A questão da sustentabilidade tem sido pontual nos mais diversos campos, principalmente no meio científico. A chamada química verde tem sido uma resposta para as crescentes demandas de preservação e consciência ambiental. Esse desenvolvimento, que atende às necessidades atuais sem comprometer as gerações futuras, leva em consideração diversos fatores, cruciais na escolha e produção em ciências. Hoje, o cuidado com o planeta não é mais uma opção, mas a única escolha possível. Assim, o professor Cláudio José de Araújo Mota, da UFRJ, procura desenvolver estudos sobre a preocupação com o meio ambiente, que auxiliem no processo de preservação.

Em comparação com outros países do mundo, o Brasil possui uma parcela muito maior de uso de energias renováveis. “O panorama da energia mundial não é renovável”, comenta Mota. A escolha atual tem sido o uso de biocombustíveis. Produzido por óleos e gorduras, tem presença obrigatória de 5% no caso do diesel brasileiro. A tendência mundial aponta para uma maior utilização dessa opção pelas diversas nações, entretanto, não quer dizer que seja possível substituir completamente com biocombustíveis, pois a produção atual seria insuficiente para suprir a demanda. Ele não é solução, é apenas uma alternativa momentânea para frear o uso abusivo de combustíveis fósseis, poluentes e não renováveis. O professor comenta que esse processo relembra muito o início das descobertas no campo automotivo, quando Rudolf Diesel utilizava o óleo de amendoim para abastecer os primeiros motores.

Como forma de otimizar a produção de biodiesel, utiliza-se a catálise, processo no qual diminui-se a velocidade da reação pelo uso de uma substância, chamada catalisador. No caso do combustível, atualmente aplica-se a catálise homogênea, na qual todas as substâncias utilizadas se encontram em um mesmo estado físico e se misturam. Esse método requer grandes volumes de água para lavagem do biodiesel, acarreta na perda do catalisador ao final do processo e gera diversos dejetos aquosos. Por isso, seria positivo um método de execução heterogêneo, que não produz tanto resíduo ou contaminação. Ao final de todo esse ciclo, ainda obteria-se como insumo o sabão.

Ao optar por esse procedimento, há duas formas possíveis: a ácida e a básica. A primeira é mais lenta. A segunda, por sua vez, gera perda por lixiviação, de forma que os sólidos ficam imersos e perdidos em um líquido. Tendo em vista os dois pontos negativos em cada um desses processos, o professor direcionou sua pesquisa na busca de um novo catalisador, poroso e que agrega características de ambas as formas. Possui na parte interna um ciclo básico na parte interna e ácido na parte externa, achando assim uma forma de agregar esses dois pontos. Esse conceito começa a ser trabalhado como uma estrutura organizada e utilizada no processo de produção do biodiesel.

O MCM-41, Mobil Composition of Matter nº41, material desenvolvido por cientistas em 1992 foi a melhor opção testada pelo grupo de pesquisa. Por possuir boa estabilidade térmica e química, grandes áreas superficiais e uma boa quantidade de poros, essa substância poderia ser útil nesse processo. A partir de testes e experiências foi possível obter uma caracterização desses catalizadores e, com isso, uma avaliação desses produtos.

O padrão de catálise bem sucedida especificado é de 96,6% de diesel no final do processo, exigência para a produção desses combustíveis. Após três horas, obteve-se o resultado satisfatório, com 99% da substância produzida. Entretanto, após um longo período de tempo o catalisador perde a intensidade por propriedades do óleo, como ácidos graxos. Por utilizar uma quantidade bem pequena do produto, ele foi neutralizado pelo diesel. Pretende-se agora utilizar outras bases orgânicas, evitando a necessidade de uma condição muito energética para a ocorrência.

Outra via de recliclagem de materiais é o reaproveitamento da glicerina excedente desses processos produtivos. Atualmente, 250 a 300 mil toneladas são sobressalentes e não utilizadas. Esse material é importante e lucrativo, utilizado na fabricação de sabonetes, cosméticos, alimentos e fármacos. No laboratório do professor Mota há ainda a transformação química desse material em ácido acrílico. Sem produção nacional, essa substância gerou, em 2010, um déficit de US$ 80 milhões para o país ao ser importada. O processo de obtenção usa a glicerina e a desidratá-la, mas o processo é caro. A pesquisa mostra que é possível realizá-lo por meio de apenas uma etapa, otimizando todo o processo e diminuindo os custos.

O pesquisador avança para o desenvolvimento de diversas formas sustentáveis dentro dos processos químicos industriais. Um exemplo é o trabalho executado recentemente que visa a conversão de gás carbônico em plástico, ambos compostos orgânicos, buscando promover uma redução desses gases poluentes. Em processo de avaliação, os processos catalíticos melhoram todo o processo produtivo e são vitais para uma ciência mais verde. As pressões altas utilizadas dificultam ainda a aceitação por parte das empresas. Dessa forma, os estudos buscam agora desenvolver promotores agregados a catalisadores que melhoram o processo a temperaturas menos elevadas.