Um projeto do RCGI (Centro de Pesquisa para Inovação em Gases de Efeito Estufa), que é patrocinado pela Fundação de Amparo à Fapesp (Pesquisa do Estado de São Paulo) em parceria com a Shell, está desenvolvendo um plástico a partir do bagaço de cana-de-açúcar.
A princípio, o estudo está sendo realizado por pesquisadores do Instituto de Química de São Carlos da Universidade de São Paulo (IQSC-USP).
Antonio Carlos Bender Burtoloso, professor do IQSC-USP, explica que: “O Brasil é um grande produtor de etanol. Uma de nossas ideias é aproveitar o bagaço da cana-de-açúcar, que praticamente é jogado fora e usado como combustível para aquecer caldeiras, para criar moléculas orgânicas que vão derivar um plástico sustentável”.
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Nesse sentido, o foco dos pesquisadores são os poliuretanos, materiais poliméricos versáteis muito utilizados pela indústria.
Bem como, encontrados em espumas, colas, adesivos de alto desempenho e rodas de skate, por exemplo.
O pesquisador pontua ainda que: “A constituição química dos poliuretanos é simples. Em geral, ela resulta da combinação de apenas dois monômeros, que é como chamamos as moléculas menores: no caso, um isocianato e um poliol.”
Segundo ele, esses monômeros são como peças de um quebra-cabeça. “Nas reações de polimerização, eles se juntam e formam moléculas longas e ramificadas. Estas, por sua vez, dão forma ao plástico ou de outro material polimérico”, explica.
O elemento chave da estrutura do polímero
A atenção dos pesquisadores do RCGI também se volta ao poliol, elemento chave na estrutura química dos poliuretanos.
Por isso, o especialista destaca: “Praticamente todos os polióis usados industrialmente na preparação de poliuretanos são derivados do petróleo, mas pretendemos prepará-los a partir do bagaço da cana”.
De acordo com Burtoloso, a celulose presente no bagaço é um polímero de açúcares que se quebram e dão origem a várias substâncias. “Sobretudo, o ácido levulínico, após um tratamento em meio ácido. Por sua vez, o ácido levulínico pode se transformar em uma outra molécula, a valerolactona”.
Assim, a partir dela se faz uma série de polióis totalmente oriundos da biomassa. “Inclusive, nossa equipe já construiu alguns deles de forma bastante eficiente.”
O resultado e os desafios
A princípio, o projeto é um desdobramento de outro estudo realizado entre 2018 e 2021, no IQSC-USP, também sob comando de Burtoloso.
Ele explica: “Na época, conseguimos produzir um plástico com poliol totalmente originário do bagaço da cana, mas o isocianato era derivado do petróleo. Agora, queremos produzir outros polióis, bem como, o isocianato, tudo a partir de biomassa. Sem contar a ideia de substituir o gás fosgênio pelo CO2. É um grande desafio”.
Apesar dos bons resultados obtidos até agora, o caminho até obter a produção industrial desse tipo de plástico é longo e extrapola as fronteiras da universidade, lembra o pesquisador.
Para ele, é um processo que envolve tempo e várias etapas. “Para começar, o protótipo do plástico desenvolvido em laboratório precisa ser avaliado por um engenheiro ou um químico de materiais, que vai checar fatores como a durabilidade e a flexibilidade do produto”, explica o pesquisador.
Além disso, o protótipo de plástico também precisa passar por uma avaliação de custo para aferir a competitividade do produto no mercado.
Outro ponto a ser checado é a viabilidade da produção em larga escala do invento.
Tanto é que, ele finaliza afirmando: “O especialista em síntese orgânica pode tanto melhorar algo já existente como criar algo totalmente inédito. O céu é o limite”.
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