Novos compostos para pneus
Biopneus:
Pneus renováveis feitos de biomassa
Redação
do Site Inovação Tecnológica - 24/02/2017
Planta em escala de laboratório produzindo isopreno renovável a partir
de biomassa. [Imagem: UMN]
Pneus renováveis
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
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
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