Pesquisadores químicos descobrem catalisador para fazer

A descoberta da pesquisa permitirá a fabricação de materiais biorrenováveis ​​a partir de árvores e milho

Universidade de Minnesota

imagem: Pesquisadores da Universidade de Minnesota inventaram uma nova tecnologia de catalisador que melhora o processo e reduz substancialmente o custo de fabricação de produtos químicos renováveis ​​que podem ser usados ​​em uma ampla gama de produtos, incluindo tintas, revestimentos e fraldas.Veja mais

Crédito: John Beumer, Centro NSF para Polímeros Sustentáveis, Universidade de Minnesota

Uma equipe liderada por pesquisadores da Universidade de Minnesota Twin Cities inventou uma nova e inovadora tecnologia de catalisador que converte materiais renováveis ​​como árvores e milho em produtos químicos essenciais, ácido acrílico e acrilatos usados ​​em tintas, revestimentos e polímeros superabsorventes. A nova tecnologia de catalisador também é altamente eficiente, o que significa custos mais baixos para a fabricação de produtos químicos renováveis.

A nova formulação de catalisador converte produtos químicos à base de ácido lático derivados do milho em ácido acrílico e acrilatos com o maior rendimento alcançado até o momento. A tecnologia apresenta um desempenho substancialmente superior quando comparada com outras classes de catalisadores líderes.

A pesquisa foi publicada online no Journal of the American Chemical Society Gold (JACS Au), um dos principais periódicos de acesso aberto da American Chemical Society.

A equipe de pesquisa foi apoiada pela National Science Foundation dos EUA por meio do NSF Center for Sustainable Polymers, uma equipe colaborativa multiuniversitária com a missão de transformar a forma como os plásticos são feitos, desfeitos e refeitos por meio de pesquisas inovadoras.

O público está mais familiarizado com o ácido acrílico e os acrilatos associados por meio de seus usos em itens do dia a dia, desde tintas e revestimentos até adesivos pegajosos e materiais superabsorventes usados ​​em fraldas. Esses produtos químicos e materiais foram produzidos no século passado a partir de combustíveis fósseis. Mas nas últimas décadas, a indústria do milho tem crescido para se expandir além de alimentos e rações para gado para a fabricação de produtos químicos úteis. Um desses produtos químicos derivados do milho é o ácido lático sustentável, um ingrediente-chave na fabricação do plástico renovável e compostável usado em muitas aplicações diárias.

O ácido lático também pode ser convertido em ácido acrílico e acrilatos usando catalisadores. No entanto, até a descoberta desse novo catalisador, os catalisadores tradicionais eram muito ineficientes, alcançando baixos rendimentos e tornando o processo geral muito caro.

"Nossa nova descoberta de formulação de catalisador atinge o maior rendimento até o momento de ácido acrílico a partir do ácido lático", disse Paul Dauenhauer, professor do Departamento de Engenharia Química e Ciência de Materiais da Universidade de Minnesota. "Comparamos o desempenho de nosso novo catalisador com todos os catalisadores anteriores, e o desempenho excede em muito os exemplos anteriores."

A nova formulação de catalisador reduz substancialmente o custo de fabricação de ácido acrílico renovável e acrilatos de milho, melhorando o rendimento e reduzindo o desperdício. Pela primeira vez, isso poderia reduzir o preço do ácido acrílico renovável abaixo dos produtos químicos derivados de fósseis.

A oportunidade econômica gerada pelo novo catalisador está sendo perseguida pela Låkril Technologies, uma empresa iniciante que visa fabricar ácido acrílico e acrilatos renováveis ​​de baixo custo. Ao licenciar a tecnologia de catalisador da Universidade de Minnesota, a Låkril Technologies desenvolverá a tecnologia além do laboratório.

"A fabricação de produtos químicos depende de uma classe de catalisadores chamados 'zeólitos' há meio século", diz o Dr. Chris Nicholas, CEO da Låkril Technologies. “Como a nova descoberta de catalisador é baseada em uma formulação de zeólita já disponível em escala, nosso novo processo para produzir ácido acrílico e acrilatos alcançará baixo custo com baixo risco”.

A Låkril Technologies, localizada em Chicago, já recebeu US$ 1,4 milhão em financiamento pré-semente para escalar o processo. A Iowa Corn Growers Association liderou o financiamento com a participação da Kentucky Corn Growers Association, juntamente com doações do Minnesota Corn Research and Promotion Council, Indiana Corn Marketing Council, Corn Marketing Council of Michigan, juntamente com prêmios de Small Business Innovation Research (SBIR) de tanto o Departamento de Agricultura dos EUA quanto o Departamento de Energia dos EUA.