AVALIAÇÃO DE TECNOLOGIAS DE AQUECEDOR SOLAR DE
ÁGUA A PARTIR DA ANÁLISE DOS PEDIDOS DE PATENTES
ABREU, Stéphany Monike Corrêa de1*; SANT’ANNA, Mikele Cândida Sousa2; LOPES,
Danilo Francisco Corrêa3; SANTOS, Rosa Elaine Andrade1; SILVA, Gabriel Francisco1
1 Programa de Pós-Graduação em Ciência da Propriedade Intelectual, Universidade Federal de Sergipe 2 Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Universidade Federal de Pernambuco
3 Programa de Pós-Graduação de Engenharia de Pesca e Recursos Pesqueiros, Universidade Federal Rural de
Pernambuco
* email: stephany_abreu@outlook.com
Resumo: Diversos pesquisadores brasileiros e de outros países vem desenvolvendo trabalhos
a respeito da utilização da tecnologia de aquecedor solar de água em experimentos científicos. Com isso o objetivo deste trabalho foi monitorar as informações contidas nos bancos de patentes do INPI, Espacenet e WIPO, objetivando contabilizar a frequência de trabalhos por coleção (bases onde os trabalhos foram indexados), ano de publicação, país e CIP. Foram encontradas 500 patentes no INPI, 16 no Espacenet e 2713 no WIPO. O ano que ocorreu mais depósitos foi o de 2010, e o país que mais efetuou depósitos foi a China. Espera-se que este trabalho sirva como um novo incentivo para os pesquisadores brasileiros ampliarem e desenvolverem novos estudos direcionados as tecnologia de Aquecedor Solar de Água.
Palavras-chave: Aquecedor Solar de Água, Tecnologia, Patentes.
1. INTRODUÇÃO
Segundo Martins e Pereira (2011), o Brasil recebe níveis médios de radiação solar superiores aos observados na maioria dos países europeus e com variabilidade sazonal baixa, devido à grande do território brasileiro está presente na zona tropical. Apesar disso, o número de projetos destinados ao uso de energia solar no Brasil, tanto para aproveitamento térmico
quanto para a geração de energia fotovoltaica é inexpressivo quando comparado com os existentes em alguns países europeus, como Alemanha, Espanha e França (MARTINS et al., 2007). Entre todas as fontes de energias disponíveis, a energia solar é a mais abundante e pode ser explorada nas formas direta e indireta. Se 0,1% da radiação solar que atinge a superfície terrestre fosse convertida em energia elétrica, a 10% de eficiência, seria gerada uma quantidade equivalente a quatro vezes a capacidade de produção mundial instalada. No entanto, 80% da energia utilizada atualmente no mundo possui origem em fontes não renováveis (THIRUGNANASAMBANDAM et al., 2010). O aproveitamento da energia solar pode retardar a necessidade de investimentos em usinas geradoras de eletricidade, evitando impactos ambientais negativos decorrentes da instalação e operação desses empreendimentos (OLIVEIRA et al., 2008).
Vários países têm utilizado a energia solar com a finalidade de reduzir a dependência de combustíveis fósseis e as emissões de gases de efeito estufa (ALTOÉ et al., 2012). Diversos pesquisadores brasileiros e de outros países vem desenvolvendo trabalhos a respeito da utilização da tecnologia de aquecedor solar de água em experimentos científicos. Com isso o objetivo deste trabalho foi monitorar as informações contidas no banco de patentes Instituto Nacional da Propriedade Industrial - INPI, World Intellectual Property Organization - WIPO e European Patent Office - ESPACENET, a fim de contabilizar frequência de patentes por ano de publicação, país e Classificação Internacional de Patentes - CIP.
2. METODOLOGIA
Para o desenvolvimento deste trabalho, foram utilizadas diferentes bases como INPI, Espacenet e WIPO. Os termos utilizados na busca foram "Aquecedor solar de água" e “Solar Water Heart". Para um melhor direcionamento da pesquisa, foram analisados apenas os artigos que continham a palavra-chave no título. Os resultados foram expressos por frequência de trabalhos por coleção (bases onde os trabalhos foram indexados), ano de publicação, país e CIP. A pesquisa foi realizada no mês de junho de 2015.
