Açúcar de fruta pode ser fonte de energia renovável

Arthur Phillipe Silva de Paiva é bacharel em Química do Petróleo pela Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN) e mestre em Química pela Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ). Ele continua no programa de pós-graduação da instituição fluminense, agora no doutorado. Em sua pesquisa, ele tenta extrair da biomassa da frutose, açúcar presente em frutas, o levulinato de etila, que pode ser usado em combustíveis e na indústria de cosméticos. É um processo que usa fonte de energia renovável.

Fale sobre sua pesquisa.
O Brasil é um dos maiores produtores de açúcar e de etanol, dos quais resulta o bagaço de cana-de-açúcar. Algumas empresas queimam esse bagaço e, disso, gera-se energia. Só que existe a possibilidade de se usar outra rota, pegar esse material para um fim mais produtivo. E, no caso, é o levulinato de etila. Meu objetivo é obter o levulinato de etila a partir de açúcares utilizando zeólitas modificadas (grupos de minerais de estrutura porosa, utilizados na indústria para catálises e outras aplicações, como uma “peneira molecular”).

O que é o levulinato de etila?
O levulinato de etila é uma molécula obtida a partir de produtos da biomassa, produtos verdes, e que pode ser usada como aditivo de biodiesel e na indústria de cosméticos, como um produto flavorizante. Ou seja, existe uma aplicação.

Quais são os desafios?
Hoje, é muito mais fácil para as empresas queimar esse bagaço e gerar energia. Só que, em alguns casos, nem todo o bagaço da cana é utilizado. E atualmente a obtenção do levulinato de etila não é 100% viável economicamente. Existem trabalhos publicados por pesquisadores da Unicamp (Universidade Estadual de Campinas) que mostram as dificuldades da rota econômica desse material.

Outro problema é que é preciso utilizar catalisadores ácidos. É preciso colocar ácido no sistema, como ácidos de Lewis e ácidos de Brønsted, para viabilizar a reação. E, ainda por cima, é necessário ter o etanol. São várias reações em cadeia. É complicado ter seletividade com o produto. São muitos pequenos problemas que fazem com que essa rota não seja viável.

E o que o motivou a escolher o tema?
A demanda por esse produto vem crescendo, assim como o valor agregado dele. Meu objetivo é fazer essa rota ser proveitosa. E é aí que entra a zeólita. A zeólita terá os dois sítios ácidos de que falei (Lewis e Brønsted). O processo de modificação que pretendemos realizar envolve facilitar o acesso das moléculas nesse material. Isso tende a aumentar a seletividade e a conversão desse produto.

Em resumo, meu trabalho tenta viabilizar uma rota viável, já a partir de alguns açúcares e, no caso do bagaço da cana, é a frutose. Geralmente isso é feito em diversas etapas e eu quero fazer em uma.

Qual impacto acredita que seu trabalho pode ter?
Esse trabalho é relevante porque, no futuro, a tendência é que as usinas, que temos em grande quantidade no Brasil, prestem maior atenção essas sobras, esse bagaço que muitas vezes é rejeito, para dar um fim a ele, reaproveitá-lo. Se não tem um fim, fica ocupando espaço.

Existem empresas de fora do País que já utilizam produtos oriundos da biomassa e tentam obter produtos de alto valor agregado. Há, portanto, um forte impacto em potencial, ainda mais considerando a grande demanda que temos de etanol, e de açúcar. É provável que essa linha de produtos de alto valor agregado, derivados da biomassa, cresça cada vez mais.

Qual a importância da CAPES em sua trajetória acadêmica?
Fui bolsista no mestrado e continuo a ser no doutorado. Tenho cursado toda a pós-graduação no Rio de Janeiro e vim de outro estado. A bolsa da CAPES é o meu salário, é o que recebo para viabilizar minhas pesquisas.

Legenda das imagens:
Banner: Imagem ilustrativa (iStock: Metamoworks)
Imagem 1: O levulinato de etila pode ser usado como aditivo do biodiesel e como flavorizante na indústria de cosméticos (Foto: Arquivo pessoal)
Imagem 2: Arthur Paiva é bolsista da CAPES no Programa de Pós-Graduação em Química da Universidade Federal do Rio de Janeiro (Foto: Arquivo pessoal)
Imagem 3: Arthur Paiva também recebeu bolsa da CAPES no mestrado (Foto: Arquivo pessoal)

A Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) é um órgão vinculado ao Ministério da Educação (MEC).
(Brasília – Redação CCS/CAPES)
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