento de fusão e/ou sinterização em leito de pó. Nessa abordagem, a fabricação de componentes ocorre camada a camada, a partir de modelos digitais. A liberdade de configurar o equipamento e os parâmetros de processamento é relevante para explorar metais e geometrias destinados à catálise. [4,5] (a) Vista isométrica do equipamento.(b) Corte da câmara e seus sistemas.

Figura 1. Desenhos técnicos do documento BR 20 2019 016966-0 U2, figuras originais 3 e 2. São representações da solução construtiva patenteada, não fotografias da configuração atual da máquina. [4] O documento descreve uma câmara que reúne os mecanismos fixos e móveis na região inertizada, interfaces estanques, controle de atmosfera e recirculação/filtragem de gases. Também prevê substituição da unidade de filtragem para diferentes matérias-primas. Esses elementos oferecem uma base técnica para controlar o ambiente de fabricação e gerir a troca de materiais. [4] Recurso divulgado pela AlkimatContribuição para o desenvolvimento Volume cilíndrico de Ø 170 × 200 mmPermite organizar a fabricação de peças e séries experimentais na área útil.

Arquitetura aberta e parâmetros ajustáveisPermite estudar matérias-primas e condições específicas de processamento.

Parâmetros distintos por peça na mesma rotina Favorece experimentos comparativos de fabricação.

Atmosfera inerte e pré-aquecimentoOferece recursos para adequar o processo aos materiais.

Especificações acima reproduzem a configuração divulgada na página institucional consultada em 16/09/2026. Não se pressupõe que todos os ensaios científicos anexados tenham empregado essa mesma configuração. [5] O valor estratégico está na capacidade de alterar a fabricação quando o experimento catalítico exige uma nova parede, canal, composição ou superfície. Esse controle aproxima o desenvolvimento do componente das condições reais de produção.

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CASE ALKIMAT · 03

Uma plataforma de materiais e geometrias A plataforma organiza o desenvolvimento em variáveis que podem ser comparadas: geometria interna, composição metálica e estado de superfície. A apresentação técnica registra três famílias já fabricadas.

A escolha entre elas depende do compromisso desejado entre contato com o fluido, perda de carga, condução de calor, resistência e facilidade de recobrimento. [1] TPMS DiamondTPMS GyroidADMS Spherene Figura 2. Modelos geométricos apresentados pela Alkimat. Diamond e Gyroid pertencem à família de superfícies mínimas triplamente periódicas (TPMS). Spherene é apresentada como uma arquitetura de superfície mínima com densidade adaptativa (ADMS). Fonte: slide 5. [1] A curvatura e a conectividade dos canais alteram os caminhos de escoamento e o acesso à superfície. A geometria impressa também condiciona a retirada de pó e a distribuição do revestimento. Por isso, uma comparação útil mantém composição, dimensões externas e condições de reação controladas, variando a arquitetura de forma identificável. O efeito precisa ser medido em cada faixa de operação; a forma complexa, isoladamente, não garante melhor desempenho. [1,2] Figura 3. Monolitos fabricados pela Alkimat apresentados no manuscrito: (A) ferro, (B) níquel, (C) cobre, (D) alumínio, (E) alumínio anodizado e (F) Inconel. Fonte: figura 2, p. 12. A variedade ilustrada é mais ampla que os quatro materiais quantificados nas remessas da página seguinte. [2] A diversidade de materiais permite estudar separadamente a contribuição do metal e da geometria. As imagens evidenciam capacidade de fabricação; a seleção final para uma reação exige caracterização e validação do componente recoberto nas condições de serviço.