3. RESULTADOS E DISCUSSÃO
Utilizando-se a palavra-chave “Aquecedor solar de água” foram encontrados 16 resultados de documentos de patentes na base de dados INPI (2015). As principais classificações encontradas foram: 1 patente da classificação (F24H 7/02) aquecedores de fluidos um fluido de transferência. Foi encontrado 1 patente da classificação (F24J 2/12) produção de calor, uso de calor não incluído em outro local (materiais para os mesmos C09K 5/00; válvulas para ventilação ou aeração de recintos F16K 24/00; purgadores de vapor ou aparelhos similares F16T; geração de vapor F22; aparelhos de combustão F23; estufas ou fogões domésticos F24B, F24C). Foi encontrado 1 patente da classificação (F24J 2/44) produção de calor, uso de calor não incluído em outro local; motores ou outros mecanismos para produzir força mecânica pelo calor (F03G paro uso de calor natural, parabólicos). Foram encontradas 4 patentes da classificação (F24J 2/00) - produção de calor, uso de calor não incluído em outro local (módulos PV incluindo meios associados com o módulo PV para utilizar a energia do calor H02S 40/44). Foram encontradas 5 patentes da classificação (F24J 2/04) - produção de calor, uso de calor não incluído em outro local (Coletores de calor solar com o fluido de trabalho conduzido através do coletor). Foram encontradas 3 patentes da classificação (F24J 2/24) - produção de calor, uso de calor não incluído em outro local (materiais para os mesmos C09K 5/00. Foi encontrado 2 patentes da classificação (F24J 2/30) - produção de calor, uso de calor não incluído em outro local (materiais para os mesmos C09K 5/00; motores ou outros mecanismos para produzir força mecânica pelo calor. Foram encontradas 2 patentes da classificação (F24J 2/34) -produção de calor, uso de calor não incluído em outro local. Foram encontradas 3 patentes da classificação (F24J 2/46) - produção de calor, uso de calor não incluído em outro local (materiais para os mesmos C09K 5/00; motores ou outros mecanismos para produzir força mecânica pelo calor, (F03G paro uso de calor natural). Foram encontradas 2 patentes da classificação (F24J 2/50) - produção de calor, uso de calor não incluído em outro local (materiais para os mesmos C09K 5/00; motores ou outros mecanismos para produzir força mecânica pelo calor (F03G paro uso de calor natural).(INPI, 2015). A Figura 1 ilustra o número de documentos analisados no INPI pela CIP.
Figura 1 – Número de documentos analisados no INPI pela CIP. Análise por subclasses com
a palavra-chave “Aquecedor solar de água” no campo título.
Prosseguindo a pesquisa pelo banco de dados da Espacenet e utilizando a palavra-chave “Aquecedor solar de água”, foram encontrados 101 documentos de pedidos de depósito de patentes (Figura 2). As principais classificações encontradas foram: 73 patentes da classificação (F24J 2/40). Utilização de calor solar (coletores de calor solar - destilação ou evaporação de água usando energia solar C02F 1/14); dispositivos semicondutores especialmente adaptados para converter energia solar em energia elétrica H01L 31/00; células fotovoltáicas [PV] incluindo meios diretamente associados com a célula PV para utilizar energia do calor H01L 31/0525; módulos PV incluindo meios associados com o módulo PV para utilizar a energia do calor H02S 40/44), disposições de controle. Foram encontradas 19 patentes da classificação (F24J 2/48) dispositivos para produzir energia mecânica a partir da energia solar F03G 6/00; dispositivos semicondutores especialmente adaptados para converter energia solar em energia elétrica H01L 31/00; células fotovoltáicas [PV] incluindo meios diretamente associados com a célula PV para utilizar energia do calor H01L 31/0525; módulos PV incluindo meios associados com o módulo PV para utilizar a energia do calor H02S 40/44), caracterizado pelo material absorvedor. Foram encontradas 53 patentes da classificação (F24J 2/05). Utilização de calor solar (coletores de calor solar; destilação ou evaporação de água usando energia solar C02F 1/14; módulos PV incluindo meios associados com o módulo PV para utilizar a energia do calor H02S 40/44), envolto por um fechamento transparente. Foram encontradas 24 patentes da classificação (F24J 2/52). Utilização de calor solar (coletores de calor solar; destilação ou evaporação de água usando energia solar C02F 1/14; módulos PV incluindo meios associados com o módulo PV para utilizar a energia do calor H02S 40/44), disposições de montagem ou suporte. Foram encontradas 23 patentes da classificação (F24J 2/32) Utilização de calor solar (coletores de calor solar; destilação ou evaporação de água usando energia solar C02F 1/14;
