NANOCOMPOSTOS POLIMÉRICOS A PARTIR DO ÓLEO DE MAMONA

O uso de polímeros é um dos principais destinos da extração de petróleo, e são utilizados nas mais diversas indústrias e produtos, se tornando vital para a construção e desenvolvimento das sociedades modernas. No entanto, a sua produção tradicionalmente conta com o uso de solventes orgânicos voláteis e demais componentes do petróleo extraído. Esses compostos além de ter um grande custo ambiental também foram relacionados a problemas de saúde. Adicionalmente, nos últimos anos, a produção de polímeros tem sofrido com a crescente instabilidade na exploração de petróleo, seja por problemas geopolíticos seja por novas legislações ambientais. A produção de polímeros de grande interesse a partir de fontes renováveis é um dos principais processos necessários durante a transição energética que os países desenvolvido tem imposto por meio dos principais acordos ambientais. As vantagens de possuir alternativas viáveis são enormes, principalmente em relação a degradabilidade do produto descartado no final do seu ciclo de uso. Sob essa perspectiva, pesquisadores da Universidade de Brasília (UnB), desenvolveram um poliéster obtido a partir do óleo de mamona. O óleo da mamona extraído possui as substâncias podem ser funcionalizadas em nanopartículas de ferro, formando um nanocompósito. Esse nanocompósito poderá sem utilizado para diversas aplicações para fabricação de materiais com ganho de rendimento, substituição de compostos orgânicos voláteis e menor impacto ambiental. A presente invenção refere-se a um nanocompósito baseado em uma matriz compreendendo nanopartículas de óxidos metálicos, onde o polímero é preferencialmente derivado de ácidos graxos hidroxilados e as nanopartículas de oxido magnético possuem organização da rede cristalina do tipo espinélio. O processo de obtenção trata da poliesterificação de um ácido graxo hidroxilado, sendo preferencialmente o ácido ricinoleico que é o ácido derivado do óleo de mamona. A reação descrita ocorre quando as cadeias dos ácidos graxos reagem entre si através dos grupos funcionais presentes em suas estruturas – grupo hidroxila e grupo carboxila. Esta reação ocorre na presença de nanopartículas magnéticas do tipo espinélio com a superfície modificada pelo próprio ácido hidroxilado. Tais nanopartículas modificadas, além de participarem na catálise do processo, se ligam pela parte orgânica com a cadeia polimérica, formando um material com as características dos dois materiais que o formam.

VANTAGENS

• Sustentabilidade: Baixo impacto ambiental da produção ao não utilizar solventes tradicionais, no caso os solventes orgânicos voláteis; Produção de um polímero a partir de uma fonte renovável com ampla aplicabilidade;
• Eficiência: Melhora nos rendimentos obtidos em relação aos disponíveis no estado da técnica.

Agenda 2030 da ONU:

Gostou dessa tecnologia?

Entre em contato com a Agência de Comercialização de Tecnologias (ACT) da Coordenação de Inovação e Transferência de Tecnologia (CITT) do Centro de Apoio ao Desenvolvimento Tecnológico (CDT).

BIOCATALISADOR + BIOCOMBUSTÍVEL: UMA SINERGIA AMBIENTALMENTE AMIGÁVEL

É de conhecimento da sociedade que o setor petroquímico é uma das principais fontes causadoras de danos ambientais, uma vez que a queima de combustíveis derivados do petróleo atenuam problemas como o efeito estufa e o aquecimento global, por exemplo.

Por isso, há algumas décadas a sociedade vem buscando alternativas para minimizar esses problemas ambientais e os biocombustíveis são (e serão) peças fundamentais nesse jogo. O diesel, por exemplo, vem sendo substituído pelo biodiesel: um combustível renovável produzido, principalmente, a partir de óleos vegetais e residuais.

Nesse cenário, o processo de transesterificação tem se apresentado como uma excelente opção para a produção de biodiesel, visto que o processo é relativamente simples, obtendo o biocombustível com propriedades similares ao diesel de petróleo.

Sob essa óptica, pesquisadores da Universidade de Brasília desenvolveram um biocatalisador enzimático para reação de transesterificação no qual as enzimas são imobilizadas em um suporte de micropartículas de terpolímeros.

MICROPARTÍCULAS POLIMÉRICAS COMO SUPORTE PARA IMOBILIZAÇÃO DE ENZIMAS PARA REAÇÕES DE TRANSESTERIFICAÇÃO

A presente tecnologia situa-se no campo da química aplicada e descreve a síntese de materiais poliméricos microparticulados e multifuncionais, de morfologia esférica, obtidos a partir da polimerização dos monômeros vinílicos metacrilato de metila, pivalato de vinila e metacrilato de glicidila.

