Rendimento aumentado na petroquímica

Uma nova formulação de material para aumentar a velocidade de reações do metano, gás incolor, inodoro, inflamável e explosivo em ambiente fechado usado em elevadas temperaturas de reação por um longo tempo, cuja aplicação é vasta na produção de insumos petroquímicos, combustíveis sintéticos, fertilizantes e geração energética. Este foi o resultado de um estudo desenvolvido por nove pesquisadores da Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN) que redundou, no mês de julho, em um novo depósito de pedido de patente.

A nova tecnologia é fruto da dissertação de Yuri Kauã Rodrigues de Oliveira Silva, do Programa de Pós-graduação em Química (PPGQ). Bolsista do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPQ), ele realça que a invenção tem capacidade de influenciar na catálise de reações de reforma do metano. A catálise é um processo no qual, ao adicionarmos uma determinada substância, uma reação química ocorre de maneira mais rápida. No caso do metano, tal procedimento é amplamente utilizado industrialmente para produzir gás de síntese, uma mistura gasosa de hidrogênio (H2) e monóxido de carbono (CO).

Durante o mestrado, Yuri Kauã foi beneficiado com uma bolsa do CNPq – Foto: Cícero Oliveira – Agecom/UFRN

Este gás de síntese pode ser usado em combustão direta ou pode ser usado como matéria-prima para produção de outros compostos, como biometanol ou biocombustíveis; estes dois últimos combustíveis, derivados do biogás, são extraídos a partir de um processo de purificação. Yuri Kauã pontua que graças à resistência à formação de carbono inorgânico e à resistência à sinterização, o catalisador é capaz de manter elevada a atividade química, mesmo em altas temperaturas de reação. “Essa situação propicia a redução de custos operacionais. Especificamente sobre o nosso produto, um aspecto relevante é o baixo custo de produção, com a fase ativa composta por metais não-nobres, mais baratos, e um promotor mais acessível que os amplamente utilizados metais terras-raras, como o cério e o lantânio, de difícil extração”, descreve.

A conjunção dessas características faz com que o catalisador bimetálico desenvolvido, usando níquel e cobalto, possua estabilidade superior em relação aos catalisadores padrões. O depósito de pedido da patente recebeu o nome, junto ao Instituto Nacional da Propriedade Industrial (INPI), de “Catalisadores bimetálicos promovidos por trióxido de boro para a produção de gás de síntese via reforma do metano”. Participaram da criação os cientistas Dulce Maria de Araújo Melo, Rodolfo Luiz Bezerra de Araújo Medeiros, Renata Martins Braga, Ângelo Anderson Silva de Oliveira, Tomaz Rodrigues de Araújo, Jhonatan Ferreira Câmara, Joyce Cristine Araújo da Silva e Fernando Velcic Maziviero.

Com 25 anos de existência, Labtam abrigou os testes durante a pesquisa – Foto: Cícero Oliveira – Agecom/UFRN

O grupo defende que o patenteamento de invenções nacionais, no âmbito da indústria do petróleo e da indústria petroquímica, fortalece o esforço tecnológico nacional para o desenvolvimento de materiais especiais para catálise, bem como fornece alternativas nacionais à indústria brasileira, diminuindo a necessidade de importação desses insumos. Números recentes posicionam a indústria química brasileira na sexta posição no mundo, alcançando faturamento superior a 100 bilhões de dólares em 2022, sendo o segmento que mais arrecada em tributos federais, em um valor que chegou a quase 30 bilhões – o que representa 13,1% do total da indústria.

O movimento de criar alternativas tecnológicas nacionais ecoa em números da indústria petroquímica. Em nota técnica , o Departamento Intersindical de Estatísticas e Estudos Socioeconômicos (Dieese) identificou um aumento na participação de importações no setor, “chegando ao elevado patamar de 45% em dezembro de 2019, ou seja, praticamente metade dos produtos químicos utilizados pelo país era importada”. O órgão identificou que uma das situações que levou a esse cenário foi a diminuição do apoio governamental ao desenvolvimento industrial no final da década passada.

Em vídeo, pesquisadores falam sobre as potencialidades da invenção – AGIR/UFRN

Labtam, uma nascente de patentes

Localizado no prédio do Núcleo de Processamento Primário e Reuso de Água (Nuprar), o Laboratório de Tecnologia Ambiental (LabTam) tem como característica substancial o uso de conhecimento na área química para o desenvolvimento de novas tecnologias. Não por acaso, do conhecimento gerado em suas pesquisas, mais de duas dezenas de pedidos de patente contam com a participação de integrantes do Laboratório. Não fechado em si, a contribuição em pesquisas se espalha por áreas além da química, como é o caso da engenharia de materiais e da construção civil.

Professora Dulce Maria é referência no estudo com hidrogênio – Foto: Cícero Oliveira – Agecom/UFRN

Dulce Maria de Araújo Melo, coordenadora do LabTam, ressalta que a equipe tem focado na produção e no desenvolvimento de materiais avançados para a produção de hidrogênio, por meio da “modificação” de catalisadores, utilizando algumas ferramentas. Estas são, por exemplo, machine learning , engenharia de superfície e design of experiments (Doe), técnica usada para o estabelecimento das proporções ideais entre os componentes níquel, cobalto e trióxido de boro na formulação patenteada. “Sobre essa nossa recente invenção, testamos os materiais em microescala e estamos avaliando a produção dos catalisadores bimetálicos, em quantidade suficiente, para testes em um reator em escala piloto, visando o escalonamento da tecnologia”, relata.

Em vídeo anterior produzido pela Agência de Comunicação da UFRN (Agecom), a cientista já defendia a importância de proteger e, ao mesmo tempo, dar visibilidade às pesquisas básica e acadêmicas que se transformam em patentes, “em produtos que a sociedade possa usar e se beneficiar”.

A descoberta científica passa, agora, a integrar a vitrine tecnológica da UFRN, grupo de invenções formado por mais de 600 ativos de propriedade industrial, entre patenteamentos e registros de programas de computador. Com o pedido junto ao INPI, inicia-se o percurso de um lapso temporal de 18 meses, momento no qual ele é mantido em sigilo. Após esse período, o depósito é, efetivamente, tornado público, podendo sofrer pedidos de impugnação por terceiros. Até os 36 meses, o INPI realiza o exame técnico, quando acontece a verificação dos preceitos legais quanto à patenteabilidade. Concluído o exame, será proferida a decisão, deferindo ou indeferindo o pedido de patente, em um processo que costuma durar cerca de cinco anos.

Por: Wilson Galvão – AGIR/UFRN