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CASE ALKIMAT · 04

Resultado industrial: 300 monolitos fornecidos O detalhamento de remessas da apresentação registra 141 peças no relatório nº 1, de 26/05/2026, e 159 no relatório nº 2, de 23/07/2026. A consolidação abaixo preserva as quantidades declaradas e agrupa as quatro séries de Inconel de pequeno diâmetro. [1, slide 19] EnvioMaterial / identificaçãoDimensões informadasPeças Nº 1AlSi10Mg · TPMS_D_LT519 × 100 mm10 Nº 1Inconel 718 · TPMS_D_LT519 × 100 mm11 Nº 1Ni · TPMS_9mm9 × 14 mm60 Nº 1Ni · TPMS_8mm8 × 14 mm60 Nº 2Fe · TPMS_D_LT519 × 100 mm12 Nº 2Fe · ADMS_S_Ntop19 × 100 mm1 Nº 2Inconel 718 · Diamond/Gyroid, variantes com e sem prefixo Wa_ Ø 8 mm; alturas de 5, 10 e 15 mm120 Nº 2Ni · ADMS_S_LT10Ø 8 × 15 mm17 Nº 2Ni · ADMS_S_LT10Ø 8 × 5 mm9 Total4 materiais2 remessas300 Monolitos alongados na plataforma.Lote de pequenas estruturas.Peças no interior do equipamento.

Figura 4. Fotografias de fabricação reunidas no slide 2 da apresentação técnica. As imagens ilustram a execução física; a contagem decorre da tabela de remessas. [1] Consolidação por material: 146 peças de níquel, 131 de Inconel 718, 13 de ferro e 10 de AlSi10Mg. Os 300 monolitos constituem entregas para pesquisa, sem equivalência automática a vendas comerciais ou capacidade mensal de produção. As remessas de 2026 também não são identificadas como o lote utilizado nos ensaios do pedido depositado em janeiro.

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CASE ALKIMAT · 05

Da estrutura metálica à função catalítica No desenvolvimento registrado no pedido conjunto, o monolito de níquel desempenha duas funções:

forma a estrutura física e fornece o metal associado à atividade catalítica. A superfície recebe tratamentos térmicos, químicos ou eletroquímicos e uma camada derivada de boehmita coloidal. A combinação com alumina modifica a dispersão das espécies de níquel e as interfaces acessíveis aos reagentes. [3] (a) Monolitos impressos e caracterização da estrutura.(b) Seção e mapeamento de espécies de Ni e alumina.

Figura 5. Imagens do pedido BR 10 2026 000654-8: figura 1 (p. 41) e detalhe da figura 10 (p. 49). Os contrastes e mapas elementares apoiam a análise da interface entre o monolito e o revestimento. [3] Uma integração entre fabricação e química de superfície A patente descreve estruturas do tipo Diamond de Schwarz e fabricação por fusão seletiva a laser. Após a fabricação, diferentes tratamentos expõem ou transformam a região superficial. A deposição de boehmita e o tratamento térmico originam uma camada de alumina, seguida de ativação em hidrogênio antes do teste catalítico. [3] A interpretação apresentada pelos inventores associa o desempenho à dispersão de espécies de níquel na superfície da alumina e à formação de interfaces cataliticamente ativas. A microscopia e o mapeamento elementar fornecem evidência estrutural que complementa os ensaios de conversão. A combinação dessas técnicas permite relacionar processamento, superfície e resposta catalítica.

A contribuição da manufatura aditiva vai além da forma externa: ela cria uma estrutura que pode participar da função química e receber uma superfície projetada para a reação.

O pedido depositado protege uma proposta de catalisador monolítico de níquel. A linha posterior de suportes ferromagnéticos com aquecimento indutivo é tratada separadamente neste case, sem atribuir a ela os resultados desse ensaio.

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CASE ALKIMAT · 06

Resultado experimental: ensaios de 72 horas O pedido de patente relata reforma seca do metano em reator de quartzo, com análise dos gases por cromatografia. A reação converte CH₄ e CO₂ em gás de síntese, uma mistura de H₂ e CO. O protocolo descrito utiliza 800 °C, 72 horas, vazão total de 50 mL/min e alimentação CH₄:CO₂:N₂ de 2:2:1.