4 3 5 3 2 2 2 1 4 2 0 1 2 3 4 5 6 N úm er o de de pó si to s CIP
módulos PV incluindo meios associados com o módulo PV para utilizar a energia do calor H02S 40/44), com seção de evaporação e condensação - tubos para conduzir calor. Foram encontradas 80 patentes da classificação (F24J 2/00) - produção de calor, uso de calor não incluído em outro local (materiais para os mesmos C09K 5/00; motores ou outros mecanismos para produzir força mecânica pelo calor, ver as classes pertinentes, F03G paro uso de calor natural). Foram encontradas 100 patentes da classificação (F24J 2/24) - produção de calor, uso de calor não incluído em outro local (materiais para os mesmos C09K 5/00; motores ou outros mecanismos para produzir força mecânica pelo calor, ver as classes pertinentes, F03G paro uso de calor natural). o fluido de trabalho sendo conduzido através de condutos tubulares absorvedores de calor. Foram encontradas 25 patentes da classificação (F24J 2/30) - produção de calor, uso de calor não incluído em outro local (materiais para os mesmos C09K 5/00; motores ou outros mecanismos para produzir força mecânica pelo calor, ver as classes pertinentes, F03G paro uso de calor natural). Com meios para trocar de calor entre uma pluralidade de fluidos. Foram encontradas 27 patentes da classificação (F24J 2/34) -produção de calor, uso de calor não incluído em outro local (materiais para os mesmos C09K 5/00; motores ou outros mecanismos para produzir força mecânica pelo calor, ver as classes pertinentes, F03G paro uso de calor natural). Foram encontradas 271 patentes da classificação (F24J 2/46) -produção de calor, uso de calor não incluído em outro local (materiais para os mesmos C09K 5/00; motores ou outros mecanismos para produzir força mecânica pelo calor, ver as classes pertinentes, F03G paro uso de calor natural) (INPI, 2015). A Figura 2 ilustra o número de documentos analisados na Espacenet pela CIP.
Figura 2 – Número de documentos analisados na Espacenet pela CIP. Análise por subclasses
com a palavra-chave “Aquecedor solar de água”.
271 73 25 19 80 53 100 27 24 23 0 50 100 150 200 250 300 F24J2/46 F24J2/40 F24J2/30 F24J2/48 F24J2/00 F24J2/05 F24J2/24 F24J2/34 F24J2/52 F24J2/32 N úm er o de de pó si to s CIP
A base de dados WIPO também foi utilizada para dar continuidade e complemento a pesquisa. Essa base foi a que proporcionou o maior número de pedidos, com 2713. No banco de dados do WIPO as principais classificações encontradas foram: Foram encontradas 87 patentes da classificação (C02F) - tratamento de água, de águas residuais, de esgotos ou de lamas e lodos (processos para tornar inócuos ou menos nocivos os agentes químicos nocivos, efetuando uma transformação química nas substâncias A62D 3/00; separação, tanques de sedimentação ou dispositivos de filtração B01D; arranjos especiais em vasos flutuantes de instalação para tratamento de água, de águas residuais ou esgotos(para produção de água doce B63J; adição de materiais à água para evitar corrosão C23F; tratamento de líquidos radioativamente contaminados G21F 9/04). Foram encontradas 64 patentes da classificação (E04D) - coberturas de telhados; claraboias; calhas; ferramentas para construção de telhados (revestimentos de paredes externas com gesso ou outras matérias porosas E04F 13/00). Foram encontradas 60 patentes da classificação (E04H) - edificações ou estruturas similares para fins especiais; piscinas para natação ou recreação; mastros; cercas; tendas ou abrigos provisórios em geral. Foram encontradas 80 patentes da classificação (F28D) - troca de calor em geral. Aparelhos de troca de calor não incluídos em uma outra subclasse em que os meios de troca de calor não entram em contato direto (materiais para transferência, troca ou armazenamento de calor C09K 5/00; aquecedores de fluidos dotados de meios geradores de calor e de meios de transferência de calor F24H; fornalhas F27; detalhes dos aparelhos de troca de calor de aplicação geral F28F); aparelhos ou instalações funcionais de armazenamento de calor em geral. Foram encontradas 2364 patentes da classificação (F24J) - aquecimento; fogões; ventilação, produção de calor, uso de calor não incluído em outro local (materiais para os mesmos C09K 5/00; motores ou outros mecanismos para