Roberto Rinaldi, Regina Palkovits e Ferdi Schüth, do MPI-KoFo, conseguiram agora sobrepor esse obstáculo, com a ajuda de um catalisador sólido ácido e de um meio iônico. O procedimento desenvolvido permite cindir de modo seletivo as longas cadeias de celulose em pequenos pedaços, no espaço de algumas horas, e até em menos! Além disso, uma vantagem é que poucos subprodutos são formados, o que reduz o risco de complicações na seqüência do tratamento. O catalisador pode ser recuperado e reutilizado no final da reação.

Num primeiro momento, os pesquisadores colocam a molécula de celulose em uma solução iônica. Trata-se de um sal, líquido à temperatura ambiente, que contém elementos carregados positiva e negativamente. "Essa etapa torna as longas cadeias de celulose acessíveis para as reações químicas seguintes, e a celulose é, assim, susceptível ao ataque por catalisadores sólidos", explica F.Schüth.

A equipe do MPI-KoFo, nesse meio tempo, determinou quais propriedades um catalisador deveria exibir para cindir a celulose. O material deve ser ácido, ou seja: poder doar prótons H+. Deve também dispor de uma grande superfície e de poros de boa dimensão, porque a celulose dissolvida na solução iônica é bastante viscosa, o que complica o transporte das cadeias para o catalisador. "Descobrimos que a resina modificada quimicamente é particularmente bem adaptada à clivagem de cadeias de açúcar da celulose", continua Ferdi Schüth.

Graças a adição de água, as cadeias de açúcares assim encurtadas vão para o fundo, de sorte que é fácil separá-las da solução. Os pesquisadores filtram então a solução e recuperam o catalisador. "A fim de chegar, enfim, aos menores elementos constitutivos da celulose, uma etapa suplementar é necessária, via, por exemplo, utilização de enzimas". Estas recortam as cadeias curtas em moléculas de açúcar isoladas. Esse processo de "desmontagem" - da celulose às moléculas de glicose - é chamado despolimerização.

O novo método permite, entre outros, recortar componentes vegetais bastante estáveis, como a celulose microcristalina e mesmo madeira. "Podemos, assim, dizer que, graças a esse método, a "desmontagem" da madeira em açúcares é possível", comenta F.Schüth.

Esse tratamento da celulose dá lugar a numerosas possibilidades de aplicações. As moléculas de açúcares assim obtidas poderiam ser submetidas a uma fermentação alcoólica e o etanol então produzido como biocombustível, sem concorrer com os produtos alimentares. Restos de madeira ou de palha poderiam servir como matérias-primas. Um trabalho importante de desenvolvimento deve, entretanto, ser feito, antes de se utilizar esse método em grande escala. As soluções iônicas são particularmente muito caras, o que necessita sua reutilização no ciclo de produção, e, por conseguinte, o desenvolvimento de uma abordagem de reciclagem.

Press Release - Instituto Max-Planck, consultado em 02 de outubro, 2008 (Tradução -MIA).

Nota do Scientific Editor: o trabalho que deu origem a esta notícia: "Depolymerization of cellulose by solid catalysts in ionic liquids", de autoria de R. Rinaldi, R. Palkovits e F. Schüth foi publicado na revista Angewandte Chemie, volume 47, número 42, p. 8047-8050, 2008 (DOI: 10.1002/anie.200802879).

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