[3, pp. 34–39] Figura 6. Comparação original entre MNTT (monolito tratado termicamente) e MNTT/Al₂O₃ (com alumina): conversão de CH₄, conversão de CO₂ e razão H₂/CO ao longo do tempo. Fonte: figura 14 do pedido, p. 53. O início dos ensaios apresenta evolução temporal; os valores abaixo se referem à fase final. [3] IndicadorSem revestimento de aluminaCom revestimento de alumina Conversão de CH₄Aproximadamente 40% ao finalSuperior a 75% na fase final Conversão de CO₂Aproximadamente 50% ao finalSuperior a 75% na fase final Razão H₂/COEm torno de 0,8Em torno de 0,95 O que a comparação demonstra Nas condições estudadas, o revestimento associado ao tratamento aumentou a conversão em relação ao monolito tratado sem alumina. A Figura 14 mostra uma evolução inicial seguida de valores mais estáveis na parte final. O conjunto de ensaios sustenta a escolha da engenharia de superfície como variável de desenvolvimento e constitui um resultado mensurável da cooperação.

Alcance do resultado Os dados correspondem a uma demonstração laboratorial com duração definida. Não constituem ensaio de vida útil industrial, comparação direta com pellets comerciais ou medição de economia energética. O teste descrito emprega forno; não comprova aquecimento por indução. A formação de gás de síntese tampouco equivale à produção de combustível final. A aplicação em uma rota sustentável depende da origem das matérias-primas, da energia e das etapas posteriores.

Os valores são os reportados no texto descritivo e visualmente compatíveis com a figura. Os arquivos não fornecem uma base tabular completa com replicatas e incertezas para recalcular médias, intervalos de confiança ou significância estatística. A data de calendário dos ensaios não é especificada; o resultado já consta do depósito de 12/01/2026.

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CASE ALKIMAT · 07

A base científica amplia o campo de aplicação O manuscrito Additive Manufacturing in Heterogeneous Catalysis: Advances, Challenges, and Applications, de Bezerra e colaboradores, reúne autores da COPPE/UFRJ, Alkimat e INT. É uma revisão científica que inclui exemplos de monolitos da Alkimat e caracterizações de superfícies. O arquivo fornecido não informa periódico, DOI ou aceite editorial. [2] (a) Superfície de Inconel após tratamento térmico.(b) Alumínio após tratamentos eletroquímicos.

Figura 7. Microscopia reproduzida do manuscrito, figuras 6 (p. 20) e 7 (p. 22). As imagens evidenciam superfícies em diferentes escalas e sustentam a discussão sobre preparação para recobrimentos. [2] O texto relaciona arquitetura interna, distribuição da fase ativa e fenômenos de transporte ao desempenho catalítico. Também descreve o papel de microscopia, análise elementar, difração e tomografia na verificação dessas relações. Para a plataforma Alkimat–NUCAT, essa base ajuda a selecionar variáveis e métodos de caracterização, evitando avaliar a geometria apenas por sua aparência.

Exemplo de outros grupos, citado na revisão Dado reportado e contribuição Zheng et al. · reforma de metanolÁreas geométricas específicas de cerca de 11,08 e 15,05 mm²/mm³ em suportes BCC e FCC, medidas por microtomografia. Mostra uma forma de quantificar arquitetura.

Liang et al. · reforma a vapor de metanoConversão reportada de 99,5% após impregnação de uma geometria de Inconel com NiO–CeO₂/γ-Al₂O₃. Ilustra a combinação de suporte e fase ativa.

Zhang et al. · reforma seca do metanoConversões de CH₄ e CO₂ superiores a 70% a 850 °C em sistema baseado em alumina impressa. Exemplifica outra rota de fabricação de catalisador estruturado.

