Da glicerina ao álcool alílico – Resíduo do biodiesel é reaproveitado em técnica inovadora

O tema sustentabilidade é pauta recorrente na sociedade deste século XXI, desde o círculo acadêmico até os capítulos de matérias ensinadas nas escolas a crianças. Não à toa, os últimos anos têm testemunhado o caráter problemático que reveste a relação entre a sociedade e o meio ambiente, marcada pelos problemas do impacto do homem nos ecossistemas, como desmatamento, poluição e escassez de recursos. Portanto, reduzir, reutilizar e reciclar são verbos que precisam ter conjugação ampliada.

Um dos caminhos para um melhor equilíbrio são processos industriais que envolvam tecnologias ambientalmente menos agressivas e hostis ao meio ambiente. Nesse cenário, um grupo de cinco pesquisadores da Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN) desenvolveu uma nova tecnologia, um catalisador, que consegue a conversão direta da glicerina em álcool alílico, sem etapas secundárias ou adição de outros solventes. A glicerina é um resíduo da produção do biodiesel, correspondendo a cerca de 10% em massa do processo.

Vale lembrar que a indústria de biodiesel cresceu drasticamente desde o início do século XXI, utilizando fontes renováveis na produção de bioenergia alternativa aos processos petroquímicos. Para termos ideia, segundo dados da Associação Brasileira das Indústrias de Óleos Vegetais (Abiove) e do Centro de Estudos Avançados em Economia Aplicada (Cepea), a indústria nacional de biodiesel movimentou R$ 10,5 bilhões em 2021, o que corresponde a 2% da atividade agroindustrial brasileira, além de promover 19 mil empregos.

A produção de biodiesel é pauta governamental, tendo diminuída na última gestão do executivo e sendo retomada atualmente. Hoje em dia, 12% do diesel comercial contém biodiesel. A ampliação da presença de biodiesel no diesel foi determinada recentemente pelo Conselho Nacional de Política Energética (CNPE), órgão de assessoramento do presidente da República. A proposta também estabelece que o teor será elevado para 13% em abril de 2024, para 14% em abril de 2025 e para 15% em abril de 2026.

Tiago Pinheiro Braga, professor do Instituto de Química da UFRN, expõe que esse reaproveitamento, sob diversas formas, aumenta a sustentabilidade e dá valor econômico ao processo. Entre esses aproveitamentos, destaca-se a conversão da glicerina via catálise heterogênea em produtos mais valiosos. O cientista frisa que o dispositivo criado busca, assim, aperfeiçoar as reações químicas para aumentar a sua produtividade.

“O que criamos é um catalisador heterogêneo, isto é, um sólido sintetizado em laboratório com características desejáveis, aplicado em reação química, com intuito de formar um produto específico. Esse catalisador é constituído de aluminossilicato comercial, denominado como Zeólita Beta (BEA), servindo como matriz para a dispersão do aluminato de zinco (ZnAl2O4). A soma existente entre a combinação dessas duas espécies garante uma excelente conversão, seletividade e estabilidade na reação de glicerina para obtenção direta em álcool alílico. Vale ressaltar que o catalisador foi aplicado na glicerina loira, um rejeito industrial cedido para pesquisa pela Petrobras, confirmando a excelente resistência do catalisador desenvolvido comparado a outros estudos prévios”, explica Tiago Braga.

O álcool alílico, fruto do processo, tem uma aplicação vasta, desde o uso em produtos farmacêuticos e perfumes, passando como ingrediente de herbicidas e retardante de fogo. Marcos Antônio do Nascimento Júnior, aluno de iniciação científica, pontua que outras rotas observadas na literatura utilizam mais de uma etapa ou reagentes para essa formação do álcool alílico. Ele frisa que, de acordo com a pesquisa, a formação direta da glicerina em álcool alílico é de fundamental importância na tentativa de gerar produtos mais sustentáveis e alternativos aos petroquímicos.

O trabalho contou com a participação de outras pessoas. Uma delas, o aluno de doutorado Antônio Marcelo Silva Lopes, do Programa de Pós-graduação em Química, que contribuiu, ao lado de Marcos Antônio, com a parte experimental do trabalho, cujos ensaios e testes ocorreram no Laboratório de Peneiras Moleculares (LABPEMOL). Além deles, os pesquisadores Felipe Fernandes Barbosa e Sibele Berenice Castellã Pergher atuaram na concepção da ideia e na escrita da patente, assim como Tiago Braga. O depósito ocorreu no mês de agosto, sob o nome Catalisador à base de zeólita beta e aluminato de zinco para conversão direta da glicerina loira em álcool alílico e processo de produção do álcool alílico.

Tiago Braga ressalta que, embora o tema seja muito instigante e importante no momento recente, a literatura atual ainda é muito escassa em relação aos mecanismos e às rotas envolvidas na conversão do glicerol em álcool alílico. “Acreditamos que os nossos projetos envolvidos na produção da patente avançaram nessa discussão. A obtenção do produto é fruto de um trabalho experimental, no entanto queremos entender minuciosamente como ocorre a conversão e tentar melhorar, ainda mais, o processo e desenvolver catalisadores tolerantes às drásticas condições de reação”, relata. O cientista complementa falando que as pesquisas da equipe estão avançando na compreensão da química de superfície, investigando a rota de mecanismo preferencial no catalisador e as condições ótimas de reação.

A Lei de Propriedade Industrial (Lei 9.279/96) prevê que um invento será protegido por patente se atender aos requisitos de novidade, de atividade inventiva e de aplicação industrial. Em contrapartida ao depósito e consequente concessão, o inventor se obriga a revelar detalhadamente todo o conteúdo técnico da matéria protegida pela patente, o que contribuirá para o desenvolvimento tecnológico mundial, tornando a patente um importante instrumento na divulgação de informação tecnológica, e estimulará novos desenvolvimentos científicos.

Podem ser patenteados processos, produtos ou ambos. A patente refere-se a uma única invenção ou a um grupo de invenções interrelacionadas, mas que apresentem um só conceito inventivo. A descoberta científica passa, agora, a integrar a vitrine tecnológica da UFRN, grupo de invenções formado por mais de 600 ativos de propriedade industrial, entre patenteamentos e registros de programas de computador. Para os pesquisadores que têm interesse em proteger os frutos de um estudo, o primeiro passo é realizar, via Sigaa, a notificação de invenção, na aba pesquisa.

Imagens: Cícero Oliveira

Fonte: Agecom/UFRN