Dois compostos serão obtidos a partir da biomassa da cana-de-açúcar; O CO2 substitui o gás fosgênio, Produzir plástico e outros materiais poliméricos que não sejam derivados do petróleo é o objetivo do projeto.
Realizado no âmbito do Centro de Pesquisa para Inovação em Gases de Efeito Estufa (RCGI), que conta com o patrocínio da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) em parceria com a Shell.
O estudo está sendo realizado por pesquisadores do Instituto de Química de São Carlos da Universidade de São Paulo (IQSC-USP). “O Brasil é um grande produtor de etanol.
Uma de nossas ideias é aproveitar o bagaço da cana-de-açúcar, praticamente jogado fora e usado como combustível para aquecer caldeiras, para criar moléculas orgânicas que darão origem a um plástico sustentável”, afirma Antonio Carlos Bender Burtoloso, professor do IQSC-USP e responsável pelo projeto coordenador.
O foco dos pesquisadores são os poliuretanos, materiais poliméricos versáteis amplamente utilizados pela indústria e encontrados em espumas, colas, adesivos de alta performance e rodas de skate, por exemplo.
“A composição química dos poliuretanos é simples.
Em geral, resulta da combinação de apenas dois monômeros, que é como chamamos as moléculas menores: no caso, um isocianato e um poliol. Esses monômeros são como peças de quebra-cabeça.
Nas reações de polimerização, eles se unem e formam moléculas longas e ramificadas.
Estes, por sua vez, moldam o plástico ou outro material polimérico”, explica o pesquisador.
Segundo Burtoloso, o isocianato é um composto comumente usado em reações de polimerização.
Nesse caso, a preparação industrial desse composto costuma ser feita, em geral, a partir da combinação de aminas e gás fosgênio.
“Apesar de ser uma opção barata e com excelente desempenho nessa situação, o gás fosgênio é um produto extremamente tóxico, prejudicial à saúde e ao meio ambiente”, diz o especialista.
No momento, a equipe do projeto está investigando formas de substituir o gás fosgênio pelo dióxido de carbono (CO2) na estrutura química do isocianato.
“Além de não ser tóxica, essa alternativa contribui para a redução da concentração de dióxido de carbono na atmosfera, um dos grandes vilões do efeito estufa, ao transformar o CO2 em um produto que pode ser utilizado pela indústria”.
Outros grupos de pesquisa no Brasil e no mundo vêm estudando formas de fazer essa substituição.
“Os resultados estão se mostrando promissores, mas cada equipe tem sua abordagem, que difere de acordo com os reagentes utilizados e os métodos reacionais empregados ao longo da pesquisa”, diz Burtoloso.
Ao longo do projeto, o grupo já preparou, por exemplo, um tipo específico de amina.
“Essa amina que sintetizamos é produzida a partir da biomassa da cana-de-açúcar e não do petróleo, como acontece com as aminas geralmente utilizadas pela indústria”, continua Burtoloso.
A atenção dos pesquisadores do RCGI também está voltada para o poliol, outro elemento-chave na estrutura química dos poliuretanos.
“Praticamente todos os polióis usados industrialmente na preparação de poliuretanos são derivados do petróleo, mas pretendemos prepará-los a partir do bagaço da cana”, prevê o especialista.
“A celulose presente no bagaço é um polímero de açúcares que se decompõem e dão origem a diversas substâncias, principalmente o ácido levulínico, após tratamento em meio ácido.
Por sua vez, o ácido levulínico pode ser transformado em outra molécula, a valerolactona.
A partir dele vamos fazer uma série de polióis totalmente derivados da biomassa. Na verdade, nossa equipe já construiu alguns deles com bastante eficiência.”
O projeto é desdobramento de outro estudo realizado entre 2018 e 2021, no IQSC-USP, também sob o comando de Burtoloso.
“Na época, conseguimos produzir um plástico com poliol inteiramente originário do bagaço da cana, mas o isocianato era derivado do petróleo.
Agora queremos produzir outros polióis, bem como isocianato, tudo a partir da biomassa. Sem falar na ideia de substituir o gás fosgênio por CO2. É um grande desafio”.
Apesar dos bons resultados obtidos até agora, o caminho para a produção industrial desse tipo de plástico é longo e vai além dos limites da universidade, lembra o pesquisador.
“É um processo que envolve tempo e várias etapas. Inicialmente, o protótipo de plástico desenvolvido em laboratório precisa ser avaliado por um engenheiro ou químico de materiais, que verificará fatores como durabilidade e flexibilidade do produto”, aponta o pesquisador.
Além disso, o protótipo de plástico também precisa passar por uma avaliação de custo para avaliar a competitividade do produto no mercado.
Outro ponto a ser verificado é a viabilidade de produção em larga escala da invenção.
O desafio não intimida Burtoloso, especialista em síntese orgânica com pós-doutorado pelo Scripps Research Institute, centro de pesquisa localizado na Califórnia (EUA).
“Nosso trabalho na síntese orgânica é construir moléculas. Essa é uma área da química que exige muita criatividade dos profissionais”, relata.
Segundo o pesquisador, a síntese orgânica é muito utilizada na química medicinal, por exemplo.
“Mais de 80% das drogas que usamos são sintéticas. Em geral, essas drogas são feitas a partir de moléculas inspiradas em substâncias naturais, mas que foram modificadas para potencializar seus efeitos.
O especialista em síntese orgânica pode melhorar algo que já existe ou criar algo completamente novo. O céu é o limite”, conclui Burtoloso.
agricultura agro agrolink agronegocio agropecuaria artigos técnicos boi brasil canal rural cavalo citações Classificado colunistas como Comprar DBO defensiva destaque eventos G1 gado gordo leite mais MERCADO milho noticias notícia notícias agrícolas oferta para pecuaria Pesticidas por Portal Portal DBO previsão do tempo preço preços preços agrícolas produção rural SOJA trigo turismo
