Cientistas desenvolvem método que usa cortiça para produção de novos compostos Pesquisa

Compostos produzidos são usados nas indústrias alimentícia, cosmética, farmacêutica e química.

Você já se deu conta de quanto resíduo sobra a partir do processo de produção da cortiça que veda o vinho? Um grupo de pesquisadores dos Laboratórios de Eletroquímica Ambiental (LEAA) e de Análises Ambientais, Processamento primário e Biocombustíveis (LABPROBIO) da Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN) inventou um produto com os resíduos dessa indústria.

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Na última semana de dezembro, a UFRN depositou no Instituto Nacional da Propriedade Industrial (INPI) a patente intitulada Método de produção de compostos fenólicos a partir de biomassa de cortiça e os produtos gerados.  Essa inovação utiliza resíduos agroindustriais e aproveita um material renovável e amplamente disponível, promovendo a economia circular.

“A patente consiste em um método inovador e sustentável para a produção de compostos fenólicos a partir de biomassa de cortiça. Neste processo foi utilizado eletrossíntese de persulfato como agente oxidante, contribuindo para a produção de moléculas percussoras da indústria, tais como vanilina”, explica a professora do Programa de Pós Graduação em Engenharia Química (PPGQ/UFRN), Elisama Vieira dos Santos, uma das pesquisadoras responsável pelo projeto.

A patente está vinculada a um projeto financiado pelo Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq), que visa desenvolver eletrocatalisadores, fotoeletrocatalisadores, desenho de reatores eletroquímicos e obtenção de compostos de valor agregado para a indústria. Dos Santos explica que o principal desafio do método “é a aplicação de duas áreas científico-tecnológicas da eletroquímica, integrando a obtenção de produtos de valor agregado, com o uso de rotas para a conversão de biomassa e a produção de hidrogênio verde.”

A pesquisa é o tema de doutorado da aluna Thalita Medeiros Barros no PPGQ/UFRN, cuja orientadora é Elisama Santos. Os dois laboratórios onde os pesquisadores trabalham (LEAA e Labprobio) integram o Sistema Brasileiro de Laboratórios em Hidrogênio (SisH2-MCTI), que busca estimular a transição energética. Durante o doutorado, Medeiros Barros investiga a aplicação de oxidantes gerados eletroquimicamente para converter biomassa em compostos que sejam de interesse para a indústria química. No processo da patente consta também o nome da pesquisadora Jussara Câmara Cardozo.

Flexibilidade e aplicações industriais

O método oferece flexibilidade e escalabilidade, adaptando-se a diferentes volumes de produção e aplicações industriais. “Atualmente o LEAA estuda outros tipos de resíduos agroindustriais de abundância local e regional, assim como está empenhado em valorar os produtos produzidos por métodos de extração ambiental sustentáveis”, detalha Dos Santos.

De acordo com a cientista, os compostos produzidos, como ácido vanílico, ácido siríngico e vanilina, têm ampla aplicação nas indústrias alimentícia, cosmética, farmacêutica e química. Ela informa que essa é uma alternativa ambientalmente amigável e que reduz impactos ambientais e custos de produção.

“Isso reforça a importância de abordagens multidisciplinares na resolução de desafios científicos e tecnológicos. Em termos sociais, tecnologias sustentáveis promovem o desenvolvimento de processos com menor impacto ambiental”, destaca.

A pesquisadora explica que a integração de sistemas eletroquímicos para a produção dos oxidantes tais como, persulfato (S2O82-), peróxido de hidrogênio (H2O2) e percabonato (H₃CO₆2-), garante um processo eficiente e de alta precisão, aumentando o rendimento e a pureza dos compostos extraídos. Além disso “substitui métodos tradicionais mais poluentes e dispendiosos”, ressalta.

Avanços Tecnológicos

O trabalho combina eletroquímica, química orgânica, engenharia de processos, ciência de materiais e sustentabilidade, fortalecendo abordagens multidisciplinares para desafios científicos. Ele reflete a importância de soluções tecnológicas com menor impacto ambiental e que estejam alinhadas aos esforços globais de sustentabilidade.

O LEAA está expandindo a pesquisa para explorar novas fontes de biomassa e refinar métodos sustentáveis de extração e buscando agregar valor aos produtos gerados. “Atualmente o LEAA estuda outros tipos de resíduos agroindustriais de abundância local e regional, assim como está empenhado em valorar os produtos produzidos por métodos de extração ambiental sustentáveis”, explica Dos Santos, que coordena o Laboratório, juntamente com o professor Carlos Alberto Martínez Huitle.

A pesquisadora ressalta a sólida experiência do LEAA em estudos de reatores eletroquímicos com produtos aplicados na indústria. O processo patenteado já atingiu um alto nível de maturidade tecnológica, alcançando o nível TRL 7, o que significa que o sistema foi validado em escala laboratorial e está próximo à aplicação comercial (a escala TRL chega a 9, quando o sistema está incorporado ao mercado). “A indústria tem demonstrado interesse em adequar seus processos às metas dos Objetivos do Desenvolvimento Sustentável (ODS), com isto é importante o desenvolvimento de processos que cumpram as exigências da química verde. Nós estamos em fase de buscar investidores no processo que patenteamos. Já tivemos uma conversa com uma empresa”, revela.

Colaborações internacionais

A pesquisa de Thalita Medeiros Barros terá continuidade no Instituto Max Planck for Chemical Energy Conversion, na Alemanha, durante 12 meses, na modalidade doutorado-sanduiche, com bolsa vinculada ao projeto aprovado pelo CNPQ.

O foco da pesquisa desenvolvida no grupo de pesquisa alemão liderado pelo professor Siegfried R. Waldvogel será o uso de eletrossíntese orgânica para conversão de biomassa em compostos de valor agregado. “A eletrossíntese orgânica usa o conceito da utilização de energia elétrica para converter resíduos em moléculas que podem base percussoras para a indústria”, detalha a orientadora.

Currículo de peso

Em 2016, a jovem professora Elisama dos Santos foi entrevistada por Nossa Ciência, por ocasião de ter sido premiada com o LOREAL-UNESCO Para Mulheres na Ciência (Brasil). Desde então, seu currículo teve acréscimos relevantes. Recebeu os Prêmios de Eletroquímica Ambiental, pela Sociedade Internacional de Eletroquímica (2020) e Hans Viertler, pela Sociedade Brasileira de Química (2023). É inventora de duas patentes e diretora de startup. Tem efetiva participação em importantes fóruns nacionais e internacionais em sua área de atuação e interesse, que abrange a Química para remediação de danos ambientais e desenvolvimento de energias verdes; e também divulgação científica e ações para igualdade de gênero.

Mônica Costa