Química Verde - Principios e aplicações na Engenharia Química

    UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ [pic 1][pic 2]

          INSTITUTO DE FÍSICA E QUÍMICA

QUÍMICA VERDE: 12 PRINCÍPIOS E APLICAÇÃO NA ENGENHARIA QUÍMICA

Itajubá – MG

Junho de 2015

SUMÁRIO

INTRODUÇÃO        

DESENVOLVIMENTO        

OS 12 PRINCÍPIOS DA QUÍMICA VERDE        

APLICAÇÃO NA ENGENHARIA QUÍMICA        

CONCLUSÃO        

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS        

INTRODUÇÃO

A preocupação com o meio ambiente e com maneiras sustentáveis de se desenvolver um país, vem sendo discutido há anos. Isso pois, pesquisas cada vez mais mostram que o planeta tem um limite em que pode suportar as mudanças causadas pelos homens e as consequências de sua exploração já refletem em diversas partes do mundo. A China tem chegado níveis dramáticos de poluição em suas cidades, o deserto do Saara tem expandido cada vez mais e a falta de água já é um problema mundial.

Pode não ser sempre, mas a indústria química tem grande parcela de “culpa” em algumas degradações, tanto na emissão de resíduos químicos em solos e rios que causam o declínio do ecossistema ali presente, quanto na emissão de fumaças tóxicas oriundas de processos que aumentam a poluição no ar. Então, com vista nesses dados e na situação atual do planeta, começou a surgir o conceito de Química Verde, que visa diminuir os impactos ambientais com sugestões inovadoras e sustentáveis.

Assim Química verde pode ser definida como o desenho, desenvolvimento e implementação de produtos químicos e processos para reduzir ou eliminar o uso ou geração de substâncias nocivas à saúde humana e ao ambiente.

No Brasil, a química verde tem plenas condições de se fortalecer cada vez mais devido aos seguintes fatos: maior diversidade, e posição destacável no aproveitamento de biomassa, intensa radiação solar, água em abundância e pioneirismo em biocombustíveis, grande área de florestas. E as principais áreas para a atuação da química verde são: as biorefinarias, a alcoolquímica,  a oleoquímica, a sucroquímica, as energias alternativas e bioprocessos. [1]

DESENVOLVIMENTO

OS 12 PRINCÍPIOS DA QUÍMICA VERDE

A química verde é baseada em 12 princípios e eles são:

• Prevenção: sempre que for possível, diminuir ao máximo a emissão de resíduos.
• Economia de átomos: É a busca por metodologias que incorporem o máximo possível os reagentes iniciais ao produto final, economizando assim matéria prima e resíduos.
• Síntese segura: é o desenvolvimento de processos e metodologias seguras para desenvolvimento de produtos.
• Desenvolvimento de produtos seguros: É o desenvolvimento de produtos que não gerem ou gerem pouco resíduos tóxicos evitando danos a saúde humana, dos animais e do meio ambiente.
• Uso de solventes e auxiliares seguros: Utilização de substâncias que apresentem o menor risco possível, baixos índices de toxicidade e sejam de preferência facilmente reutilizáveis.
• Busca pela eficiência de energia: Como sabemos que fontes de produção de energia tais como o petróleo, e o carvão mineral irão acabar, é necessário não só usar fontes renováveis, bem como aumentar a eficiência de processos que utilizam fontes não renováveis, através de etapas que ocorram em condições de pressão e temperatura ambientes.
• Uso de fontes de matérias primas renováveis: É sempre preferível usar matérias primas renováveis tais como a biomassa, ao invés de algo que use o petróleo.
• Evitar a formação de derivados: evitar ao máximo processos que formem outros produtos intermediários e/ou finais, a fim que a eficiência seja máxima e não precise de mais matéria prima para obter a mesma quantidade que precisaria se não houvesse a formação desses produtos.
• Catálise: Outra forma de aumentar eficiência, substituindo os reagentes estequiométricos.
• Produtos degradáveis: Ao se modelar um produto que se degrade no ambiente, diminui-se a poluição e seu destino final é menos preocupante.
• Análise em tempo real para a prevenção da poluição: a análise se aquele produto formará substâncias tóxicas, que causem algum mal ao meio ambiente deve ser feita concomitantemente ao processo de produção, a fim de evitar danos maiores se aquele produto for usado.
• Química intrinsecamente segura para a prevenção de acidentes: O cuidado com acidentes, tais como incêndio e explosões deverá ser tomado ao longo de todo processo pois é difícil prever a escala em que o acidente atingirá o meio em que vivemos. [2]

APLICAÇÃO NA ENGENHARIA QUÍMICA

Uma dos estudos que está sendo desenvolvido envolvendo química verde na engenharia química é a purificação de biodiesel etílico através de membranas cerâmicas.

O biodiesel pode ser obtido pela transesterificação, em que um triacilglicerol reage com um álcool, na presença de um catalisador, para formar ésteres alquílicos de ácidos graxos (biodiesel) e glicerol. Após a reação, é necessária a separação e purificação dos ésteres para a obtenção de um produto final que atenda às especificações exigidas para comercialização. Indicado no artigo cujo título é “purificação de biodiesel etílico de óleo de soja utilizando ultrafiltração com membranas cerâmicas” desenvolvido por pesquisadores da Universidade Estadual do Maringá, através desse processo eles descobriram que dava pra utilizar membranas cerâmicas para purificar o éter e obter um produto final que possa se comercializar.