Pesquisadores criam nova rota para chegar aos biocombustíveis

O consumo de combustíveis fósseis diminuiu nos últimos anos e, em contrapartida, a demanda energética mundial aumentou. No contexto em que o planeta passa por mudanças climáticas, o destaque que maneiras alternativas e menos poluentes de geração de energia ganham se agiganta. Pensando nisso, um grupo de pesquisadores do Laboratório de Análises Ambientais, Processamento Primário e Biocombustíveis (LABPROBIO/NUPPRAR), da Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN), desenvolveu catalisadores capazes de promover a degradação de substâncias específicas, transformando-as em biocombustíveis e subprodutos valiosos, como ácido oleico e ácido palmítico. Esses biocombustíveis são combustíveis líquidos de alta densidade energética e drop-in, ou seja, são idênticos à gasolina, ao diesel e ao querosene de aviação atualmente utilizados.

A cientista coorientadora da tese que resultou na invenção, Amanda Duarte Gondim, explica que catalisadores são substâncias que podem ser adicionadas a uma reação para aumentar sua velocidade ou promover uma reação específica visando a um resultado desejado. Especificamente sobre a descoberta científica, ela pontua que o material desenvolvido é baseado em argila mineral modificada com óxido de nióbio ou óxido de cobre, capaz de promover a desoxigenação de óleos vegetais e produzir combustíveis.

Esses ácidos são de grande interesse em diversas indústrias, tais como alimentícia, cosmética e química, desempenhando um papel essencial devido às suas propriedades benéficas e amplas aplicações. São utilizados na produção de óleos comestíveis, margarinas, produtos de panificação e cosméticos, além de terem aplicação na fabricação de detergentes, lubrificantes, inibidores de fungos, biocombustíveis e diversos produtos químicos.

“Dessa combinação de expertises, surgiu a colaboração com cientistas da Universidade Federal da Paraíba, já que o novo material catalítico é baseado em argilominerais, especialmente a vermiculita, um produto que é amplamente pesquisado por uma equipe da Paraíba. Na UFRN, realizamos sobretudo as etapas experimentais e de desenvolvimento metodológico”, contextualiza Amanda Gondim.

Além dela, contribuíram para o estudo metodológico na invenção Ana Paula Alves Guedes e Tatiana Rita de Lima Nascimento, enquanto Aruzza Mabel de Morais Araújo e Amanda Duarte Gondim atuaram especialmente nas etapas experimentais. Além do quarteto feminino, Márcio Rodrigo Oliveira de Souza é outro cientista envolvido. Doutorando no Programa de Pós-Graduação em Química da UFPB, participou de todas as fases. Ele identifica que a principal aplicação da tecnologia é na degradação do óleo de cártamo para chegar ao combustível verde.

O cártamo, também conhecido por açafrão-bastardo, é cultivado em mais de 20 países, especialmente para a produção de corantes para tecidos. O plantio dele em localidades mais áridas foi incluído, em 2019, no cronograma de inovação da cadeia produtiva do biodiesel do Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento do Brasil.

Desse documento, há a indicação de cultivo no semiárido nordestino como ferramenta para suprir a carência da oferta de óleo vegetal no Brasil para diversas finalidades, inclusive para a obtenção de bioprodutos, com possibilidade de cultivo na entressafra. Segundo o Ministério, o Rio Grande do Norte surge como um espaço privilegiado para a oleaginosa, em termos de germinação, desenvolvimento e produtividade, pois possui condições ideais, como vento, calor, solo, umidade e área de preservação.

Aplicação da tecnologia

Márcio de Souza descreve que o material catalítico desenvolvido demonstra uma capacidade de degradação do óleo de cártamo comparável à dos materiais sintéticos. Contudo, tem a vantagem de ser produzido a partir de fontes abundantes no Brasil, como o nióbio, e de baixo custo, como a vermiculita. Com um teor de óleo de cerca de 34% da massa total, a degradação da substância resulta no biodiesel verde, uma fonte de energia renovável que reduz a emissão de poluentes e promove a sustentabilidade ambiental.

O pesquisador destaca que a importância dessa tecnologia reside na capacidade de produzir substâncias com alta estabilidade térmica, incluindo biocombustíveis e subprodutos valiosos, como ácido oleico e ácido palmítico. Esses compostos possuem ampla aplicação nas indústrias química, farmacêutica e cosmética.

“Estamos atualmente realizando testes catalíticos para avaliar a eficácia do catalisador na degradação de diversos óleos vegetais e polímeros. Nosso objetivo é gerar subprodutos valiosos, como hidrocarbonetos renováveis, incluindo biodiesel e bioquerosene. Estamos na fase de refinar a aplicação do catalisador em diferentes tipos de óleos vegetais e analisar os subprodutos gerados”, destaca Márcio de Souza.

Segundo Aruzza Mabel, esses passos são essenciais para otimizar o processo e garantir a eficácia e segurança do catalisador em uma ampla gama de condições. Em vídeo, ela e Márcio falam um pouco mais das aplicações da tecnologia, citando até o uso de garrafas PET para transformação em combustível verde.

O depósito de pedido de patente da invenção ocorreu no início de setembro, com o título “Catalisadores à base de argilominerais modificados com óxido de nióbio e/ou óxido de cobre, seu processo de obtenção e uso para processos de degradação otimizada de óleos vegetais”. Ele agora ficará o período legal de 18 meses em sigilo. Após, ocorre a publicação, momento em que acontecerá o exame, em até 36 meses após o depósito.

“Para nós, o patenteamento aumenta o reconhecimento e a credibilidade dos pesquisadores, podendo atrair mais financiamentos e oportunidades de colaboração. Além disso, protege as invenções e descobertas, garantindo direitos exclusivos sobre a exploração comercial das inovações”, reforça Aruzza Mabel.

Imagem: Cícero Oliveira 

Fonte: Agecom/UFRN