BioPlásticos – Por: Dr. Aécio D’Silva, CEO, Moura Technologies e Dr. John Kyndt
Será que podemos produzir plásticos ou mais conhecidos como bioplásticos ou bionylon via plataformas químicas e biológicas usando matéria-prima sustentável-renovável livrando-nos da dependência do óleo fóssil?
Como temos mostrado em posts passados, Syngás é o resultado da gaseificação, pirólisis ou plasma-lisis de biomassas à altas temperaturas.
No processo plasmático, a biomassa, lixo de todos os tipos e qualquer outro produto, inclusive os radiativos, passam do estado solido direto para o plasmático gaseificando-se em seus componentes básicos de Carbono e Hidrogênio.
Em outras palavras, transformando-os em um gás chamado Syngás ou sintético gás. E tudo isto praticamente com zero emissão.
Na presença de catalizadores ou pela via microbial, o Syngas pode então ser convertido em uma gama imensa de produtos químicos e combustíveis.
Nosso grupo e várias empresas de pesquisas e laborátorios privados nos USA e em partes do mundo têm desenvolvido esfôrços concentrados para produzir bioquimicamente ou pela via microbial produtos químicos industriais valiosos tais como o 1, 4-butanodiol (BDO) e o ácido adípico e consequentemente o BioNylon e BioPlásticos a partir do Syngás.
BDO e ácido adípico são super importantes como precursores ou matéria prima na produção de plásticos e derrivados agora bioplásticos.
A obtenção dos mesmos via microorganismos geneticamente modificados representa um grande avanço na oferta de produtos químicos industriais que antes só eram produzidos à base de petróleo.
BioPlásticos – 1,4-Butanodiol (BDO)
1,4-butanodiol é um composto orgânico com a fórmula HOCH2CH2CH2CH2OH. Este líquido incolor, viscoso é derivado de gás butano da colocação de grupos de álcool em cada extremidade da cadeia. É um dos quatro isômeros estáveis do butanodiol.
1,4-butanodiol (BDO) é usado industrialmente como um solvente e na fabricação de alguns tipos de plásticos automotivos, fibras elásticas, tênis e poliuretanos. Por volta de 200 ° Celsius na presença de catalisadores de rutênio solúveis, o BDO sofre desidrogenação para formar butirolactona.
A produção mundial de BDO é de cerca de um milhão de toneladas por ano movimentando um mercado ao redor de 3.0 bilhões de dólares. Quase metade de BDO é desidratado em tetrahidrofurano para fazer fibras, tais como Spandex. O maior produtor é a BASF.
BioPlásticos – Ácido Adípico
Ácido adípico é o composto orgânico com a fórmula (CH2) 4 (COOH) 2. Do ponto de vista industrial, é o mais importante ácido dicarboxílico. Cerca de 2,5 milhões de toneladas deste pó branco cristalino são produzidas anualmente, principalmente como um precursor para a produção de nylon.
Ácido adípico é uma das matérias-primas básicas para as cadeias de produção de poliamidas, poliuretanos base éster, plastificantes e intermediários químicos.
Tem aplicações em sistemas de poliuretanos, sínteses orgânicas, polímeros e fibras têxteis de poliamida, lubrificantes, plastificantes, adesivos, tintas e resinas, espumas flexíveis e rígidas, aplicações alimentares e de detergência.
Ácido adípico reage a hexametilenodiamina (HMD) formando o adipato de hexametilenodiamina, também chamado de sal nylon. O sal nylon é o monômero do polímero usalmente conhecido como nylon.
O ácido adípico raramente ocorre na natureza e tem atualmente um mercado estimado em mais de US $ 5,2 bilhões de dólares.
BioPlásticos – Produtos Químicos Intermédiários Super Valiosos
BDO e ácido adípico são conhecidos como “produtos químicos intermédiários” super valiosos porque eles são os precursores químicos necessários para fazer outros produtos e até agora ambos têm sido feitos apenas em refinarias petroquímicas a partir de óleo bruto fóssil ou gás natural.
Recentemente, empresas têm re-engenheirados (modificado geneticamente) micro-organismos para usar (consumir) o syngas (gás de síntese) como matéria-prima para produzir BDO e ácido adípico de forma sustentável e saindo da dependência de petróleo.
Como vimos anteriormente, o Syngás pode ser produzido usando praticamente qualquer biomassa disponivel, lixo, resíduos sanitários, florestais, bagaço de cana de açucar e outros produtos recicláveis como pneus usados.
O que é mais importante e significativo é que o Syngás é geralmente menos caro do que as outras formas de matérias-primas renováveis, e pode ser produzido a partir de uma grande variedade de matérias-primas, incluindo a biomassa ou resíduos sólidos urbanos de lixo.
Isto é, o uso industrial desta tecnologia sustentável disponibiliza plataformas químicas e biológicas para a produção destes e de outros produtos químicos de alto valor no mercado e a um custo bem menor.
O desafio é partir dos experimentos em laborátorios, instalar fábricas pilotos e atingir a produção em larga escala. Esperamos que muito em breve possamos ter não somente BDO e ácido adípico mais muitos outros produtos químicos atualmente baseados em petróleo sendo produzido pela via sustentável microbiana.
