PI9700618 PROCESSO DE OBTENÇÃO DE ESPUMA DE POLIURETANA BIODEGRADÁVEL
Depósito: 28/04/1997
Destaque: comercializado pela Kehl
Inventor: Eduardo Murgel Ferraz Kehl / José Ricardo de Lello Vicino
Titular: Eduardo Murgel Ferraz Kehl (BR/SP) / José Ricardo de Lello Vicino (BR/SP)
Esta patente descreve um processo para obtenção de espuma de poliuretana biodegradável, utilizando matérias-primas de fontes naturais para substituir as espumas tradicionais derivadas de polióis minerais. A invenção visa reduzir o impacto ambiental, pois o produto final é suscetível à ação de microorganismos e se decompõe significativamente (70–80% da massa) em 6 a 8 meses na natureza. O processo compreende cinco etapas principais para a produção de 2 kg de poliol: Esterificação: Mistura de aproximadamente 950g de óleo de mamona, trietanolamina (TEA) e hidróxido de potássio (KOH) como catalisador, aquecida a 120°C sob fluxo de nitrogênio. Lavagem: Resfriamento e lavagem da mistura para remover glicerina e catalisador. Secagem: Secagem em roto-evaporador a vácuo até que o teor de água seja inferior a 0,5%. Aditivação: Adição de polissacarídeos e uma mistura de catalisadores organometálicos e triaminas. Homogeneização: Resfriamento, adição de óleo de silicone e repouso para garantir consistência uniforme. A espuma resultante tem aplicações variadas, como embalagens, componentes automotivos e construção civil, e apresenta a vantagem de não utilizar gases CFCs nocivos e de não propagar chama facilmente.
Uma rápida passada pelos corredores de carnes e hortifrúti de qualquer supermercado mostra o quanto são usadas aquelas bandejas de isopor (EPS) nas embalagens. Com a crescente conscientização ambiental, esse material, que vem do petróleo e é de reciclagem complicada, tornou-se um grande desafio para o setor produtivo. No entanto, para o químico Eduardo Kehl, esse desafio foi a motivação que precisava para converter sua fábrica de borrachas, em São Carlos (SP), em um centro de pesquisa e desenvolvimento de uma opção ecológica ao isopor. Após quase 15 anos de trabalho, ele e seu sócio, Ricardo Vicino, finalmente obtiveram sucesso: criaram a Bioespuma. Feita a partir de plantas como soja, milho, arroz, cana-de-açúcar e mamona, a Bioespuma é um substituto totalmente biodegradável, atóxico e capaz de virar adubo. A aplicação do material vai muito além de substituir as bandejas de supermercado e as embalagens protetoras de eletrônicos. Por exemplo, em caso de vazamento de petróleo no oceano, uma manta de Bioespuma pode ser usada para absorver o óleo da água como uma esponja, podendo ser espremida e reutilizada. Ela também serve para filtros de tratamento de água e esgoto, e pode substituir espumas florais cancerígenas.
Pesquisadores da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp), em colaboração com a indústria privada, desenvolveram um substituto sustentável para o isopor. Batizado de bioespuma, o novo material é produzido a partir de fontes renováveis, como cana-de-açúcar, amido de milho e óleo de mamona. O projeto, que teve início há seis anos em parceria com a empresa Kehl Polímeros, traz uma vantagem ambiental significativa: enquanto o isopor convencional, derivado do petróleo, leva cerca de 500 anos para se decompor, a bioespuma leva apenas dois anos e meio. Espera-se que seu preço de lançamento seja competitivo em relação ao do isopor, com tendência de queda conforme a produção aumentar. Segundo o químico Ricardo Vicino, da Unicamp, a bioespuma se destaca por ser um produto de baixo custo, cuja fabricação consome pouca energia e não gera resíduos tóxicos. A previsão é que ela chegue ao mercado ainda no primeiro semestre, assim que for concluída a unidade-piloto em São Carlos (SP), que terá capacidade inicial de produzir 20 toneladas por mês. Há planos de expandir a produção para 100 toneladas mensais no segundo semestre.
O isopor é criticado pelos ambientalistas não apenas pela lenta decomposição, mas também por ser difícil de reciclar — sua baixa densidade exige a coleta de grandes volumes para que o processo seja economicamente viável. Além disso, sua queima libera gases perigosos. O Brasil produz anualmente mais de 50 mil toneladas de isopor, e a bioespuma surge como alternativa na maioria das aplicações, exceto em alguns casos específicos na construção civil. A bioespuma é composta majoritariamente (70%) por derivados de vegetais, complementados por uma fração (30%) de componentes do petróleo. Por meio de processos químicos convencionais, esses ingredientes dão origem a um polímero biodegradável. Testes realizados seguindo normas internacionais comprovaram que o material se decompõe entre dois e três anos, dependendo da presença de oxigênio. Em condições ideais, como em um aterro sanitário, esse processo pode ocorrer em apenas seis meses. Visualmente similar ao isopor, mas com propriedades de espuma, o material tem uso potencial em diversas áreas: Embalagens: para produtos eletrônicos, frutas e alimentos congelados, oferecendo proteção térmica e biodegradabilidade. Agricultura: como recipiente para mudas, que pode ser plantado diretamente no solo, decompondo-se sem danificar as raízes. Controle Ambiental: no encapsulamento de defensivos agrícolas, permitindo liberação controlada e reduzindo a contaminação da água. Outros Usos: como substrato para plantio enriquecido com nutrientes, mantas absorventes e produtos laminados. Em comparação com outros resíduos comuns — como sacolas plásticas (10-20 anos para decompor) ou latas de alumínio (até 100 anos) —, a bioespuma se decompõe em um período relativamente curto, de 6 a 24 meses, representando um avanço para a redução do impacto ambiental.
Referências:
Cronologia do Desenvolvimento Científico e Tecnológico Brasileiro, 1950-2000, MDIC, Brasília, 2002, páginas 350
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