Químicos da Ruhr-Universität Bochum (RUB) desenvolveram um novo, catalisador de baixo custo para produção de plástico. Ele transforma um produto de biorrefinaria em uma matéria-prima para a síntese de plásticos, que poderia representar uma alternativa sustentável ao PET generalizado. Ao mesmo tempo, o hidrogênio da fonte de energia potencial também pode ser formado durante a reação. Durante o estudo, a equipe em torno do Dr. Stefan Barwe e do Prof Dr. Wolfgang Schuhmann do Centro de Ciências Eletroquímicas com sede em Bochum cooperou com o Laboratório RUB de Química Industrial sob a liderança do Prof Dr. Martin Muhler. Os pesquisadores descrevem o trabalho na revista Angewandte Chemie a partir de 9 de julho de 2018.

"Poderíamos dar um grande passo em direção a uma indústria química sustentável se não usássemos o petróleo bruto como matéria-prima, mas sim biomassa que não é usada como alimento, "diz Wolfgang Schuhmann.

Uma alternativa ao PET

Em seu estudo, os pesquisadores baseados em Bochum apresentam um catalisador de boreto de níquel que - como não contém metais preciosos - está prontamente disponível e acessível em comparação com muitos outros catalisadores. Ele pode transformar o produto de biorrefinaria HMF (5-hidroximetil-furfural) em FDCA (2, Ácido 5-furanodicarboxílico). "O FDCA é interessante para a indústria porque pode ser processado em poliésteres, "explica Stefan Barwe." PEF, uma alternativa ao PET, podem ser produzidos - e tudo isso com base em matérias-primas renováveis, ou seja, plantas. "

Nos testes conduzidos pela equipe baseada em Bochum, o catalisador transformou 98,5 por cento do material de partida HMF em FDCA em meia hora; nenhum produto residual é criado. "Também projetamos o catalisador de forma que seja eficaz nas mesmas condições em que a produção de hidrogênio também é bem-sucedida, "Stefan Barwe descreve um benefício adicional do desenvolvimento. Os pesquisadores também puderam usar o material de partida para sintetizar o hidrogênio como uma fonte de energia potencial. O hidrogênio é geralmente adquirido da água por meio da eletrólise, que também produz oxigênio. A etapa de reação particularmente consumidora de energia, evolução de oxigênio, foi eliminado quando os pesquisadores ligaram a evolução do hidrogênio e a produção de FDCA.

A equipe também esclareceu a reação passo a passo usando métodos eletroquímicos e espectroscopia de infravermelho. Pela primeira vez, os químicos foram capazes de rastrear em tempo real quais produtos intermediários transformam HMF em FDCA.