{"id":32753,"date":"2022-12-08T23:42:54","date_gmt":"2022-12-09T02:42:54","guid":{"rendered":"https:\/\/sites.usp.br\/rcgi\/?p=32753"},"modified":"2023-05-31T02:23:06","modified_gmt":"2023-05-31T05:23:06","slug":"pesquisadores-do-rcgi-estudam-como-produzir-plastico-sustentavel-sem-derivados-do-petroleo","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/sites.usp.br\/rcgi\/br\/pesquisadores-do-rcgi-estudam-como-produzir-plastico-sustentavel-sem-derivados-do-petroleo\/","title":{"rendered":"Pesquisadores do RCGI estudam como produzir pl\u00e1stico sustent\u00e1vel, sem derivados do petr\u00f3leo"},"content":{"rendered":"

Dois compostos ser\u00e3o obtidos a partir da biomassa da cana-de-a\u00e7\u00facar; <\/em>CO2 <\/sub><\/em>entra no lugar do g\u00e1s fosg\u00eanio.<\/em><\/strong><\/p>\n

\"\"Produzir pl\u00e1stico e outros materiais polim\u00e9ricos que n\u00e3o sejam derivados do petr\u00f3leo \u00e9 a meta do projeto Integrando as qu\u00edmicas de <\/em>CO2 <\/sub>e etanol para preparar poliuretanos bio-baseados<\/em>, realizado no \u00e2mbito do Centro de Pesquisa para Inova\u00e7\u00e3o em Gases de Efeito Estufa (RCGI), que \u00e9 patrocinado pela Funda\u00e7\u00e3o de Amparo \u00e0 Pesquisa do Estado de S\u00e3o Paulo (Fapesp) em parceria com a Shell. O estudo est\u00e1 sendo realizado por pesquisadores do Instituto de Qu\u00edmica de S\u00e3o Carlos da Universidade de S\u00e3o Paulo (IQSC-USP). \u201cO Brasil \u00e9 um grande produtor de etanol. Uma de nossas ideias \u00e9 aproveitar o baga\u00e7o da cana-de-a\u00e7\u00facar, que praticamente \u00e9 jogado fora e usado como combust\u00edvel para aquecer caldeiras, para criar mol\u00e9culas org\u00e2nicas que v\u00e3o derivar um pl\u00e1stico sustent\u00e1vel\u201d, diz Antonio Carlos Bender Burtoloso, professor do IQSC-USP e coordenador do projeto.<\/p>\n

O foco dos pesquisadores s\u00e3o os poliuretanos, materiais polim\u00e9ricos vers\u00e1teis muito utilizados pela ind\u00fastria e encontrados em espumas, colas, adesivos de alto desempenho e rodas de skate, por exemplo. \u201cA constitui\u00e7\u00e3o qu\u00edmica dos poliuretanos \u00e9 simples. Em geral, ela resulta da combina\u00e7\u00e3o de apenas dois mon\u00f4meros, que \u00e9 como chamamos as mol\u00e9culas menores: no caso, um isocianato e um poliol. Esses mon\u00f4meros s\u00e3o como pe\u00e7as de um quebra-cabe\u00e7a. Nas rea\u00e7\u00f5es de polimeriza\u00e7\u00e3o, eles se juntam e formam mol\u00e9culas longas e ramificadas. Estas, por sua vez, d\u00e3o forma ao pl\u00e1stico ou de outro material polim\u00e9rico\u201d, explica o pesquisador.<\/p>\n

De acordo com Burtoloso, o isocianato \u00e9 um composto comumente utilizado nas rea\u00e7\u00f5es de polimeriza\u00e7\u00e3o. No caso, a prepara\u00e7\u00e3o industrial desse composto costuma ser feita, em geral, a partir da combina\u00e7\u00e3o de aminas e g\u00e1s fosg\u00eanio. \u201cApesar de ser uma op\u00e7\u00e3o barata e com \u00f3tima performance nessa situa\u00e7\u00e3o, o g\u00e1s fosg\u00eanio \u00e9 um produto extremamente t\u00f3xico que faz mal \u00e0 sa\u00fade e ao meio ambiente\u201d, diz o especialista. No momento, a equipe do projeto investiga formas de substituir o g\u00e1s fosg\u00eanio pelo di\u00f3xido de carbono (CO2<\/sub>) na estrutura qu\u00edmica do isocianato. \u201cAl\u00e9m de n\u00e3o ser t\u00f3xica, essa alternativa contribui para reduzir a concentra\u00e7\u00e3o de g\u00e1s carb\u00f4nico na atmosfera, um dos grandes vil\u00f5es do efeito estufa, ao transformar o CO2<\/sub> em um produto que poder\u00e1 ser utilizado pela ind\u00fastria\u201d.<\/p>\n