produzir força mecânica pelo calor, ver as classes pertinentes, F03G paro uso de calor natural). Foram encontradas 254 patentes da classificação (F24D) - aquecimento; fogões; ventilação. sistemas de aquecimento doméstico ou de espaços (sistemas de aquecimento central; sistemas domésticos de abastecimento de água quente; elementos ou componentes para esse fim (prevenção contra a corrosão C23F; abastecimento de água em geral E03; usando vapores ou condensados extraídos ou descarregados de instalações de máquinas a vapor para fins de aquecimento F01K 17/02; separadores (purgadores) da água de condensação F16T; estufas ou fogões domésticos F24B, F24C; aquecedores de água ou de ar providos de meios para gerar calor F24H; sistemas combinados de aquecimento e refrigeração F25B; aparelhos ou elementos de troca de calor F28; remoção de incrustação (em caldeiras) F28G; elementos de aquecimento elétrico ou suas disposições H05B)). Foram encontradas 245 patentes da classificação (F24H) - aquecimento;
fogões; ventilação, aquecedores de fluidos, (aquecedores de água ou de ar providos de meios geradores de calor em geral (materiais para transferência de calor, troca de calor ou armazenamento de calor C09K 5/00; fornos tubulares para craqueamento ou fracionamento térmico não-catalítico C10G 9/20; dispositivos). Foram encontradas 109 patentes da classificação (F16K) - elementos ou unidades de engenharia; medidas gerais para assegurar e manter o funcionamento efetivo de máquinas ou instalações; isolamento térmico em geral, válvulas; torneiras; registros; boias de acionamento; dispositivos para ventilar ou arejar. Foram encontradas 58 patentes da classificação (F24F) - aquecimento; fogões; ventilação; condicionamento do ar; umidificação do ar; ventilação; uso de correntes de ar como proteção (remoção de impurezas ou de fumos das áreas em que são produzidos B08B 15/00; condutos verticais para remover gases de combustão de edificações E04F 17/02; chapéus para chaminés ou condutos de ventilação, terminais para condutos de fumo F23L 17/02). Foram encontradas Foram encontradas 105 patentes da classificação (H01L) - elementos elétricos básicos. dispositivos semicondutores; dispositivos elétricos de estado sólido não incluídos em outro local (uso de dispositivos semicondutores para medição G01; resistores em geral H01C; ímãs, indutores, transformadores H01F; capacitores em geral H01G; dispositivos eletrolíticos H01G 9/00; baterias, acumuladores H01M; guias de ondas, ressonadores ou linhas do tipo guia de ondas H01P; conectores de linha, coletores de corrente H01R; dispositivos de emissão estimulada H01S; ressonadores eletromecânicos H03H; alto-falantes, microfones, captadores de toca discos, transdutores eletromecânicos acústicos similares H04R; fontes de luz elétrica em geral H05B; circuitos impressos, circuitos híbridos, invólucros ou detalhes estruturais dos aparelhos elétricos, fabricação de conjuntos de componentes elétricos H05K; uso de dispositivos semicondutores em circuitos de aplicação especial (INPI, 2015). A Figura 3 ilustra o número de documentos analisados no WIPO pela CIP.
Figura 3 – Número de documentos analisados no WIPO pela CIP. Análise por subclasses
com as palavras-chave “Solar Water Heart”.
2364 254 245 109 105 87 80 64 60 58 0 500 1000 1500 2000 2500 F24J F24D F24H F16K H01L C02F F28D E04D E04H F24F N úm er o de de pó si to s CIP
Outro dado interessante analisado nas bases de busca foi o número de depósitos por ano. Na base do INPI, para a palavra-chave “Aquecedor solar de água”, o ano que apresentou o maior número de depósitos de patentes foi 2010, com 16 pedidos nos últimos 10 anos, como podemos ver na Figura 4 logo abaixo. Na base WIPO, nota-se que o ano de 2010 foi o de maior número de pedidos de depósitos, totalizando 2364 resultados. Notando-se que o tópico “Outros” está representando os anos anteriores.
Figura 4 – Número de documentos analisados no INPI, Espacenet e WIPO por ano de
depósito para a palavra-chave“Aquecedor solar de água”ou “Solar Water Heart”.
A continuação da prospecção ocorreu analisando-se o número de pedidos de patentes por origem de depósito nos três bancos de dados utilizados. Em relação aos países depositantes, observando as Figuras 5, 6 e 7, a China e Estados Unidos foram os países que apresentaram o maior número de patentes depositadas nos bases pesquisadas até a data da realização da prospecção, com o número de depósitos de 2118 e 643, respectivamente.
