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48ª RASBQ: Katia Gusmão apresenta seus sistemas catalíticos heterogeneizados

Quando se fala na questão dos impactos ao meio-ambiente produzidos pela atividade humana, os chamados "Rs da sustentabilidade" logo vêm à mente: Repensar, Reduzir, Reutilizar, Reciclar. Em casa, as pessoas procuram adotar os Rs em relação ao que consomem, mas o que poucos sabem é que os Rs também são levados em conta pelos cientistas desde o início da concepção de insumos e matérias-primas, que serão utilizados para produzir tudo o que consumimos.

Os sistemas catalíticos heterogeneizados são um bom exemplo. Entre as diversas vantagens que apresentam em relação a métodos clássicos, estão a redução dos volumes de solventes usados, a viabilização da reutilização dos catalisadores, e a melhoria da seletividade dos sistemas, ou seja, uma maior eficiência no direcionamento daquilo que se quer produzir.

O desenvolvimento desse tipo de reação tem repercussões em escala mundial - estima-se que 35% do PIB global esteja ligado a produtos cuja fabricação envolve processos de catálise. Isso evidencia que a catálise desempenha um papel central na transição para tecnologias mais econômicas e cada vez mais sustentáveis, contribuindo para a redução de emissões, o uso eficiente de recursos e o desenvolvimento de processos mais limpos e econômicos.

Katia Bernardo Gusmão (UFRGS) sintetiza materiais inorgânicos que são empregados como suporte para catalisadores: "Além de remover o CO2 da atmosfera, geramos um produto de alto valor agregado (carbonato cíclico)"

A professora Katia Bernardo Gusmão (UFRGS) vem desenvolvendo processos empregando catalisadores heterogeneizados para diversas aplicações. Para tanto, ela, seus colegas e alunos do Laboratório de Reatividade e Catálise (LRC) trabalham na síntese de catalisadores e de suportes inorgânicos, pensando no aprimoramento da atividade e da seletividade aos produtos desejados. Esse será o tema de sua conferência na 48a Reunião Anual da SBQ, de 8 a 11 de junho, no Expo Dom Pedro, em Campinas.

"O trabalho da professora Katia com sistemas heterogeneizados é pensado para obter vantagens ambientais", resume o professor Marco Fraga (INT), tesoureiro da Divisão de Catálise da SBQ. "Ela sintetiza materiais sólidos de uma maneira planejada para chegar a características bem definidas, que permitam a ancoragem do catalisador neste suporte."

Um dos métodos de catálise que ela trabalha no LRC é a captura de CO₂ que, adicionado a epóxidos é convertido em carbonatos cíclicos, que são empregados pela indústria como solventes sustentáveis e também na fabricação de baterias. "Além de contribuir para minimizar o CO₂ liberado para a atmosfera, geramos um produto de alto valor agregado (carbonato cíclico). A ideia originalmente era poder capturar o CO₂ do Pré-Sal, separando do metano. Porém, para tal, ainda existem barreiras a serem supridas, entre elas a dificuldade econômica de coletar o CO₂ diretamente nas plataformas. O mais economicamente viável para minimizar a emissão total de CO₂ seria fazer a captura do gás diretamente de chaminés industriais", descreve a professora.

Ela frisa que seu objetivo é desenvolver obter os sistemas catalíticos eficientes para a tecnologia de captura de CO₂. Futuramente, com a tecnologia aprimorada, a questão do escalonamento industrial poderá ser objetivo de estudo.

Outro exemplo que ela contará na RASBQ diz respeito à produção de oligômeros e polímeros, moléculas de interesse da indústria do plástico. "Nestas reações, temos o apelo tecnológico e econômico. Além de produzir por meio de reações catalíticas mais seletivas e eficientes, dependendo do substrato e do material utilizado como suporte, conseguimos fazer um polímero condutor", afirma.

A professora Katia explica que seus próximos desafios científicos estão relacionados ao desenvolvimento de novos materiais que serão usados como suporte, para que as reações testadas ganhem ainda mais atividade, seletividade e eficiência.

O LRC é formado por oito professores, 3 pós-doutorandos e cerca de 20 alunos entre doutorandos, mestrandos e iniciação científica. A professora Katia lidera o grupo desde 2013, depois do falecimento precoce do professor Roberto Fernando de Souza, que foi seu orientador de mestrado, e que liderava o LRC.

"Me encantei de cara com o desenvolvimento de catalisadores. Gosto particularmente da síntese de ligantes e complexos de metais de transição, mas ao longo dos anos fui ampliando meus interesses. A vinda para o LRC de pós-docs que trabalham com síntese de materiais aumentou o leque de projetos de heterogeneização", explica a docente.

Além de antiga colaboradora da SBQ – atuou por 10 anos da Divisão de Catálise, como presidente, vice e tesoureira – a professora Katia atualmente preside a Sociedade Brasileira de Catálise (SBCat).

Texto: Mario Henrique Viana (Assessoria de Imprensa da SBQ)