Uma colaboração de pesquisa internacional deu um passo importante em direção à fabricação comercialmente viável de biobutanol, um álcool cujo forte potencial como combustível para motores a gasolina pode abrir caminho para longe dos combustíveis fósseis.

O principal avanço é o desenvolvimento de uma nova estrutura metálica orgânica, ou MOF, que pode separar com eficiência o biobutanol do caldo de biomassa fermentada necessária para a produção do combustível. As descobertas foram publicadas hoje no Jornal da American Chemical Society .

Os pesquisadores agora procuram fazer parceria com a indústria para tentar aumentar o método de separação usando a nova estrutura de metal orgânico, diz que o estudo é correspondente, Kyriakos Stylianou, da Oregon State University.

Se escalar bem, pode ser um marco importante no caminho para a não dependência de combustíveis fósseis.

“Os biocombustíveis são uma alternativa de combustível sustentável e renovável, e o biobutanol surgiu recentemente como uma opção atraente em comparação com o bioetanol e o biodiesel, "disse Stylianou, pesquisador de química na Faculdade de Ciências da OSU. "Mas separá-lo do caldo de fermentação tem sido um obstáculo significativo no caminho para uma fabricação economicamente competitiva."

Butanol, também conhecido como álcool butílico, está mais relacionado à gasolina do que ao etanol e pode ser sintetizado a partir do petróleo ou feito de biomassa. Bioetanol - álcool etílico - é um aditivo de biocombustível comum, mas contém significativamente menos energia por galão do que a gasolina e também pode ser prejudicial aos componentes do motor.

O processo de criação do biobutanol é conhecido como fermentação ABE - acetona-butanol-etanol. Ele produz um caldo aquoso que atinge no máximo cerca de 2% de butanol em peso. Daí a necessidade de uma ferramenta de separação que possa funcionar bem em um ambiente aquoso e também na presença de solventes orgânicos, neste caso, acetona, que é um ingrediente chave em produtos como removedor de esmalte e diluente.

Stylianou e colegas de universidades na Suíça, China, o Reino Unido e a Espanha sintetizaram uma nova estrutura de metal orgânico, com base em íons de cobre e ligantes de carborano-carboxilato, conhecido como mCB-MOF-1. O MOF pode extrair butanol do caldo de fermentação, via adsorção, com maior eficiência do que a destilação ou qualquer outro método existente.

O MOF é estável em solventes orgânicos, em água quente, e em soluções aquosas ácidas e básicas.

"Os biocombustíveis podem aumentar a segurança e o abastecimento de energia e também podem ser uma grande parte de um plano de energia que realmente captura e armazena carbono, o que seria enorme para cumprir as metas de combate às mudanças climáticas, ", Disse Stylianou." O biobutanol é melhor do que o bioetanol por uma série de razões, incluindo que é quase tão denso em energia quanto a gasolina e se mistura bem com a gasolina. E o biobutanol também pode substituir potencialmente o butanol sintético como um precursor essencial para uma variedade de produtos químicos industriais. "