O texto seguinte servirá de base para responder à questão.
Pellets de hidrogel removem água do biodiesel
No início dos anos 2010, pesquisadores da Faculdade
de Engenharia Química da Universidade Estadual de
Campinas (FEQ-Unicamp) perceberam que, como a
proporção de biodiesel misturada ao diesel de origem
fóssil iria crescer, seria exigida a adoção de tecnologias
para controle do teor de água no combustível, já que o
biodiesel tem grande afinidade com a água. Naquela
época, a mistura era de 5% de biodiesel e o aumento
gradual nos anos seguintes dessa proporção era previsto
pelo Conselho Nacional de Política Energética (CNPE).
O diesel tradicional é usado como combustível em
caminhões, ônibus e alguns automóveis. Ocorre que,
para os motores funcionarem a contento com a mistura
de diesel e biodiesel, seria necessário remover a água
presente no biocombustível, fabricado no Brasil
principalmente a partir de soja ou gordura animal. Altos
teores de água, entre outros problemas, podem causar
corrosão em tanques e tubulações, além do entupimento
de bicos de injeção, ocasionando problemas nos
veículos.
"O primeiro passo foi entender a afinidade de cada um
dos combustíveis com a água", conta o engenheiro
químico Leonardo Fregolente, um dos membros da
equipe e desde 2017 professor da FEQ-Unicamp. Um
dos trabalhos iniciais do grupo, composto também pelas
pesquisadoras Maria Regina Wolf Maciel e Patrícia
Fregolente, foi publicado em 2012 na Journal of
Chemical and Engineering Data . O estudo mostrou que o
biodiesel tem capacidade de carregar de 1.500 a 1.980
miligramas (mg) de água por quilograma (kg) de
combustível, cerca de 10 a 15 vezes mais do que o
diesel fóssil, dependendo da sua temperatura − quanto
mais quente, maior a absorção. Além disso, o biodiesel
tem alta capacidade de absorver umidade do ar, 6,5
vezes mais do que o diesel.
Segundo o trabalho divulgado na Journal of Chemical
and Engineering Data , em 10 dias o combustível fica
saturado com a água que tira do ar. No entanto, se
durante o processo ou depois a temperatura cair, a
capacidade de reter a água diminuirá e parte dela se
separará do combustível, acumulando-se no fundo de
tanques e outros equipamentos.
No início de junho deste ano, o professor Fregolente não
escondeu a satisfação ao mostrar à Revista Pesquisa
FAPESP o resultado de mais de uma década de
trabalho: tubinhos ou pellets transparentes vazados, com
cerca de 5 milímetros (mm) de comprimento,
mergulhados em um líquido, um tipo de biodiesel.
Tecnicamente conhecidos como recheios, os tubinhos de
hidrogel podem ser feitos com um polímero sintético, a
poliacrilamida, pertencente a um grupo de compostos
químicos que têm como característica a capacidade de
atrair as moléculas de água.
Em laboratório, o material passou por uma reação
química chamada hidrólise: foi tratado com hidróxido de
sódio (NaOH), também conhecido como soda cáustica, e
sua capacidade de absorver água livre aumentou quase
27 vezes — de 37 gramas (g) de água para cada g de
hidrogel para 987 g de água —, como detalhado em
artigo de 2023 na Chemical Engineering Science.
Os recheios de hidrogel poderiam em princípio ser
usados para reduzir a umidade durante a produção, no
transporte, nos postos de combustível ou diretamente
nos tanques dos veículos. "Controlando o teor de água, é
possível manter a qualidade da mistura do biodiesel com
o diesel por mais tempo", diz Fregolente, acrescentando
que o material pode ser utilizado várias vezes.
A engenheira química Letícia Arthus, que trabalha com o
pesquisador, explica que o tipo de hidrogel que
conseguem fazer pode ser modulado dependendo da
aplicação e da necessidade de remoção de água. "A
acrilamida, principal matéria-prima do hidrogel de
poliacrilamida, custa R$ 5 por kg, e 1 g de hidrogel
absorve até 35 g de água", diz ela. "Se o hidrogel for
produzido a partir do acrilato de sódio, que custa em
torno de R$ 400 por kg, sua capacidade de reter água
sobe para quase 1 kg de água por grama de hidrogel."
Estudos de custos da inovação, que chegou ao estágio
de protótipo, estão em andamento e serão importantes
para revelar o impacto de sua adoção sobre o custo final
do combustível. O grupo já solicitou o registro de cinco
patentes.
Retirado e adaptado de: FLORESTI, Felipe.;
FIORAVANTI, Carlos. Pellets de hidrogel removem água
do biodiesel. Revista Pesquisa FAPESP. Disponível em:
https://revistapesquisa.fapesp.br/pellets-de-hidrogel-remo
vem-agua-do-biodiesel/ Acesso em: 09 jul., 2024.