Na Figura 5é ilustrado os países depositantes na base do INPI, o pais que mais apresentou pedidos de depósitos foram os Brasil, seguido do Austrália com 14 e 2 depósitos, respectivamente.
Figura 5 – Número de documentos analisados no INPI por país depositante para a palavra-chave “Aquecedor solar de água” no campo Título e assunto.
Conforme a Figura 6, observamos que, na base do Espacenet, o país que apresentou mais pedidos de depósitos de patentes foia China, com 490 resultados.
Figura 6 – Número de documentos analisados no Espacenet por país depositante para a
palavra-chave “Solar Water Heart” no campo keywords in title and subject.
As siglas indicadas na Figura significam os seguintes países: 1 patente da CN-China; 3 patente da TW – Taiwán;1 patente da ZA -Sudáfrica;2 patentes dos US- Estados Unidos; Em relação à origem de depósitos de patentes, China foi quem apresentou o maior número de patentes depositadas na base do WIPO até a data da realização da prospecção, com o número de depósitos de 2118. A Figura 7 ilustra o número de documentos analisados por origem de depósito. 14 2 0 2 4 6 8 10 12 14 16 BRASIL AUSTRÁLIA N úm er o de de pó si to s Países depositantes 490 3 1 2 0 100 200 300 400 500 600 CN TW ZA US N úm er o de de pó si to s Países depositantes
Figura 7 – Número de documentos analisados no WIPO por origem de depósitos para as
palavras-chave “Solar Water Heart” no campo keywords in title and subject.
As siglas indicadas na Figura 7 significam os seguintes países: 2118 patentes da CN-China; 643 patentes dos US - Estados Unidos; 235 patentes do Pct; 131 patentes da EP- European Patent Office; 119 patentes da JP-Japan; 75 patentes da CA- Canadá;
Quando analisados os resultados de todas as bases de forma conjunta, percebe-se que o ano que apresenta o maior número de pedidos de patente é 2010,com 453 pedidos. Já em relação à origem do depósito,a China se destacam entre os demais, com2364 resultados (Figuras 4 e 7).
4. CONSIDERAÇÕES FINAIS
A principal classificação encontrada foi (F24J) - aquecimento; fogões; ventilação, produção de calor, uso de calor não incluído em outro local (materiais para os mesmos C09K 5/00; motores ou outros mecanismos para produzir força mecânica pelo calor, ver as classes pertinentes; F03G paro uso de calor natural). O país que mais realizou depósitos foi a China entre todas as bases e a base com maior número de documentos foi a WIPO.
Segundo a análise documentos de pedidos de patentes juntamente com o cenário mundial pode-se caracterizar o desenvolvimento de tecnologias de Aquecedor Solar de Água em constante desenvolvimento, principalmente a partir do ano de 2010 em relação ao depósito de patente nas bases pesquisadas, porém havendo oscilações nos últimos anos.
2118 643 235 131 119 75 0 500 1000 1500 2000 2500 CH US PCT EPO JP CA N úm er o de de pó si to s Países depositantes
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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WIPO - World Intellectual Property Organization. Disponível em http://www.wipo.int/. Acessado em junho de 2015.
HEATER TECHNOLOGY ASSESSMENT SOLAR WATER FROM THE
ANALYSIS OF PATENT APPLICATIONS
ABREU, Stéphany Monike Corrêa de1*; SANT’ANNA, Mikele Cândida Sousa2; LOPES,
Danilo Francisco Corrêa3; SANTOS, Rosa Elaine Andrade1; SILVA, Gabriel Francisco1
1 Programa de Pós-Graduação em Ciência da Propriedade Intelectual, Universidade Federal de Sergipe 2 Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Universidade Federal de Pernambuco
3 Programa de Pós-Graduação de Engenharia de Pesca e Recursos Pesqueiros, Universidade Federal Rural de
Pernambuco
* email: stephany_abreu@outlook.com
Abstract: Several Brazilian researchers and other countries has developed work regarding the
use of solar water heater technology in scientific experiments. Thus the aim of this study was to monitor the information contained on the banks of the INPI patents, Espacenet and WIPO, aiming to account for the frequency of works by collection (bases where jobs have been indexed), year of publication, country and CIP. 500 patents were found in the PTO, 16 in Espacenet and 2713 at WIPO. The year that was more deposits was 2010, and the country that made deposits was China. It is hoped that this work will serve as a further incentive for Brazilian researchers expand and develop new studies directed the heater Solar technology Water.
