Novo catalisador produz biodiesel a partir restos de alimentos e lixo plástico a baixo custo

Este novo catalisador pode transformar óleo de cozinha e resíduos agrícolas em biodiesel a baixo custo, assim como transformar restos de comida e lixo plástico em produtos de alto valor.

Atualmente, o óleo de cozinha usado tem que passar por um processo de limpeza que consome muita energia para ser utilizado no biodiesel, o que eleva também os custos do processo. Isto porque os métodos de produção comerciais só conseguem lidar com matérias-primas puras com 1-2% de contaminantes.

Este novo método beneficia de um novo tipo de catalisador ultraeficiente que pode produzir biodiesel de baixo carbono e outras moléculas complexas, a partir de várias matérias-primas e a um custo mais reduzido.

O novo catalisador pode produzir biodiesel a partir de ingredientes de baixa qualidade, conhecidos como matéria-prima, que contêm até 50% de contaminantes.
A eficiência deste processo poderá duplicar a produtividade dos processos de fabricação para transformar lixo, como restos de comida, microplásticos e pneus velhos em precursores químicos de alto valor que são usados ​​para fazer de tudo, desde remédios e fertilizantes até embalagens biodegradáveis.

O projeto do catalisador foi apresentado num novo estudo de uma colaboração internacional liderada pela RMIT University, publicado na Nature Catalysis.

O co-investigador principal, Professor Adam Lee, da RMIT, disse que as tecnologias convencionais de catalisadores dependem de matérias-primas de alta pureza e exigem soluções de engenharia caras para compensar a sua baixa eficiência.

“A qualidade da vida moderna depende fundamentalmente de moléculas complexas para manter a nossa saúde e fornecer alimentos nutritivos, água limpa e energia barata”, disse Lee num comunicado.

“Essas moléculas são atualmente produzidas por meio de processos químicos insustentáveis ​​que poluem a atmosfera, o solo e os cursos d’água. Os nossos novos catalisadores podem ajudar-nos a obter o valor total dos recursos que normalmente seriam desperdiçados, desde óleo de cozinha usado rançoso até cascas de arroz e cascas de vegetais, para promover a economia circular.”

“E ao aumentar radicalmente a eficiência, poderiam ajudar-nos a reduzir significativamente a poluição ambiental do fabrico de produtos químicos e aproximar-nos da revolução da química verde.”

Para fazer o novo catalisador, a equipa fabricou uma esponja de cerâmica de tamanho mícron (100 vezes mais fina que um cabelo humano) que é altamente porosa e contém diferentes componentes ativos especializados. As moléculas inicialmente entram na esponja por meio de poros grandes, onde passam por uma primeira reação química, e depois passam para poros menores, onde passam por uma segunda reação.

É a primeira vez que um catalisador multifuncional pode realizar várias reações químicas em sequência dentro de uma única partícula de catalisador.

A co-invesigadora, Karen Wilson, também da RMIT, indicou que o novo design do catalisador imita a maneira como as enzimas nas células humanas coordenam reações químicas complexas.

“Catalisadores que podem realizar várias reações simultâneas foram desenvolvidos anteriormente, mas essas abordagens oferecem pouco controlo sobre a química e tendem a ser ineficientes e imprevisíveis”, disse Wilson. “A nossa abordagem bioinspirada olha para os catalisadores da natureza, enzimas, para desenvolver uma maneira poderosa e precisa de realizar várias reações numa sequência definida.”