Esses números pertencem aos trabalhos de terceiros resumidos no manuscrito, pp. 13, 41 e 47–48. São contexto científico, não resultados da Alkimat nem comparações equivalentes entre sistemas. O próprio manuscrito destaca a necessidade de avaliar custos, operação real e estabilidade prolongada antes da implementação em grande escala. [2] ALKIMAT + NUCAT / COPPE / UFRJ · CALL FOR CASES 202608 / 13

CASE ALKIMAT · 08

Cooperação, gestão e propriedade intelectual A cooperação conecta competências complementares. A Alkimat controla variáveis de fabricação dos suportes e contribui com projeto e execução industrial. O NUCAT/COPPE/UFRJ contribui com a definição das questões catalíticas, caracterização de superfícies e avaliação dos materiais. A interação permite que uma observação de laboratório resulte em uma nova configuração fabricável e verificável. [1–3] ResponsabilidadeContribuição ao desenvolvimento AlkimatProjeto do equipamento e das estruturas, adequação do processo de fabricação e fornecimento de monolitos para investigação.

NUCAT / COPPE / UFRJPesquisa em catálise, tratamentos e recobrimentos, caracterização e interpretação do desempenho experimental.

Trabalho conjuntoDefinição das interfaces entre estrutura e superfície, análise dos resultados, documentação técnica e desenvolvimento de propriedade intelectual.

Marcos documentados MarcoEvidência 15/08/2019Depósito do modelo de utilidade do equipamento; publicação nacional em 23/02/2021. [4] Cooperação de pesquisaO instrumento de PI anexo ao depósito vincula o desenvolvimento conjunto à chamada CNPq 23/2022, Linha 2, Inova Nióbio. [3] 12/01/2026Depósito do pedido de invenção do catalisador, por Alkimat e UFRJ. [3] Maio e julho de 2026Duas remessas de monolitos, somando 300 peças na apresentação técnica. [1] Ativos distintos, com funções complementares Equipamento: BR 20 2019 016966-0 U2, “Equipamento de fusão e/ou sinterização em leito de pó”. O documento fornecido identifica o modelo construtivo e sua publicação. A Alkimat informa a concessão da patente; a carta-patente não integra os anexos examinados. [4] Catalisador: BR 10 2026 000654-8, “Catalisador monolítico metálico de níquel”, depositado por Alkimat e UFRJ. O depósito documenta o resultado inventivo pretendido, sem equivaler a uma concessão. O acordo de PI incluído no processo evidencia a formalização da cooperação. [3] O aprendizado de gestão é integrar propriedade intelectual ao desenvolvimento desde a interface entre as organizações. A divulgação deste case usa informações técnicas selecionadas e não reproduz dados pessoais, assinaturas ou condições comerciais do instrumento contratual.

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CASE ALKIMAT · 09

Expansão para suportes ferromagnéticos A frente seguinte de desenvolvimento explora a integração entre geometria, liga metálica, superfície e aquecimento indutivo. A intenção é produzir componentes que combinem suporte catalítico e resposta ao campo eletromagnético, aproximando a geração de calor da região de reação. A apresentação técnica organiza essa investigação em torno de materiais como Fe, Ni, Co e ligas Fe–Cr–Al. [1] Variável de projetoQuestão a resolver GeometriaConciliar escoamento, perda de carga, área acessível e distribuição de aquecimento.

Composição metálicaVerificar resposta magnética na temperatura de operação, resistência química e processabilidade.

Superfície e recobrimentoObter aderência, atividade e estabilidade durante aquecimento e resfriamento.

Integração com o reatorMedir uniformidade térmica, acoplamento eletromagnético e consumo de energia.

A temperatura de operação orienta a escolha do material A apresentação registra temperatura de Curie do níquel na faixa aproximada de 354–360 °C. Portanto, o resultado catalítico de um monolito de níquel a 800 °C não demonstra manutenção do ferromagnetismo nessa condição. O projeto indutivo precisa considerar a evolução das propriedades magnéticas e elétricas com a temperatura e medir a contribuição dos mecanismos de aquecimento. [1,3] O Fe–Cr–Al é apresentado como candidato para combinar resposta magnética e resistência à oxidação.

A investigação também inclui a preparação de ligas a partir de pós elementares. Essa possibilidade exige verificar homogeneidade química, fases formadas, repetibilidade e propriedades efetivas após a impressão. A composição nominal, por si só, não demonstra essas características.