Outros grupos de pesquisa no Brasil e no mundo v\u00eam estudando maneiras de efetuar essa substitui\u00e7\u00e3o. \u201cOs resultados est\u00e3o se mostrando promissores, mas cada equipe tem sua pr\u00f3pria abordagem, que se difere a partir dos reagentes utilizados e nos m\u00e9todos reacionais empregados no decorrer da pesquisa\u201d, conta Burtoloso. Ao longo do projeto, o grupo j\u00e1 preparou, por exemplo, um tipo espec\u00edfico de amina. \u201cEssa amina que sintetizamos \u00e9 produzida a partir da biomassa da cana-de-a\u00e7\u00facar em vez de ser origin\u00e1ria do petr\u00f3leo, como \u00e9 o caso das aminas utilizadas geralmente pela ind\u00fastria\u201d, prossegue Burtoloso.<\/p>\n

A aten\u00e7\u00e3o dos pesquisadores do RCGI tamb\u00e9m est\u00e1 voltada ao poliol, outro elemento chave na estrutura qu\u00edmica dos poliuretanos. \u201cPraticamente todos os poli\u00f3is usados industrialmente na prepara\u00e7\u00e3o de poliuretanos s\u00e3o derivados do petr\u00f3leo, mas pretendemos prepar\u00e1-los a partir do baga\u00e7o da cana\u201d, prev\u00ea o especialista. \u201cA celulose presente no baga\u00e7o \u00e9 um pol\u00edmero de a\u00e7\u00facares que se quebram e d\u00e3o origem a v\u00e1rias subst\u00e2ncias, sobretudo o \u00e1cido levul\u00ednico, ap\u00f3s um tratamento em meio \u00e1cido. Por sua vez, o \u00e1cido levul\u00ednico pode ser transformado em uma outra mol\u00e9cula, a valerolactona. A partir dela vamos fazer uma s\u00e9rie de poli\u00f3is totalmente oriundos da biomassa. Inclusive, nossa equipe j\u00e1 construiu alguns deles de forma bastante eficiente.\u201d<\/p>\n

O projeto \u00e9 desdobramento de outro estudo realizado entre 2018 e 2021, no IQSC-USP, tamb\u00e9m sob comando de Burtoloso. \u201cNa \u00e9poca, conseguimos produzir um pl\u00e1stico com poliol totalmente origin\u00e1rio do baga\u00e7o da cana, mas o isocianato era derivado do petr\u00f3leo. Agora, queremos produzir outros poli\u00f3is, bem como o isocianato tudo a partir de biomassa. Sem contar a ideia de substituir o g\u00e1s fosg\u00eanio pelo CO2<\/sub>. \u00c9 um grande desafio\u201d.<\/p>\n

Apesar dos bons resultados obtidos at\u00e9 agora, o caminho at\u00e9 obter a produ\u00e7\u00e3o industrial desse tipo de pl\u00e1stico \u00e9 longo e extrapola as fronteiras da universidade, lembra o pesquisador. \u201c\u00c9 um processo que envolve tempo e v\u00e1rias etapas. Para come\u00e7ar, o prot\u00f3tipo do pl\u00e1stico desenvolvido em laborat\u00f3rio precisa ser avaliado por um engenheiro ou um qu\u00edmico de materiais, que vai checar fatores como a durabilidade e a flexibilidade do produto\u201d, pontua o pesquisador. Al\u00e9m disso, o prot\u00f3tipo de pl\u00e1stico tamb\u00e9m precisa passar por uma avalia\u00e7\u00e3o de custo para aferir a competitividade do produto no mercado. Outro ponto a ser checado \u00e9 a viabilidade da produ\u00e7\u00e3o em larga escala do invento.<\/p>\n

O desafio n\u00e3o intimida Burtoloso, especialista em s\u00edntese org\u00e2nica com p\u00f3s-doutorado pelo Scripps Research Institute, centro de pesquisa localizado na Calif\u00f3rnia (EUA). \u201cNosso trabalho na s\u00edntese org\u00e2nica \u00e9 construir mol\u00e9culas. Trata-se de uma \u00e1rea da qu\u00edmica que demanda bastante criatividade dos profissionais\u201d, relata. De acordo com o pesquisador, a s\u00edntese org\u00e2nica \u00e9 muito utilizada pela qu\u00edmica medicinal, por exemplo. \u201cMais de 80% dos medicamentos que utilizamos s\u00e3o sint\u00e9ticos. Em geral, esses f\u00e1rmacos s\u00e3o feitos a partir de mol\u00e9culas inspiradas em subst\u00e2ncias naturais, mas que foram modificadas de forma a potencializar seus efeitos. O especialista em s\u00edntese org\u00e2nica pode tanto melhorar algo j\u00e1 existente como criar algo totalmente in\u00e9dito. O c\u00e9u \u00e9 o limite\u201d, finaliza Burtoloso.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Dois compostos ser\u00e3o obtidos a partir da biomassa da cana-de-a\u00e7\u00facar; CO2 entra no lugar do g\u00e1s fosg\u00eanio. Produzir pl\u00e1stico e outros materiais polim\u00e9ricos que n\u00e3o sejam derivados do petr\u00f3leo \u00e9 a meta do projeto Integrando as qu\u00edmicas de CO2 e etanol para preparar poliuretanos bio-baseados, realizado no \u00e2mbito do Centro de Pesquisa para Inova\u00e7\u00e3o em … <\/p>\n

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