Criogenia – Os Usuários

Durante os últimos 14 anos, o Setor de Criogenia tem produzido, em média, cerca de 1000-1500 litros de Hélio liquido mensalmente e a projeção para os próximos anos indica que haverá um aumento significativo na demanda, principalmente devido ao ingresso de novos usuários.

Todos os usuários do setor são grupos de pesquisa de instituições acadêmico-científicas da região. Os dois maiores usuários de Hélio líquido durante o período foram (1) o Laboratório de Supercondutividade e Magnetismo da UFSCAR, liderado pelo Prof. Dr. Wilson Aires Ortiz e (2) o Centro de Diagnóstico por Imagens RMN instalado no hospital Santa Casa de Misericórdia de São Carlos, liderado pelos professores Prof. Dr. Horácio Carlos Panepucci e Prof. Dr. Alberto Tannús.

O Centro de Diagnóstico por Imagens (2) foi desativado no final de 2006, mas, um empreendimento similar já está em andamento e num futuro próximo estará de volta ao nosso quadro de usuários. Além disso, recentes expansões dos laboratórios de pesquisa no Departamento de Física da UFSCAR trouxeram novos usuários ao Setor com consequente aumento da demanda por Hélio líquido.

É importante salientar que a importância do Setor de Criogenia não pode ser medida apenas através de seus grandes e médios usuários. Os usuários que consomem uma menor quantidade de Hélio líquido, ou aqueles que o consomem eventualmente, somente o podem fazer porque existem usuários maiores que viabilizam a manutenção do Setor. Na prática, mesmo em posse de recursos financeiros, a dificuldade que estes pequenos usuários encontrariam para comprar, armazenar e utilizar pequenas quantidades de Hélio líquido de fornecedores comerciais seria enorme. Recentemente foi divulgado pela Associação dos Usuários da Ressonância Magnética Nuclear, AUREMM, fatos incríveis de desligamentos, por “quenching”, de magnetos supercondutores na cidade do Rio de Janeiro porque os fornecedores comerciais não entregaram o produto no prazo estipulado, mesmo tendo recebido o pagamento adiantado.

Durante os últimos 14 anos, os principais usuários de Hélio líquido do Setor de Criogenia do IFSC foram os seguintes:

1. Laboratório de Supercondutividade e Magnetismo – Departamento de Física – Universidade Federal de São Carlos – UFSCAR– Pesquisador envolvido: Prof. Dr. Wilson Ayres Ortiz – Utilização: refrigeração de amostras e magnetos supercondutores em magnetômetros.
2. Projeto TORMN – Centro de Imagens por Ressonância Magnética Nuclear (RMN) instalado no hospital Santa Casa de Misericórdia de São Carlos (desativado em final de 2006) – Pesquisadores envolvidos: Prof. Dr. Horácio Carlos Panepucci, Prof. Dr. Alberto Tannús – Utilização: refrigeração do magneto supercondutor 0.5 T do espectrômetro de imagens por RMN para finalidades clínicas. Este laboratório foi desativado no final de 2006, mas será reinstalado em um futuro próximo em outra localidade, quando retornará ao quadro de usuários.
3. MBE: Laboratório de produção de filmes epitaxiais do IFSC-USP – Pesquisador envolvido: Prof. Dr. Yuri Pusep. Utilização: refrigeração de amostras e magneto supercondutor 15T.
4. EPR: Laboratório de Ressonância Paramagnética Eletrônica do IFSC-USP – Pesquisadores envolvidos: Prof. Dr. Otaciro Rangel Nascimento, Prof. Dr. Antônio José da Costa Filho, Prof. Dr. Claudio José Magon, Prof. Dr. José Pedro Donoso Gonzalez. Utilização: refrigeração de amostras.
5. LEAR: Laboratório de Espectroscopia de Alta Resolução do Grupo de RMN do IFSC-USP – Pesquisadores envolvidos: Prof. Dr. Tito José Bonagamba, Prof. Dr. Eduardo Ribeiro de Azevedo. Utilização: refrigeração de amostras e do magneto supercondutor 2 T do espectrômetro de RMN de alta resolução.
6. Laboratório de RMN da EMBRAPA-CNPDIA – Instrumentação Agropecuária de São Carlos – Pesquisadores envolvidos: Dr. Luiz Alberto Colnago, Dra. Lucimara Aparecida Forato, Dr. Ladislau Martin Neto, Dra. Débora Marcondes. Utilização: refrigeração dos magnetos supercondutores do espectrômetro de RMN para líquidos/sólidos Varian Inova 400, 9.4 T e espectrômetro para imagens Varian Inova 80, 2.1T.
7. Laboratório de Imagens por RMN do Grupo de RMN do IFSC-USP – Pesquisadores envolvidos: Prof. Dr. Horácio Carlos Panepucci, Prof. Dr. Alberto Tannús. Utilização: refrigeração de um magneto supercondutor 2 T de um espectrômetro de RMN Bruker para imagens.
8. Laboratório de Lasers e Aplicações do IFSC-USP – Pesquisador envolvido: Prof. Dr. Luiz Antônio de Oliveira Nunes. Utilização: refrigeração de amostras.
9. Grupo de Semicondutores do IFSC-USP – Pesquisador envolvido: Prof. Dr. Francisco Eduardo Contijo Guimarães. Utilização: refrigeração de amostras.
10. Laboratório de Bio-Magnetismo da FFCL-USP de Ribeirão Preto – Pesquisador envolvido: Prof. Dr. Osvaldo Baffa Filho. Utilização: refrigeração de amostras, magnetos supercondutores e magnetômetro Squid.
11. Laboratório de Magneto-Ótica do Grupo de RMN do IFSC-USP – Pesquisadores envolvidos: Profa. Dra. Maria Cristina Terrile, Prof. Dr. René Ayres Carvalho. Utilização: refrigeração de amostras e magneto supercondutor. Laboratório atualmente desativado.
12. Espectrômetro de RMN Varian INOVA 9.4 T do Grupo de RMN do IFSC-USP – Pesquisadores envolvidos: Prof. Dr. Tito José Bonagamba, Prof. Dr. Eduardo Ribeiro de Azevedo, Prof. Dr. José Pedro Donoso Gonzalez, Prof. Dr. José Fabian Schneider, Prof. Dr. Claudio José Magon. Utilização: refrigeração do magneto supercondutor.
13. Laboratório de Espectroscopia de Sólidos do IFSC-USP – Pesquisador envolvido: Prof. Dr. Tomaz Catunda. Utilização: refrigeração de amostras.
14. Laboratório de RMN do Departamento de Química da UFSCAR – Pesquisador envolvido: Prof. Dr. Antônio Gilberto Ferreira. Utilização: refrigeração de magneto supercondutor de um espectrômetro de RMN. Este usuário possui fornecimento próprio de Hélio líquido e recorre ao IFSC-USP somente em situações emergenciais.
15. Laboratório de RMN do Instituto de Química de São Carlos – USP. Utilização: refrigeração de magneto supercondutor de um espectrômetro de RMN. Este usuário possui fornecimento próprio de Hélio líquido e recorre ao IFSC-USP somente em situações emergenciais.
16. Laboratório de Semicondutores do Departamento de Física da Universidade Federal de São Carlos, – Pesquisador envolvido: Prof. Dra. Yara Galvão Gobato, Utilização: de refrigeração de um magneto supercondutor de alto campo que entrou em operação em 2010.
17. Laboratório de Imagens por Ressonância Magnética do IFUSP- SP, coordenado pelo Prof. Said R. Rabani.

