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Reacção química na água abre o caminho para biocombustíveis de segunda geração
Pesquisadores chineses abriram definitivamente os caminhos para os biocombustíveis de segunda geração - aqueles que não competem com a produção de alimentos - ao descobrir uma reacção que quebra a lignina da madeira, criando os compostos químicos básicos para produção dos biocombustíveis.
Quebra da lignina
A lignina é uma molécula complexa que mantém unidas as fibras da madeira, sendo o segundo polímero natural mais abundante depois da celulose. As reacções conhecidas até hoje quebram a lignina de forma imprevisível, gerando uma grande gama de compostos químicos, sendo apenas alguns deles úteis para a produção dos biocombustíveis.
A lignina contém ligações carbono-oxigênio-carbono que unem pequenas cadeias de hidrocarbonos. A chave para a quebra da lignina é justamente quebrar essas ligações C-O-C, liberando os hidrocarbonos menores, que podem então ser tratados para produzir alcanos e álcool.
Quebra molecular selectiva
Mas a coisa não é tão simples, porque existem ligações C-O-C também dentro dos pequenos hidrocarbonos, que devem ser mantidas intactas, sob pena de inviabilizar a produção de álcool.
O método, desenvolvido pela equipe do Dr. Yuan Kou, da Universidade de Pequim, utiliza água pressurizada sob alta temperatura para alcançar esse equilíbrio delicado.
Biocombustíveis da madeira
Os pesquisadores fizeram seus primeiros testes com pó-de-serra, o resíduo gerado pela indústria madeireira. Mas virtualmente qualquer biomassa vegetal poderá ser tratada com a nova técnica.
Sob condições ideais, é teoricamente possível produzir monômeros e dímeros com rendimentos de 44 a 56% e de 28 a 29%, respectivamente, em termos de peso. Testando várias combinações de catalisadores e aditivos orgânicos, os cientistas chineses aproximaram-se muito desses níveis teóricos, obtendo 45% de monômeros e 12% de dímeros - o dobro do que já havia sido alcançado anteriormente.
Depois que a água é esfriada, os óleos separam-se dela naturalmente, resultando em três componentes: alcanos com oito ou nove átomos de carbono, adequados para a produção de gasolina, alcanos com 12 a 18 átomos de carbono, adequados para a produção de diesel, e metanol.
Aprimoramento do processo
Agora os pesquisadores planeiam trabalhar na simplificação da técnica para torná-la economicamente viável. O processo demonstrado exige que a água esteja em um estado chamado de quase-crítico, com temperaturas entre 250 e 300º C e uma pressão ao redor de 7.000 kilopascals.
Redação do Site Inovação Tecnológica
Pesquisadores chineses abriram definitivamente os caminhos para os biocombustíveis de segunda geração - aqueles que não competem com a produção de alimentos - ao descobrir uma reacção que quebra a lignina da madeira, criando os compostos químicos básicos para produção dos biocombustíveis.
Quebra da lignina
A lignina é uma molécula complexa que mantém unidas as fibras da madeira, sendo o segundo polímero natural mais abundante depois da celulose. As reacções conhecidas até hoje quebram a lignina de forma imprevisível, gerando uma grande gama de compostos químicos, sendo apenas alguns deles úteis para a produção dos biocombustíveis.
A lignina contém ligações carbono-oxigênio-carbono que unem pequenas cadeias de hidrocarbonos. A chave para a quebra da lignina é justamente quebrar essas ligações C-O-C, liberando os hidrocarbonos menores, que podem então ser tratados para produzir alcanos e álcool.
Quebra molecular selectiva
Mas a coisa não é tão simples, porque existem ligações C-O-C também dentro dos pequenos hidrocarbonos, que devem ser mantidas intactas, sob pena de inviabilizar a produção de álcool.
O método, desenvolvido pela equipe do Dr. Yuan Kou, da Universidade de Pequim, utiliza água pressurizada sob alta temperatura para alcançar esse equilíbrio delicado.
Biocombustíveis da madeira
Os pesquisadores fizeram seus primeiros testes com pó-de-serra, o resíduo gerado pela indústria madeireira. Mas virtualmente qualquer biomassa vegetal poderá ser tratada com a nova técnica.
Sob condições ideais, é teoricamente possível produzir monômeros e dímeros com rendimentos de 44 a 56% e de 28 a 29%, respectivamente, em termos de peso. Testando várias combinações de catalisadores e aditivos orgânicos, os cientistas chineses aproximaram-se muito desses níveis teóricos, obtendo 45% de monômeros e 12% de dímeros - o dobro do que já havia sido alcançado anteriormente.
Depois que a água é esfriada, os óleos separam-se dela naturalmente, resultando em três componentes: alcanos com oito ou nove átomos de carbono, adequados para a produção de gasolina, alcanos com 12 a 18 átomos de carbono, adequados para a produção de diesel, e metanol.
Aprimoramento do processo
Agora os pesquisadores planeiam trabalhar na simplificação da técnica para torná-la economicamente viável. O processo demonstrado exige que a água esteja em um estado chamado de quase-crítico, com temperaturas entre 250 e 300º C e uma pressão ao redor de 7.000 kilopascals.
Redação do Site Inovação Tecnológica