A camada de alumina formada por oxidação de uma liga Fe–Cr–Al deve ser caracterizada quanto à fase e à morfologia. Ela não deve ser automaticamente tratada como equivalente ao revestimento de γ-alumina obtido a partir de boehmita no catalisador de níquel. O efeito sobre ancoragem e desempenho precisa ser demonstrado para cada rota.

Conexão com combustíveis sustentáveis A plataforma abre possibilidades em geração de gás de síntese e em etapas catalíticas de rotas de conversão de matérias-primas renováveis, incluindo a linha de conversão de etanol informada pela Alkimat. Essas aplicações requerem seleção de fases ativas e validação específicas. O ganho ambiental deverá ser avaliado por unidade de produto, considerando matérias-primas, energia e durabilidade.

Estágio apresentado: fabricação e catálise com resultados documentados;

integração indutiva e aplicações ampliadas em desenvolvimento. Não se atribui um único TRL a tecnologias com maturidades diferentes.

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CASE ALKIMAT · 10

Escala e competitividade da cadeia integrada A tese econômica da Alkimat parte do domínio de etapas centrais da cadeia: desenvolvimento do equipamento, projeto do componente e fabricação metálica, em associação com a competência científica do NUCAT. A empresa informa domínio quase completo da cadeia de fabricação e produção.

Os documentos analisados sustentam a integração tecnológica, mas não apresentam uma auditoria de nacionalização ou custos industriais. [1–5] Esse domínio oferece mecanismos concretos para buscar competitividade. O equipamento pode ser adaptado à família de produtos, a ocupação de cada construção pode ser planejada para séries de monolitos e os parâmetros de fabricação podem evoluir junto com o produto. A proximidade com a pesquisa permite incorporar requisitos de recobrimento e desempenho antes de consolidar o processo produtivo.

Mecanismo de competitividadeIndicador para quantificar o efeito Fabricação própria e ocupação da plataformaCusto por construção, horas de máquina, número de peças aprovadas e disponibilidade.

Aproveitamento de materiaisMassa de pó incorporada, recuperação validada, perdas e taxa de rejeição.

Preparação de superfície e recobrimentoCusto por peça aprovada, uniformidade, adesão e rendimento das etapas.

Adaptação do produto à reaçãoProdutividade por volume de reator, perda de carga e consumo energético específico.

Durabilidade e regeneraçãoHoras de operação, ciclos úteis e custo por quantidade de produto obtido.

Como avaliar a vantagem econômica O custo unitário deve incluir material efetivamente consumido, ocupação e amortização do equipamento, gases, energia, mão de obra, pós-processamento, recobrimento, inspeção e perdas. A comparação comercial precisa considerar a função entregue: custo por volume catalítico ou, preferencialmente, por produtividade e vida útil na reação.

Os 300 monolitos demonstram execução de lotes de pesquisa e variedade de fabricação. Para projetar escala, será necessário medir repetibilidade entre lotes, capacidade por período e rendimento de qualidade. A redução de custo não pode ser obtida apenas dividindo o investimento da máquina pelo número de peças, nem extrapolando uma conversão de laboratório para uma planta industrial.

Caminhos de exploração da tecnologia O desenvolvimento permite avaliar fornecimento de suportes sob especificação, venda de componentes catalíticos qualificados e codesenvolvimento com integradores de reatores. A seleção do modelo depende da aplicação e dos instrumentos de exploração da PI. Esses caminhos são possibilidades de negócio; não há, nos materiais fornecidos, receita atribuída aos catalisadores, contratos de fornecimento industrial ou economia financeira consolidada.

ALKIMAT + NUCAT / COPPE / UFRJ · CALL FOR CASES 202611 / 13

CASE ALKIMAT · 11

Aprendizados replicáveis e próximos marcos O case oferece um caminho replicável para empresas que pretendem transformar uma competência industrial em aplicação tecnológica: estabelecer uma interface de trabalho com a pesquisa, produzir séries identificáveis, testar a função final e converter os resultados em decisões de projeto. A contribuição de cada organização precisa permanecer rastreável ao longo desse percurso.

