25/09/2014

Dumesic e sua busca por um combustível mais limpo

James Dumesic, especialista em reações catalíticas para a produção de combustíveis a partir da biomassa, vem ao Brasil para reunião da SBQ

Milwaukee é uma cidade gelada. À beira do lago do Michigan, no estado de Wisconsin, nos EUA, de clima continental úmido, por seis meses no ano suas temperaturas médias beiram 0 ºC. A pequena vila fundada por franceses no final do século 18 cresceu para se tornar uma região metropolitana de 2 milhões de habitantes, cuja matriz energética tradicionalmente vem da queima de carvão. E Milwaukee sempre foi famosa por seu talento na Química. A cidade foi berço de tantas cervejarias, que se tornou conhecida como a capital norte-americana da cerveja.

Foi lá que nasceu o Professor James A. Dumesic, que vem ao Brasil pela primeira vez para a 38ª RASBQ. Dumesic abraçou a Química como forma de combater a poluição do ar. Suas pesquisas com catálise e biomassa têm caminhado no sentido de desenvolver combustíveis cada vez mais limpos. Ele afirmou ao Boletim da SBQ que pretende aproveitar sua vinda ao Brasil para se aproximar de grupos de pesquisa em catálise e conversão de biomassa, de modo a fomentar a cooperação entre seu Instituto e os pesquisadores do País.

Engenheiro químico, formado na Universidade de Wisconsin, com mestrado e doutorado em Stanford, Dumesic tem colecionado prêmios e homenagens nos Estados Unidos e na Europa nas últimas décadas, integra conselhos editoriais de diversas revistas científicas e participa de várias associações químicas. Ele é professor nas universidades de Princeton, desde 2011, e de Wisconsin, desde 1996.

Em 2002, com sua equipe, ele chegou a um novo processo de produção de hidrogênio combustível a partir de plantas, minimizando as emissões de gases de efeito-estufa. No ano seguinte, em artigo na Science, Dumesic e seu grupo anunciavam a descoberta de um catalisador à base de níquel e estanho capaz de substituir a platina (muito mais cara) em processos para produção de hidrogênio a partir de biomassa, a temperaturas relativamente baixas, com a vantagem de não gerar metano (um gás com elevado efeito estufa) como subproduto. O desenvolvimento de pesquisas na área de biocombustíveis também tem um grande apelo econômico no Brasil, visto que somos junto com os EUA, responsáveis por 2/3 da produção mundial de combustíveis renováveis:

Figura: Produção mundial de biocombustíveis em 2012. EUA e Brasil são responsáveis por 2/3 da produção mundial. Fonte: Ministério das Minas e Energia e British Petroleum. http://whyfiles.org/2014/brewing-biofuel/

Leia abaixo entrevista exclusiva concedida pelo Professor Dumesic.

SBQ: Which are the purposes of your research related to biomass?
Dumesic: Our research has always focused on the fundamental aspects of heterogeneous catalysis, including catalyst synthesis, catalyst characterization, chemical reaction kinetics, and chemical reactor design. Over the past 15 years, this catalysis researched has involved the catalytic conversion of biomass to liquid fuels and value-added chemicals. From a practical point of view, we have chosen to work in this research area because of its importance to achieve the sustainable utilization of renewable carbon-based resources. In addition, from a fundamental point of view, the catalytic conversion of biomass-derived oxygenated compounds represents a new area of research in the heterogeneous catalysis community. For example, the catalysis community has extensive experience in the selective addition of oxygen to petroleum to produce high value chemical intermediates; however, the catalysis community does not have much experience in the removal of excess oxygen from biomass-derived sugars.

How will your research influence the day-to-day lives of the people?
We hope that our research will provide fundamental information that will allow scientists and engineers to produce and develop new catalytic materials for the selective conversion of renewable carbon-based resources to liquid transportation fuels and valuable chemicals. These catalysts will help to enable new processes for effective utilization of our renewable resources, and they will help to create new industries and jobs for the commercialize these new catalytic processes.

How long is expected for your results to become a reality to the market?
The commercialization of new chemical processes is a long term process. We hope to see the beginnings of these processes within the next 5 to 10 years.

What is the importance of participating in the Annual Meeting of SBQ?
Brazil has a long tradition of excellence in catalysis research. In addition, Brazil is in the excellent position of having an abundance of renewable biomass resources.

A message to Brazilian professors and researchers…
I am looking forward to the meeting so that I can renew and make new connections with research groups in Brazil to enhance and expand my collaborations with researchers in catalysis and in biomass conversion.

Para mais informações sobre James A. Dumesic:
http://jamesadumesic.che.wisc.edu/home.htm

Artigos sugeridos sobre o trabalho de Dumesic:

“Hydrogen from Catalytic Reforming of Biomass-Derived Hydrocarbons in Liquid Water”, R. D. Cortright, R. R. Davda, J. A. Dumesic, Nature 2002, 418, 964.

“Production of 2,5-dimethylfuran from biomass-derived carbohydrates for liquid transportation fuels”, Y. Román-Leshkov, C. J. Barrett, Z. Y. Liu, J. A. Dumesic, Nature 2007, 447, 982.

“Catalytic conversion of biomass to mono-functional hydrocarbons and targeted liquid fuel classes”, E. L. Kunkes, D. A. Simonetti, R. M. West, J. C. Serrano-Ruiz, C. A. Gaertner, J. A. Dumesic, Science 2008 322, 417.

“Integrated catalytic system to convert γ-valerolactone to liquid alkenes for transportation fuels”, J. Q. Bond, D. Martin-Alonso, R. M. West, D. Wang, J. A. Dumesic, Science 2010, 327, 1110.

“Non-enzymatic sugar production from biomass using biomass-derived γ-valerolactone”, J. S. Luterbacher, J. M. Rand, D. M. Alonso, J. Han, J. T. Youngquist, C. T. Maravelias, B. F. Pfleger, J. A. Dumesic, Science 2014, 343, 277.

A 38ª Reunião Anual da SBQ será no Hotel Monte Real, Águas de Lindóia, SP de segunda, 25/maio/2015 a quinta, 28/maio/2015.

Curta a página da 38ª RA e acompanhe as novidades do evento! Convide também seus amigos. Juntos faremos uma grande reunião anual!

Fonte: Fonte: Mario Henrique Viana (Assessoria de Imprensa da SBQ) e Prof. Dalmo Mandelli (UFABC, Divisão de Catálise da SBQ)