Buscar

A Química Verde como uma Oportunidade para a Biomassa Brasileira

segunda-feira, outubro 03, 2016

Análise de moléculas derivadas de sxilose e lignina para química verde
A necessidade de desenvolvimento de novas matérias-primas renováveis para a química, em substituição ao petróleo, tem-se mostrado como um desafio estratégico para o século 21.

Neste contexto, o uso dos diferentes tipos de biomassa vegetal – amilácea, lignocelulosica, oleaginosa e sacarídea – pode se consolidar tanto como uma alternativa de uso de matérias-primas mais baratas e menos poluentes, bem como um modelo de agregação de valor econômico as cadeias agroindustriais, como as da soja, cana-de-açúcar, milho, florestas, entre outras. Tais linhas de ação poderão, sobretudo, contribuir para a sustentabilidade de uma ampla gama de produtos químicos, principalmente os orgânicos, os quais são de largo uso na sociedade atual.

Curta nossa página no Facebook para ficar por dentro das novidades do mercado da Macaúba!

A química verde surge na década de 1980 em países como Inglaterra, Estados Unidos e Itália como uma nova filosofia na academia e na indústria para quebrar velhos paradigmas, como a grande geração de resíduos e o uso intensivo de petroquímicos, por meio de uma visão holística dos processos em laboratórios e em indústrias. Tal abordagem, descrita em 12 princípios – vistos mais à frente -, propõe considerar, entre outros aspectos, a redução da geração de resíduos, a economia atômica e energética, e o uso de matérias-primas renováveis.

No caso do uso de matérias-primas renováveis, esta é uma questão extremamente estratégica para o Brasil, por ser um dos principais países produtores de biomassa e, consequentemente, um dos maiores geradores de resíduos agroindustriais que podem servir como matéria-prima abundante e barata para os processos de transformação da química.

Desse modo, o aproveitamento da biomassa pela química abre-se como uma nova possibilidade de negócios e de geração de riquezas para o País, além de promover um menor impacto negativo ao meio ambiente e a sustentabilidade das cadeias produtivas.

Os compostos químicos são os produtos com maior potencial de agregação de valor a uma determinada cadeia da biomassa, dada a importância da indústria química convencional e da química fina em diferentes setores da economia, podendo-se destacar compostos que podem ser utilizados como bloco-construtores, intermediários de síntese e polímeros. Tal ideia pode ser bastante explorada pelas biorrefinarias. Por outro lado, a necessidade de desenvolvimento de tecnologias para a obtenção desses produtos apresenta consideráveis gargalos a serem superados, tanto técnicos, quanto científicos e de mercado.

Os 12 princípios fundamentais da química verde são os seguintes:

1. Prevenção


É melhor prevenir a formação de resíduos do que tratá-los após a sua geração.

2. Economia Atômica

Métodos sintéticos deverão ser desenhados para maximizar a incorporação de todos os precursores no produto final.

3. Sínteses menos Perigosas

Sempre que possível, métodos sintéticos deverão ser desenhados de modo a gerar substâncias que possuam pouca ou nenhuma toxidade à saúde humana e ao meio ambiente.

4. Desenhando Produtos Químicos Seguros

Produtos químicos deverão ser desenhados para sua a função desejada e de modo a minimizar sua toxidade.

5. Solventes e Auxiliares Seguros

O uso de substâncias auxiliaries, como solventes, agentes de separação, etc., deverá ser desnecessários sempre que possível e inócuos quando usados.

6. Desenho para a Eficiência Energética

As necessidades energéticas dos processos químicos deverão ser tratadas segundo seus impactos ambientais e econômicos e deverão ser minimizadas. Se possível, métodos sintéticos deverão ser conduzidos à temperatura e pressão ambientes.

7. Uso de Matérias-primas Renováveis

Uma matéria-prima deverá ser, preferencialmente, renovável sempre que tecnicamente e economicamente praticáveis.

8. Reduzir Derivativos

Derivatizações desnecessárias, como o uso de grupos bloqueadores e protetores, e de modificações fisico-químicas temporárias, deverão ser minimizadas ou evitadas, se possível, já que tais etapas requerem reagentes adicionais a podem gerar resíduos.

9. Catálise

Catalisadores, seletivos o quanto possível, são superiores a reagentes estequiométricos.

10. Desenho para a Degradação

Produtos químicos deverão ser desenhados de modo a que possam ser degradados em espécies inóquas e não persistentes no meio ambiente.

11. Análises em Tempo Real para a Prevenção da Poluição

Metodologias analíticas devem ser desenvolvidas de modo a permitir o monitoramento em tempo real de processos de modo a permitir o controle da formação de substâncias perigosas.

12. Química Segura Inerente para a Prevenção de Acidentes

Substâncias e a sua forma de uso em um processo químico deverão ser escolhidos de modo a minimizar o potencial de acidentes químicos, incluindo liberações, exploções e incêndios.

Tais conceitos, que também se referem à produção limpa e a inovações verdes, já estão relativamente difundidos em aplicações industriais, particularmente em países com a indústria química bastante desenvolvida e que apresentam rigoroso controle na emissão de agentes poluentes. Baseiam-se no pressuposto de que processos químicos com potencial de impactar negativamente o meio ambiente venham a ser substituídos por processos menos poluentes ou não poluentes. Tecnologia limpa, redução de poluentes na fonte, química ambiental e química verde são denominações que surgiram e foram cunhadas no decorrer das últimas duas décadas para traduzir a preocupação com a sustentabilidade química.

Na Embrapa Agroenergia tem-se aplicado esforços e investimentos para o aproveitamento da biomassa lignocelulósica como matéria-prima da indústria química renovável, segundo o sétimo e o nono princípio de química verde. Exemplos são os projetos C5-AGREGA e Biorrefinaria da Lignina. O primeiro busca desenvolver moléculas bloco-construtoras e intermediárias de síntese a partir da xilose constituinte da hemicelulose do bagaço de cana-de-açúcar; já o segundo busca desenvolver agroquímico de liberação lenta, aditivos para farmacoquímica, entre outros produtos, da lignina kraft advinda da polpação da madeira.

No caso do Brasil, o sétimo princípio – uso de matérias-primas renováveis – destaca-se como uma grande oportunidade estratégica para o pais se inserir, e até liderar, segmentos relacionados a diversas áreas da química verde em nível mundial. Um exemplo de segmentos de mercado que podem ser positivamente impactados pela química verde e pelo uso da biomassa são:

· Polímeros e materiais para aplicações diversas;

· Commodities químicas, como monômeros;

· Fármacos, cosméticos e produtos de higiene;

· Química fina (agroquímicos, catalisadores, etc.) e especialidades;

· Combustíveis e energia.

Desse modo, é possível observar o grande leque de oportunidades para as quais o Brasil pode tomar a frente tanto do ponto de vista técnico-científico, quanto do ponto de vista sócio-econômico, gerando divisas e reconhecimento ao país.

Sílvio Vaz Jr.

Químico, doutor em química analítica; pesquisador da Embrapa Agroenergia;

silvio.vaz@embrapa.br

Fonte: Embrapa Agroenergia - retirado de Ubrabio

Veja também:

0 comentários

Agradecemos seu comentário! Volte sempre :)

Total de visualizações de página