AprendizadoComo repetir o caminho Definir variáveis antes de fabricarEscolher uma comparação controlada de geometria, material ou superfície e identificar cada amostra.

Conectar caracterização e desempenho Relacionar microscopia e composição a conversão, seletividade, estabilidade e condições de ensaio.

Documentar execução físicaRegistrar lotes, dimensões, parâmetros, aprovação e destino das amostras.

Separar hipótese e resultadoDistinguir ganhos medidos, exemplos da literatura e objetivos de escala.

Formalizar a cooperaçãoDefinir contribuições, gestão dos resultados e condições de exploração da tecnologia.

Plano de evolução proposto Próximo marcoEvidência de conclusão Repetibilidade do produtoLotes repetidos com controle dimensional, composição, integridade e recobrimento.

Comparação catalítica de referênciaEnsaios com replicatas e catalisador de referência sob condições equivalentes, incluindo estabilidade prolongada.

Validação da integração indutivaMapas de temperatura e balanço de energia, comparados ao aquecimento convencional.

Demonstração em condições relevantes Operação com alimentação e condições próximas da aplicação, incluindo contaminantes e ciclos.

Validação econômicaCusto completo, produtividade, vida útil e cenários de escala com premissas rastreáveis.

As principais incertezas são a uniformidade de aquecimento, a estabilidade magnética na faixa de operação, a aderência do recobrimento, a desativação e a repetibilidade entre lotes. O caminho proposto trata essas questões por medições comparativas e etapas de qualificação. Os precedentes da literatura reduzem a incerteza sobre etapas isoladas, mas não eliminam a necessidade de validar o sistema integrado.

O avanço industrial deverá ocorrer quando desempenho, durabilidade e custo convergirem para uma aplicação específica. A plataforma atual permite construir essa evidência com controle sobre a fabricação e acesso à competência de catálise do parceiro científico.

ALKIMAT + NUCAT / COPPE / UFRJ · CALL FOR CASES 202612 / 13

CASE ALKIMAT · 12

Contribuição do case e fontes A Alkimat e o NUCAT/COPPE/UFRJ apresentam um caso de cooperação com entregas físicas, resultados catalíticos e depósito conjunto de propriedade intelectual. O domínio do equipamento amplia a autonomia de desenvolvimento, enquanto a parceria científica orienta a transformação de estruturas metálicas em componentes funcionais para processos químicos.

Critério da chamadaContribuição documentada Aderência temáticaCooperação empresa–academia, estratégia de PI e desenvolvimento para transição energética.

Resultados300 monolitos em remessas documentadas na apresentação e ensaios catalíticos de 72 horas.

ReplicabilidadeIntegração de variáveis de fabricação, caracterização de superfície e comparação experimental.

Estágio da inovaçãoCapacidade de fabricação e catálise em laboratório; integração indutiva e escala em desenvolvimento.

Lastro tecnológicoEquipamento próprio, geometrias controladas, engenharia de superfície e pedido conjunto de patente.

A contribuição à chamada é demonstrar como uma empresa pode diversificar sua base tecnológica por meio de cooperação científica, mantendo participação direta na fabricação e na evolução do produto. A competitividade em escala constitui a próxima demonstração a construir, a partir dos resultados já obtidos. [6] Fontes e rastreabilidade [1] Alkimat Tecnologia & NUCAT/COPPE/UFRJ. Alinhamento técnico: suportes monolíticos metálicos fabricados por manufatura aditiva. Uma plataforma de estudos visando intensificação de processos. Arquivo “Apresentação NUCAT-final.pptx”, 20 slides. Figuras deste case: slides 1, 2 e 5. Quantidades e datas: slides 17 e 19.

