Pesquisadores descobrem um processo revolucionário para produzir pneus de automóveis renováveis de árvores e gramíneas
Autor: Decio Escobar Oliveira Ladislau | Publicado: 2017-02-10T21:01:00-02:00

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&nbsp;

Uma
equipe de pesquisadores, liderada pela Universidade de Minnesota, inventou uma
nova tecnologia para produzir pneus de automóveis de árvores e gramíneas em um
processo que poderia mudar a indústria de produção de pneus em direção a usar
recursos renováveis ​​encontrados em nossos quintais.



Pneus
de carro convencionais são vistos como ambientalmente hostis porque eles são
predominantemente feitos a partir de combustíveis fósseis.&nbsp;Os pneus de
carro produzidos a partir de biomassa que inclui árvores e gramíneas seriam
idênticos aos pneus de carro existentes com a mesma composição química, cor,
forma e desempenho.

&nbsp;



A
tecnologia foi patenteada pela Universidade de Minnesota e está disponível para
licenciamento através do escritório de comercialização da Universidade .O novo
estudo foi publicado na &nbsp;American
Chemical Society, uma revista líder nas ciências químicas e de catálise.&nbsp;Autores
do estudo, incluem pesquisadores da Universidade de Minnesota, da Universidade
de Massachusetts, Amherst e do Centro de Polímeros Sustentáveis, um centro
financiado pela Fundação Nacional da Ciência da Universidade de Minnesota.



"Nossa
equipe criou um novo processo químico para fazer isopreno, a molécula-chave em
pneus de carro, a partir de produtos naturais como árvores, gramíneas ou
milho", disse Paul Dauenhauer, professor associado de engenharia química e
ciência dos materiais e pesquisador principal do estudo da Universidade de
Minnesota."Esta pesquisa poderia ter um grande impacto sobre a indústria multimilionária
de pneus automotivos."



"A
colaboração foi realmente a chave para esta pesquisa que transformou biomassa em
isopreno", disse Carol Bessel, vice-diretor da divisão de química da
National Science Foundation (NSF), que financia o Centro de Polímeros
Sustentáveis.&nbsp;"Esta colaboração e sinergia entre os pesquisadores com
diferentes abordagens e habilidades é realmente o que estamos tentando promover
dentro do NSF para inovação química”.



Atualmente,
o isopreno é produzido pela separação térmica de moléculas em petróleo que são
semelhantes à gasolina em um processo chamado "cracking". O isopreno
é então separado de centenas de produtos e purificado.&nbsp;No passo final, o
isopreno é reagido consigo mesmo em cadeias longas para formar um polímero
sólido que é o componente principal do pneus de automóvel.



O
isopreno derivado da biomassa tem sido uma grande iniciativa das empresas de
pneus na última década, com a maior parte do esforço focado na tecnologia de
fermentação (semelhante à produção de etanol).&nbsp;No entanto, isopreno
renovável provou ser uma molécula difícil de gerar a partir de micróbios, e os
esforços para torná-lo por um processo totalmente biológico não foram bem
sucedidos.



Financiados
pela NSF, pesquisadores do Centro de Polímeros Sustentáveis ​​se concentraram
em um novo processo que começa com açúcares derivados da biomassa, incluindo gramíneas,restos
de árvores e milho.&nbsp;Eles descobriram que um processo de três etapas é
otimizado quando é "hibridizado", o que significa que combina
fermentação biológica usando micróbios com refinação catalítica convencional
que é semelhante à tecnologia de refinação de petróleo.



O
primeiro passo do novo processo é a fermentação microbiana de açúcares, como a
glicose, derivada da biomassa a um intermediário, chamado ácido itacônico.&nbsp;No
segundo passo, o ácido itacónico reage com o hidrogénio transformando-se em um produto
químico chamado metil-THF (tetrahidrofurano).&nbsp;Esta etapa foi otimizada
quando a equipe de pesquisa identificou uma combinação metal-metal única que
serviu como um catalisador altamente eficiente.



A
descoberta tecnológica do processo veio no terceiro passo para desidratar
metil-THF em isopreno.&nbsp;Usando um catalisador recentemente descoberto na
Universidade de Minnesota chamado P-SPP (Phosphorous Self-Pillared Pentasil), a
equipe foi capaz de demonstrar uma eficiência catalítica tão elevada como 90
por cento com a maior parte do produto catalítico sendo isopreno.&nbsp;Combinando
todas as três etapas em um processo, o isopreno pode ser obtido de forma
renovável a partir da biomassa.



"O
desempenho dos novos catalisadores zeolíticos contendo P, como S-PPP, foi
surpreendente", diz Dauenhauer.&nbsp;"Esta nova classe de
catalisadores ácidos sólidos exibe uma eficiência catalítica dramaticamente
melhorada e é a razão pela qual o isopreno renovável é possível".



"O
isopreno economicamente biodegradável tem o potencial de expandir a produção
doméstica de pneus de carro usando recursos renováveis ​​e prontamente
disponíveis em vez de combustíveis fósseis", disse Frank Bates, um
renomado especialista em polímeros e professor de Engenharia Química e Materiais
da Universidade de Minnesota. "Essa descoberta também pode afetar muitos
outros produtos de borracha tecnologicamente avançados".



A descoberta
da tecnologia de pneus renováveis ​​faz parte de uma missão maior do Centro de
Polímeros Sustentáveis, um Centro de Inovação Química financiado pela NSF,
liderado pela Universidade de Minnesota.&nbsp;Iniciado em 2009, o CSP tem se
concentrado em pesquisar novos bioplásticos através de pesquisas inovadoras.&nbsp;Os
pesquisadores procuram projetar, preparar e implementar polímeros derivados de
recursos renováveis ​​para uma ampla gama de aplicações.





Fonte:
https://cse.umn.edu