Reciclagem de dióxido de carbono

Por Elton Alisson

Da Agência FAPESP 

A contribuição do excesso de emissão de dióxido de carbono (CO2) para as mudanças climáticas globais tem levado a comunidade científica a buscar formas mais eficientes para estocar e diminuir o lançamento do composto para a atmosfera.

Um novo estudo realizado por pesquisadores do Laboratório de Química Orgânica Fina da Universidade Estadual Paulista (Unesp), campus de Presidente Prudente, abre a perspectiva de desenvolvimento de tecnologias que possibilitem capturar quimicamente o gás atmosférico e convertê-lo em produtos que possam ser utilizados pela indústria química para substituir reagentes altamente tóxicos utilizados hoje para fabricação de compostos orgânicos usados como pesticidas e fármacos.

Derivadas de um projeto de pesquisa apoiado pela FAPESP por meio do Programa Jovens Pesquisadores em Centros Emergentes, as descobertas do trabalho, intitulado “Estudo da fixação e ativação da molécula de dióxido de carbono com bases nitrogenadas”, foram publicadas na revista Green Chemistry, da The Royal Society of Chemistry.

O estudo demonstrou, pela primeira vez, que uma molécula, denominada DBN (uma base orgânica nitrogenada), é capaz de capturar dióxido de carbono, formando compostos (carbamatos) que podem liberar CO2 seletivamente a temperaturas moderadas. Dessa forma, a molécula poderá ser utilizada como modelo para pesquisas sobre a captura seletiva de dióxido de carbono de diversas misturas de gases.

“Essa descoberta abre perspectivas sobre como poderemos fazer com que o composto resultante da ligação da DBN com o dióxido de carbono se forme em maior quantidade. Para isso, temos que estudar possíveis modificações em moléculas que apresentem semelhanças estruturais e funcionais com a DBN para que o composto seja mais eficiente”, disse Eduardo René Pérez González, principal autor do estudo, à Agência FAPESP.

De acordo com o professor da Unesp, já se sabia que a DBN é capaz de capturar dióxido de carbono na presença de água. Por esse processo, a molécula retira um hidrogênio da água, ganha uma carga positiva (próton) e gera íons hidroxílicos (negativos) que atacam o dióxido de carbono, formando bicarbonatos.

Até então, entretanto, não se tinha demonstrado que o composto também é capaz de capturar CO2, formando carbamato, por meio de uma ligação nitrogênio-carbono tipo uretano, que tem relação direta com um processo biológico em que 10% do dióxido de carbono do organismo humano é transportado por moléculas nitrogenadas.

Em função disso, o processo também poderia ser utilizado para o tratamento de determinadas doenças relacionadas com a quantidade de CO2 e seu transporte no organismo.

“Essa descoberta nos leva a pensar que também poderíamos utilizar esse trabalho para fins bioquímicos, tentando, por exemplo, melhorar esse processo para tratamento de doenças relacionadas à concentração de dióxido de carbono nas células e alguns tecidos, como o pulmonar”, disse González.

Já na área industrial, os carbamatos – como, por exemplo, poliuretanas – derivados da captura de dióxido de carbono pela molécula DBN poderiam substituir tecnologias que utilizam reagentes altamente tóxicos, como o fosgênio, para preparação de compostos orgânicos usados como pesticidas e fármacos e em outras aplicações industriais.

Pesquisadores da Unesp de Presidente Prudente descobrem molécula capaz de capturar o gás atmosférico e convertê-lo em compostos que poderão ser utilizados no futuro por indústrias químicas (reprodução)

“A possibilidade de se utilizar o dióxido de carbono para construir ou sintetizar moléculas que contêm o agrupamento carbonílico, sem a necessidade de se usar fosgênio ou isocianatos, representaria uma grande vantagem”, disse o pesquisador.

O artigo A comparative solid state 13C NMR and thermal study of CO2 capture by amidines PMDBD and DBN (doi: 10.1039/C1GC15457E), de González e outros, pode ser lido por assinantes da Green Chemistry em http://pubs.rsc.org/en/Content/ArticleLanding/2011/GC/c1gc15457e .