[2] Bezerra, D. M.; Weikert, C. V.; Dionizio, D. G. B.; Mascheroni, A. A.; Mascheroni, J. M.; Toniolo, F. S. Additive Manufacturing in Heterogeneous Catalysis: Advances, Challenges, and Applications. Arquivo “Manuscript.pdf”, 66 páginas, versão fornecida. Exemplos da Alkimat: p. 12. Microscopia: pp. 19–23. Contexto científico: pp. 13, 41 e 47–50.

[3] Alkimat Tecnologia Ltda.; Universidade Federal do Rio de Janeiro. Catalisador monolítico metálico de níquel. Pedido BR 10 2026 000654-8, depósito de 12/01/2026, petição 870260002626, 59 páginas. Ensaio e resultados: pp. 34–39;

figuras: pp. 41, 49 e 53.

[4] Equipamento de fusão e/ou sinterização em leito de pó. BR 20 2019 016966-0 U2. Depósito de 15/08/2019;

publicação nacional de 23/02/2021. Arquivo fornecido, 13 páginas. Desenhos: pp. 11–12.

[5] Alkimat. Impressora 3D de metais e polímeros. Página institucional, consultada em 16/09/2026.

alkimat.com.br/comprar-impressora-3d-de-metal.

[6] Crivum. Call for Cases · MIT-ANPEI Brazil Summit 2026. Critérios e proposta da chamada, consultados em 16/09/2026. crivum.org/e/anpei-summit-2026.

Nota de método. As figuras foram extraídas dos documentos fornecidos, com recortes para legibilidade. Quantidades são somas da tabela da apresentação. Resultados experimentais provêm do pedido de patente; exemplos de terceiros estão identificados. Não foram estimados custos, emissões evitadas, receitas ou reduções de volume de reator sem base quantitativa.

ALKIMAT + NUCAT / COPPE / UFRJ · CALL FOR CASES 202613 / 13

[conteúdo visual do documento] [página 1]

Imagem/infográfico central:

Título dentro da imagem:

- “Manufatura aditiva de suportes catalíticos ferromagneticos”

Rótulos e textos dentro da imagem:

• “Digital Twin”
• “Pó metálico ferromagnetico”
• “Maquina de impressão proprietária”
• Na máquina: “Impressora 3D de Metais”
• Na máquina: “José Furing 200” / “Jose furing 200” [leitura visual aproximada]
• “Suportes monolíticos metálicos ferromagnéticos impressos”
• “Reator”
• “Reator com aquecimento indutivo”

Dimensões visíveis no desenho do reator:

• “150” [vertical superior, leitura aproximada]
• “200”
• “25 mm” [leitura aproximada]
• “Ø 40” [leitura aproximada]
• “4 mm” [leitura aproximada]
• “5/16” [leitura aproximada]

Faixa de indicadores:

• “300 monolitos”
• “3 famílias geométricas”
• “72 horas de ensaio”

[página 3]

Desenhos técnicos:

Figura da esquerda:

• Texto abaixo do desenho: “FIGURA 3”
• Números de chamada visíveis no desenho: “1”, “2”, “3”, “4”, “5”, “6”, “7”, “8”, “9”, “10”, “11”, “12”, “13”, “14”, “15”, “16”, “17”, “18”, “19”, “20”, “21”, “22”, “23” [alguns números pequenos/ilegíveis]
• Ampliação circular à esquerda com número: “20”

Figura da direita:

- Números de chamada visíveis no desenho: “1”, “2”, “3”, “4”, “5”, “6”, “7”, “8”, “10”, “11”, “12”, “13”, “14”, “15”, “16”, “20”, “21”, “22”, “23” [alguns números pequenos/ilegíveis]

[página 4]

Modelos geométricos — rótulos sob as imagens:

• “TPMS Diamond”
• “TPMS Gyroid”
• “ADMS Spherene”

Fotografia dos monolitos:

- Letras sob as peças: “A”, “B”, “C”, “D”, “E”, “F”

[página 5]

| Envio | Material / identificação | Dimensões informadas | Peças | |---|---|---|---|

Rótulos sob fotografias:

• “Monolitos alongados na plataforma.”
• “Lote de pequenas estruturas.”
• “Peças no interior do equipamento.”