Uma crescente demanda para o Hélio líquido deverá acontecer em um futuro próximo, associada ao Laboratório de Imagens do Grupo de RMN do IFSC e seus pesquisadores, responsáveis pela operação e execução de dois projetos de expressiva relevância.

O primeiro, relacionado à utilização das técnicas de MRI/MRS no estudo de Neurociências (Programa CInAPCe da FAPESP), prevê a operação do “Centro de Imagens e Espectroscopia in vivo por RMN para o Estudo de Modelos Animais”, MRC do referido Programa. Este centro conta com um sistema de MRI/MRS para estudos em pequenos primatas e roedores, baseado inicialmente em um magneto horizontal de 30.5 cm de diâmetro, com intensidade de campo magnético de 2.0 Tesla. O abastecimento previsto para este sistema é de aproximadamente 500 litros de Hélio líquido por ano, e o custo de operação previsto para a manutenção de criogênicos é baseado no processo de recuperação e re-liquefação do Hélio.

Ainda neste projeto, prevê-se a colocação em operação de um sistema recém-adquirido através da FAPESP (por doação), que se trata de um magneto supercondutor de 33 cm de diâmetro, com intensidade de campo de 4.7 Tesla. O consumo de criogênicos previsto para este sistema, sem considerar a fase inicial de resfriamento, é de 1200 litros de Hélio líquido por ano. Este sistema aguarda a finalização da planta física onde será instalado, devido às características especiais de campo magnético disperso que ele apresenta. Uma instalação do IFSC em um prédio localizado no Campus II da USP de São Carlos deverá abrigar este sistema bem como as futuras instalações do Centro relacionado ao MRC acima descrito.

Outra linha de pesquisa de grande importância para o desenvolvimento tecnológico será abrigada nas instalações do CITESC. Trata-se de um centro destinado ao desenvolvimento de Ciência, Inovação e Tecnologia com aplicações em saúde, no qual os pesquisadores do IFSC são responsáveis pela instalação e operação de um sistema de desenvolvimento de Imagens e Espectroscopia, para utilização clinica experimental. Trata-se de um importante projeto financiado pelos MCT e MS, que resultará em uma planta física onde deverão ser instalados dois sistemas de imagens para humanos. Na primeira fase é previsto um sistema supercondutor de 1.5 Tesla, cujo consumo de criogênicos previsto, sem considerar a fase inicial de resfriamento, é de 600 litros de Hélio líquido por ano. Um sistema similar está previsto para a fase II deste projeto, para operação em 2.0 Tesla com humanos.