Um dos plásticos de maior sucesso é o tereftalato de polietileno (PET), o material que usamos para fazer garrafas e fibras para roupas. Contudo, PET é feito de blocos de construção à base de petróleo. Uma alternativa ao PET pode ser feita a partir de moléculas de furano de base biológica, mas para polimerizar esses furanos são necessários catalisadores tóxicos e altas temperaturas. Agora, químicos de polímeros da Universidade de Groningen, liderado pela Prof. Katja Loos, descreveram um método de polimerização à base de enzima. Seus resultados foram publicados na revista ChemSusChem em 29 de janeiro.

PET é usado para fazer garrafas de refrigerantes porque tem excelentes propriedades de barreira, que mantém a efervescência dentro. "Mas os polímeros à base de furano são uma boa alternativa, "diz Katja Loos. Furanos, que são caracterizados por um anel aromático com quatro átomos de carbono e um átomo de oxigênio, pode ser feito de açúcares derivados de biomassa, e polimerizado em polietileno 2, 5-furanodicarboxilato (PEF). Outros copoliésteres também podem ser criados a partir de furanos, resultando em plásticos com propriedades diferentes.

Enzimas

“Os furanos são produzidos principalmente com enzimas. Mas para a polimerização, os mesmos processos são usados ​​para a produção de PET nos últimos 70 anos, ", diz Loos. Catalisadores tóxicos à base de metal e altas temperaturas que são necessárias para este processo significam que ele não é muito amigo do ambiente.

É por isso que Loos e seus colegas procuraram um método alternativo de polimerização, aquele que usa enzimas. "Acabamos descobrindo uma enzima disponível comercialmente que faria isso, "diz Loos. Os polímeros são feitos pela combinação de furanos com monômeros lineares, ou dióis alifáticos ou ésteres etílicos diacídicos. A enzima Candida Antarctica lipase B (CALB) é uma lipase que quebra as ligações éster, mas a polimerização requer a criação dessas ligações. Isso pode parecer contra-intuitivo, mas não é, explica Loos:"Enzimas catalisam reações de equilíbrio, e simplesmente empurramos o equilíbrio para a formação de ligações éster. "

Surpreendente

Em seu jornal, os cientistas descrevem como CALB e vários furanos e monômeros lineares são usados ​​para formar diferentes copoliésteres. Eles conseguiram aumentar o conteúdo de unidades aromáticas no poliéster a um ponto que ultrapassa as propriedades do PET. A polimerização enzimática, Portanto, parece ser uma alternativa viável à atual polimerização catalítica.

"Em nossos experimentos, usamos éter como solvente, que você não quer em uma configuração de fábrica. Mas como o ponto de fusão dos furanos é bastante baixo, estamos confiantes de que a polimerização enzimática funcionará em monômeros líquidos também, "diz Loos.

Como a enzima CALB está disponível comercialmente, é surpreendente que ninguém o tenha usado antes para evitar o processo de catalisadores tóxicos e altas temperaturas. A única explicação que Loos pode oferecer é que a maioria das linhas de produção de poliéster são projetadas para usar essas reações clássicas, em vez da alternativa enzimática. E mudar uma linha de produção é caro. "Contudo, nosso processo de polimerização enzimática seria ideal para novas empresas que trabalham em alternativas verdes ao PET ”.