Biodiesel e plásticos verdes
Uma questão a ser tratada no futuro
Neste artigo aponto questões urgentes a serem pesquisadas visando o uso de uma matéria prima que começará a apresentar excedente com o crescimento do mercado de biodiesel.
(students.umf.maine.edu)
O biodiesel e a glicerina
Na produção do biodiesel, num processo químico que é chamado de transesterificação, “substitui-se” a glicerina, do éster (daí o nome) que esta forma com ácidos graxos, daí o termo glicerídeos, que são os óleos vegetais e gorduras animais. No caso da glicerina (ou melhor dizendo, glicerol) que é um álcool triplo (C3H5(OH)3, com três hidroxilas), este éster é com três moléculas de ácidos graxos, e daí o termo triglicerídeo.
Molécula de glicerina
Com a troca do glicerol pelo etanol (nos EUA abundantemente o metanol), resta este mesmo glicerol livre, e é extraído no processo, e resulta como um subproduto na escala de 5 a 10% do produto final.[1] A glicerina tem aplicação na indústria, mas não numa escala destas, tanto que o preço de mercado da glicerina tem caído nos EUA de aproximadamente US$ 2 por quilograma para US$ 200 ou menos a tonelada.[2]
Um exemplo da reação de transesterificação para o metanol como matéria prima pode ser visto abaixo, com clarament um triglicerídeo e a formação de três novas moléculas de éster dos ácidos graxos com o metanol:
Plásticos verdes
A Braskem, recentemente, lançou um polietileno a partir do álcool etílico (etanol), chamado de biopolietileno[3], pois a transformação deste álcool no etileno (eteno), monômero do polietileno não é tão complexa, e mesmo com determinados regimes de operação das unidades de produção não banais, não são nada que a indústria baseada na síntese orgânica não esteja acostumada, e inclusive, a reação básica é relativamente simples:
C2H5OH → C2H4 + H2O
A molécula do etileno.
O polietileno
Os riscos da glicerina
A glicerina apresenta o inconveniente de quando queimada (por exemplo para a produção de energia para a própria produção do biodiesel), produzir acroleína (C3H4O), suspeita de ser um composto cancerígeno.[4] Esta substância é inclusive hoje controlada nas águas residuais tanto residenciais quanto industriais nos EUA.[5]
Molécula de acroleína
Biopolipropileno
Carece o mercado, portanto, de desenvolver uma ampliação do processo de “alcenoização” (transformação em um alceno, um hidrocarboneto com uma ligação dupla) de álcool para o caso da glicerina, pois o composto resultante seria o propileno (propeno) que é o monômero do polipropileno, plástico de muito maior aplicação no mercado, e com destacado uso na produção de automóveis, por exemplo, com o que se conseguiria a solução do problema do excedente que virá de glicerina, que por isto mesmo se tornará matéria prima de baixo custo.
O propileno ou propeno.
A reação fundamental de tal processo será:
C3H5(OH)3 → C3H6 + H2O + O2
O processo de obtenção do propilenoglicol (C3H8O2, um diol, ou “álcool duplo”) a partir da glicerina já é economicamente viável e industrialmente implantado, e os subsequentes desenvolvimentos de tal processo levará a produção de polipropileno a partir da excedente e barata glicerina.[1][2]
Moléculas de dois tipos diferentes de polipropileno.
Acroleína e ácido acrílico a partir do glicerol
Empresas como a High Throughput Experimentation Company (HTE) e a Arkema, dentre os maiores fabricantes de produtos químicos franceses, anunciaram recentemente o desenvolvimento de um projeto colaborativo na conversão do glicerol em acroleína e ácido acrílico, via o desenvolvimento de novos catalisadores.[7][8]
No campo da já chamada gliceroquímica, desenvolve-se a produção de éteres, acetais e ésteres com aplicações em alta tecnologia, a hidrogenólise, a dehidração à acroleína e oxidação para a produção de monômeros plásticos, além da tranformação para a produção de gás de síntese, epicloridrina e carbonato de glicerina.[6] Muitos destes produtos, obtidos por conversão catalítica e biológica são alternativas baseadas na biomassa a produtos derivados de petróleo.[9] O ácido láctico também pode ser obtido da glicerina por conversão hidrotérmica com catálise alcalina.[10]
Referências
Obs: Ao ser realizada a transferência dos artigos do Google Knol para o Anottum, houve a perda parcial das referências deste artigo. Assim que possível, sua referenciação será recuperada e aprimorada. Contando com sua compreensão, grato.
Plástico Verde
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