Materiais Avançados

Indústria de borrachas e plásticos pode se tornar sustentável

Redação do Site Inovação Tecnológica -  20/06/2017

A nova "química empolgante" desenvolvida pela equipe consiste em um processo de três etapas que começa a partir de açúcares derivados da biomassa. [Imagem: UDel]

Renováveis

A borracha sintética e os plásticos - usados na fabricação de pneus, brinquedos e uma infinidade de outros produtos - são produzidos a partir do butadieno, uma molécula tradicionalmente produzida a partir do petróleo ou do gás natural.

Mas esses materiais logo poderão ficar muito mais verdes.

Uma equipe das universidades de Delaware, Minnesota e Massachusetts, nos EUA, inventou um processo para produzir butadieno a partir de fontes renováveis - como a madeira de árvores, folhas de gramíneas ou mesmo de milho.

"Nossa equipe combinou um catalisador que descobrimos recentemente com uma química nova e empolgante para descobrir o primeiro método de alto rendimento e baixo custo para fabricação de butadieno. Esta pesquisa poderá transformar as bilionárias indústrias de plásticos e borracha," disse o professor Dionisios Vlachos.

Butadieno verde

A nova "química empolgante" desenvolvida pela equipe consiste em um processo de três etapas, que começa a partir de açúcares derivados da biomassa. Inicialmente, os açúcares são convertidos em um composto em forma de anel chamado furfural. No segundo passo, o furfural é processado para outro composto em anel chamado tetrahidrofurano (THF).

Foi na terceira etapa que a equipe realmente inovou. Usando um novo catalisador chamado "zeólita de fósforo e sílica", o THF é convertido para butadieno com alto rendimento (superior a 95%).

O butadieno é o principal componente químico em uma ampla gama de materiais. Quando esta molécula de quatro carbonos sofre uma reação química para formar cadeias longas, chamadas polímeros, forma-se a borracha de estireno-butadieno (SBR: styrene-butadiene rubber), que é usada para fazer pneus. Quando misturada para formar a borracha de butadieno nitrílico (NBR: nitrile butadiene rubber), ela se torna o componente principal de mangueiras e luvas de borracha, por exemplo.

A equipe batizou a nova reação seletiva de "desidra-deciclização", para representar sua capacidade de, simultaneamente, remover a água e abrir os compostos em formato de anel do THF.

Bibliografia:

Biomass-Derived Butadiene by Dehydra-Decyclization of Tetrahydrofuran
Omar A. Abdelrahman, Dae Sung Park, Katherine P. Vinter, Charles S. Spanjers, Limin Ren, Hong Je Cho, Dionisios G. Vlachos, Wei Fan, Michael Tsapatsis, Paul J. Dauenhauer
Sustainable Chemistry & Engineering
Vol.: 5 (5), pp 3732-3736
DOI: 10.1021/acssuschemeng.7b00745