Essas partículas terpoliméricas porosas produzidas podem ser utilizadas para a imobilização de enzimas e, posteriormente, aplicadas como catalisadores heterogêneos em reação de transesterificação de óleos vegetais para a produção de biodiesel, representando uma interessante alternativa no cenário dos combustíveis alternativos

.

VANTAGENS

• Superfície porosa com grande área superficial, composta por micropartículas de morfologia esférica podendo conter superfícies lisas ou porosas, beneficiando a imobilização de enzimas;
• Micropartículas porosas multifuncionais e resistentes à ação de solventes;
• Suportes poliméricos com estabilidade térmica e resistência química e mecânica.

Gostou dessa tecnologia?

Entre em contato com a Agência de Comercialização de Tecnologias (ACT) da Coordenação de Inovação eTransferência de Tecnologia (CITT) do Centro de Apoio ao Desenvolvimento Tecnológico (CDT).

AS MÚLTIPLAS E POTENCIAIS APLICAÇÕES DO GLICEROL E SEUS DERIVADOS

A crescente demanda por processos químicos sustentáveis têm gerado um aumento nas pesquisas que visam a substituição da matéria prima derivada de combustíveis fósseis por substâncias que sejam obtidas de fontes renováveis como, por exemplo, óleos vegetais, ácidos graxos e seus derivados, e que possam ser utilizadas como monômeros na síntese de materiais poliméricos com propriedades superiores ou similares aos produtos já disponíveis comercialmente.

Com o objetivo de reduzir e/ou substituir o uso de monômeros vinílicos provenientes do petróleo, o glicerol (gerado em grandes quantidades como coproduto das reações de transesterificação para produção do biodiesel) desponta como iminente alternativa devido a sua inerente reatividade proporcionada pela presença de grupos hidroxila e alta disponibilidade.

Sob essa perspectiva, pesquisadores da Universidade de Brasília desenvolveram copolímeros de derivados acrílicos do glicerol, seu processo de obtenção e sua aplicação como adesivos sensíveis à pressão (PSA) e como catalisadores em reações de transesterificação e esterificação de ácidos graxos.

ADESIVOS, SUPORTE POLIMÉRICO E CATALISADORES HETEROGÊNEOS PARA REAÇÕES DE TRANSESTERIFICAÇÃO E ESTERIFICAÇÃO DE ÁCIDOS GRAXOS

Por ter baixo custo, ter boa disponibilidade comercial e pelo potencial de modificação química (estrutural), o glicerol pode ser utilizado para produzir uma gama de substâncias químicas aptas para serem empregadas como monômeros percursores na busca por novos materiais poliméricos.

O uso de substâncias acrílicas nas formulações é uma vantajosa opção para a modificação da estrutura química do glicerol e dos ácidos graxos, pois são bastante reativas e, consequentemente, elevam a possibilidade de obtenção de polímeros com propriedades adesivas, biocompatíveis e biodegradáveis a partir do uso de matérias-primas oriundas de fontes renováveis.

Nesse contexto, a presente tecnologia situa-se no campo da química tecnológica e apresenta materiais poliméricos polimorfos e sua produção a partir de copolímeros obtidos de monômeros vinílicos, apresentando propriedades distintas. Essas propriedades podem ser ajustadas e controladas a partir de variáveis do processo, resultando em aplicações e desempenhos diferenciados para os copolímeros obtidos. Os materiais podem ser usados como: adesivos; suporte polimérico; e como catalisadores heterogêneos em reações de transesterificação e esterificação de óleos vegetais e ácidos graxos, como o ácido oleico.

VANTAGENS

• Eficácia: Copolímeros porosos capazes de atuarem como catalisadores heterogêneos para reações de esterificação e como adesivos sensíveis a pressão (PSA).
• Versatilidade: Aplicações múltiplas das micropartículas porosas: indústria química e de transformação; indústria alimentícia; área médica e farmacêutica.
• Custo-benefício: Baixo custo.
• Escalabilidade: Boa disponibilidade comercial.

Agenda 2030 da ONU:

Gostou dessa tecnologia?

Entre em contato com a Agência de Comercialização de Tecnologias (ACT) da Coordenação de Inovação eTransferência de Tecnologia (CITT) do Centro de Apoio ao Desenvolvimento Tecnológico (CDT).