UFMG e Petrobras usam nióbio para transformar glicerina em 'petroquímico verde'

O processo de produção do biodiesel (combustível renovável gerado a partir de fontes vegetais) dá origem a uma glicerina impura e de baixo valor de mercado. Para reverter tal quadro, pesquisadores do Departamento de Química da UFMG e da Petrobras desenvolveram uma técnica para transformar esse material em composto mais rentável e com novas aplicações no mercado.

A nova alternativa de uso da glicerina surgiu por meio de uma reação de oxidação, utilizando o nióbio (Nb) como catalisador do processo químico. A glicerina resultante da produção de biodiesel é composta por três grupos de hidroxila (OH), que se ligam ao óxido de nióbio (NP2O5).

Como o óxido de nióbio é uma partícula sólida, a conexão ocorre na superfície da glicerina, transformando-a em um produto mais puro e rentável para o mercado de petroquímicos.

“O uso do nióbio na reação gera um material que pode ser usado em substituição a outros produtos petroquímicos. Conseguimos chegar a um ‘petroquímico verde’, pois a glicerina inicial obtida no final da fabricação do biodiesel se transforma em algo renovável, podendo ser usado até na produção de material acrílico”, afirma o professor do Departamento de Química da UFMG Luiz Oliveira.

Alternativa à destilação
Para o pesquisador Márcio Portilho, do Centro de Pesquisas e Desenvolvimento Leopoldo Américo Miguez de Mello (Cenpes), da Petrobras, o estudo permite que a glicerina seja empregada em sua forma mais bruta. “Para purificar a glicerina, o caminho mais comum é a destilação a vácuo. O problema é que se trata de um processo com alto custo de implantação e operação. Daí a necessidade de criar uma forma para viabilizar seu uso antes que passasse por qualquer processo de purificação. O nióbio permite transformar a glicerina mesmo que ela contenha alto teor de cloreto de sódio (NaCl)”, explica Portilho, informando que 10% do produto final do biodiesel é glicerina. Em sua forma mais pura, o coproduto já é usado na indústria de cosméticos, alimentos, fármacos e produtos de limpeza.

A parceria com a Petrobras ocorre por meio do financiamento de equipamentos e bolsas de pesquisa. Na avaliação do professor da UFMG, a aproximação entre indústria e laboratório é de extrema importância para os alunos que participam dos estudos. “Às vezes a universidade acaba se afastando da demanda industrial, o que gera pesquisas com pouca aplicação prática. Esse tipo de parceria, além de permitir tal integração, enfatiza o caráter utilitário que qualquer estudo científico deve ter”, diz.

Petrobras e UFMG já solicitaram a patente do estudo, reconhecido recentemente com o Prêmio Petrobras Inventor 2013, que destaca pesquisas desenvolvidas no âmbito da empresa e em parcerias com universidades. Para acelerar a obtenção dos resultados, foi construído, em um laboratório do Departamento de Química da UFMG, reator em fluxo que simula uma planta industrial.

“Esse reator é capaz de testar todas as etapas do processo. Por meio dele, poderemos identificar as melhores condições de processo antes de aplicá-lo em nossas operações”, afirma o pesquisador Márcio Portilho.

Abundância
Metal abundante no Brasil, que concentra 98% das suas reservas mundiais e 90% de sua produção, o nióbio é um elemento químico capaz de deixar as ligas metálicas mais resistentes à corrosão, além de torná-las mais leves e resistentes a temperaturas altas. “Nessa reação, exploramos principalmente duas propriedades do nióbio: acidez e capacidade de oxidação. Elas são muito importantes na catálise da glicerina”, afirma o professor Luiz Oliveira.

Minas Gerais é o maior produtor brasileiro do metal, usado na produção de automóveis, lâmpadas e nas indústrias bélica, nuclear e aeroespacial.

(Luana Macieira/Boletim 1832)