Uma nova tecnologia para produzir pneus de automóveis usando matérias-primas vegetais – árvores e gramíneas – promete virar a indústria em direção ao uso de recursos renováveis.
Os pneus de carro são vistos como ambientalmente hostis porque são predominantemente feitos de combustíveis fósseis e não há muito o que fazer com eles depois que chegam ao final de sua vida útil. Contudo, até hoje não existem materiais alternativos em termos de preço e desempenho.
A equipe que desenvolveu o novo processo afirma que os pneus de carro produzidos a partir da biomassa serão idênticos aos pneus atuais, com a mesma composição química, cor, forma e desempenho.
“Nossa equipe criou um novo processo químico para fazer isopreno, a molécula-chave nos pneus de carro, a partir de produtos naturais como árvores, gramíneas ou milho. Esta pesquisa poderá ter um grande impacto sobre a multibilionária indústria de pneus de automóveis,” disse o professor Paul Dauenhauer, da Universidade de Minnesota, nos EUA.
Isopreno biológico
Hoje, o isopreno é produzido separando-se termicamente moléculas no petróleo que são semelhantes à gasolina, em um processo chamado craqueamento. O isopreno é então separado de centenas de outros produtos e purificado. No passo final, o composto é posto para reagir consigo mesmo, formando cadeias longas que originam um polímero sólido que é o componente principal dos pneus de automóvel.
O isopreno de biomassa, por sua vez, é fabricado a partir de açúcares extraídos de plantas como gramíneas, árvores ou milho, em um processo de três passos “hibridizado”, o que significa que ele combina a fermentação biológica, usando microrganismos, com a refinação catalítica convencional, que é semelhante à tecnologia de refinação do petróleo.
O primeiro passo é a fermentação microbiana dos açúcares da biomassa, como a glicose, para se obter um composto intermediário, chamado ácido itacônico. No segundo passo, o ácido itacônico reage com hidrogênio, gerando um produto químico chamado metil-THF (tetrahidrofurano). Esta etapa foi otimizada quando a equipe identificou uma combinação metal-metal única que serviu como um catalisador altamente eficiente.
Mas o grande avanço tecnológico do processo está no terceiro passo, quando o metil-THF é desidratado para gerar o isopreno. Usando um catalisador recentemente descoberto, chamado P-SPP (pentasil autoempilhado fosfórico), a equipe foi capaz de demonstrar uma eficiência catalítica de até 90%, com a maior parte do produto catalítico sendo isopreno.
Combinando as três etapas em um processo, o isopreno renovável pode ser obtido de forma renovável a partir da biomassa.
A tecnologia foi patenteada e está disponível para licenciamento pela Universidade.
Bibliografia:
Renewable Isoprene by Sequential Hydrogenation of Itaconic Acid and Dehydra-Decyclization of 3-Methyl-Tetrahydrofuran
Omar A. Abdelrahman, Dae Sung Park, Katherine P. Vinter, Charles S. Spanjers, Limin Ren, Hong Je Cho, Kechun Zhang, Wei Fan, Michael Tsapatsis, Paul J. Dauenhauer
Catalysis
Vol.: 7 (2), pp 1428-1431
DOI: 10.1021/acscatal.6b03335
Autor: Inovação Tecnológica