[página 6]

Figura da esquerda — painéis e letras visíveis:

• “(a)” fotografia de monolitos impressos
• “(b)” imagem de estrutura monolítica
• “(c)” seção/estrutura em malha
• “(d)” linhas onduladas
• “(e)” estrutura em grade
• “(f)” repetição de canais/linhas
• Pequenos painéis laterais com marcações vermelhas e verdes [texto ilegível]

Figura da direita — seção e mapeamentos:

• Painéis com letras pequenas visíveis, incluindo “(a)” e demais letras de painel [parcialmente ilegíveis]
• Rótulos visíveis nos mapas:
• “Al₂O₃”
• “NiO”
• “Fase cerâmica”
• Marcação em linha tracejada vermelha sobre a seção.
• Áreas coloridas em verde e vermelho nos mapas elementares.

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Gráficos da Figura 6:

Gráfico 1:

• Rótulo interno: “CH₄”
• Eixo y: “Conversão [%]”
• Escala y: 0 a 100
• Eixo x: “Tempo [h]”
• Escala x: aproximadamente 0 a 70 h
• Séries:
• “MNTT / Al₂O₃” — marcadores vermelhos quadrados
• “MNTT” — marcadores vermelhos triangulares
• Valores visuais aproximados:
• MNTT / Al₂O₃: inicia próximo de 90%, cai para cerca de 65% por volta de 10 h, sobe para cerca de 80–85% ao final.
• MNTT: inicia baixo, com oscilações iniciais, sobe gradualmente para cerca de 40–45% ao final.

Gráfico 2:

• Rótulo interno: “CO₂”
• Eixo y: “Conversão [%]”
• Escala y: 0 a 100
• Eixo x: “Tempo [h]”
• Escala x: aproximadamente 0 a 70 h
• Séries:
• “MNTT / Al₂O₃” — marcadores vermelhos quadrados
• “MNTT” — marcadores vermelhos triangulares
• Valores visuais aproximados:
• MNTT / Al₂O₃: inicia próximo de 90%, cai para cerca de 65%, sobe para cerca de 80–85% ao final.
• MNTT: inicia baixo, sobe progressivamente para cerca de 50% ao final.

Gráfico 3:

• Rótulo interno: “H₂/CO”
• Eixo y: razão H₂/CO
• Escala y: 0,0 a 2,0
• Eixo x: “Tempo [h]”
• Escala x: aproximadamente 0 a 80 h
• Séries:
• “MNTT / Al₂O₃” — marcadores vermelhos quadrados
• “MNTT” — marcadores vermelhos triangulares
• Valores visuais aproximados:
• MNTT / Al₂O₃: em torno de 0,95, com ponto inicial mais alto próximo de 1,3.
• MNTT: em torno de 0,8.

| Indicador | Sem revestimento de alumina | Com revestimento de alumina | |---|---|---|

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Microscopia — conjunto da esquerda:

• Painéis identificados por letras: “(a)”, “(b)”, “(c)”, “(d)”, “(e)” [letras visíveis; alguns detalhes pequenos]
• Barras de escala presentes nas imagens [valores ilegíveis]

Microscopia — conjunto da direita:

• Grade de micrografias com letras visíveis: “(a)”, “(b)”, “(c)”, “(d)”, “(e)”, “(f)”, “(g)”, “(h)”, “(i)”, “(j)”, “(l)”, “(m)” [leitura visual; uma letra intermediária pode estar ausente/ilegível]
• Barras de escala presentes nas imagens [valores ilegíveis]

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Tabela visual — “Responsabilidade / Contribuição ao desenvolvimento”:

Tabela visual — “Marcos documentados”:

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[página 11]

[página 12]

Tabela visual — “Aprendizado / Como repetir o caminho”:

Tabela visual — “Próximo marco / Evidência de conclusão”:

[página 13]