"Contribuições da Catálise no Aproveitamento da Biomassa"

Ulf Friedrich Schuchardt
Instituto de Química
Universidade Estadual de Campinas - UNICAMP
13084-971, C.P. 6154, Campinas, SP, Brazil
E-mail: (ulf@iqm.unicamp.br)

A catálise aplicada à conversão de combustíveis fósseis desenvolveu-se ao longo dos últimos 100 anos, sendo os catalisadores, mecanismos e condições bem estabelecidos. O mesmo não pode ser afirmado a respeito da conversão direta de biomassas. Normalmente, as biomassas são liquefeitas, pirolisadas ou gaseificadas para gerar produtos semelhantes aos obtidos a partir de combustíveis fósseis; esses intermediários da biomassa são, então, convertidos utilizando os mesmos catalisadores aplicados na conversão de insumos fósseis. Esse procedimento não é recomendável, tendo em visto que são necessárias duas conversões consecutivas, sendo que a primeira requer muita energia térmica. Devemos, portanto, desenvolver novos catalisadores que permitam converter as biomassas diretamente em produtos finais, em água ou solventes hidrofílicos. Para exemplificar essa problemática, devemos nos lembrar que em uma hidrogenação de compostos petroquímicos se utiliza normalmente um catalisador metálico que quimissorve o hidrogênio e, depois, transfere os átomos de hidrogênio para o substrato. Por outro lado, a hidrogenação direta de biomassas se dá pela transferência de um hidreto e um próton. Sabemos muito pouco sobre catalisadores que possam ser utilizados para promover esta hidrogenação de biomassas. Essa mesma consideração é válida para a oxidação catalítica, pois a oxidação de compostos petroquímicos ocorre através de uma reação radicalar, que não é possível em água, uma vez que os radicais são imediatamente desativados nesse solvente. Assim, precisamos desenvolver catalisadores que permitam transferir um oxigênio a partir de peróxido de hidrogênio ou de um hidroperóxido para o substrato. As outras reações catalíticas, que normalmente utilizam solventes apolares ou pouco polares e compostos organometálicos, também não podem ser aplicadas diretamente na conversão de biomassas. Dessa forma, o desafio para os químicos catalíticos é o desenvolvimento de novos catalisadores que possibilitem a conversão direta de biomassas em produtos químicos finais. Sem dúvida, quem faz isso melhor é a própria natureza, que utiliza enzimas nessas transformações, porém acreditamos que seria interessante desenvolver catalisadores sintéticos para essas conversões, pois assim poderíamos obter grandes quantidades de produtos em um curto período.

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