Pesquisa da UEL desenvolve método para produção de amônia

Pesquisadores da UEL (Universidade Estadual de Londrina) desenvolveram um método mais barato e sustentável de produzir amônia, matéria-prima fundamental para as indústrias de fertilizantes, farmacêutica e química.

Os envolvidos na pesquisa fazem parte do LEMA (Laboratório de Eletroquímica) do CCE (Centro de Ciências Exatas) da UEL. As informações são da agência de notícias da universidade.

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A nova metodologia permite produzir a substância em condições normais de temperatura e pressão, de forma bem mais simples que o processo tradicional, conhecido como método de Haber Bosch, que utiliza uma grande quantidade de energia, catalisadores de custo elevado, gera muitos poluentes e exige uma complexa planta industrial.

A metodologia nova, batizada de MOF (Metal Organic Framwork), se baseia em um sistema fotoeletroquímico, dispensa grandes equipamentos, portanto é mais barata, além de ser um processo sustentável.

A inovação foi publicada em maio passado na conceituada revista Applied Materials Today (editada pela Elsevier), de autoria do doutorando do Programa de Pós-Graduação em Química da UEL, Luan Pereira de Camargo. O processo representa a dissertação de mestrado de Camargo, orientada pelo professor do Departamento de Química, Luiz Henrique Dall Antonia.

Baratear a amônia pode representar custos infinitamente menores para a indústria mundial, que necessita dessa matéria prima para abastecer setores fundamentais.

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No artigo, Camargo contextualiza que 80% da produção mundial de amônia – algo em torno de 200 milhões de toneladas/ano – são direcionadas para a poderosa indústria de fertilizantes agrícolas.

Para efeito de comparação, esse número equivale à produção brasileira de grãos por ano. O Brasil, considerado entre os maiores produtores mundiais de alimentos, importa 1 milhão de toneladas da matéria prima para a produção de fertilizantes, largamente utilizados nas lavouras de grãos e de demais culturas.

`desafio agora é desenvolver em larga escala´

Segundo ele, a pesquisa teve início em 2019. Durante o mestrado, Camargo estudou uma nova classe de materiais, denominados redes metais orgânicas, especificamente o material MOF-235 feito à base de ferro, material abundante e mais barato.

Os estudos, segundo Camargo, demonstraram a viabilidade de obtenção de amônia a partir de uma reação de conversão do gás N2 a NH3, catalisada na presença de luz visível, utilizando a MOF-235 em um sistema fotoeletroquímico.

De acordo com o professor Luiz Henrique Dall Antonia, a reação se demonstrou interessante quando comparada aos procedimentos tradicionais de obtenção de amônia em escala industrial, o que possibilitaria a obtenção de amônia em praticamente qualquer localização, com custo menor, facilidade de armazenamento e de forma menos poluente. “Este estudo abre caminho para futuras aplicações tecnológicas do material, como uma abordagem alternativa ao processo comumente utilizado hoje, que demanda grande consumo energético e plantas industriais de alto custo”, detalha o professor.

MONTREAL

Em janeiro do próximo ano, Luan inicia um período de estudos na Escola Politécnica de Montreal, afiliada à Universidade de Montreal, em Quebec, no Canadá, considerada referência na pesquisa das engenharias. O doutorando foi contemplado no edital Emerging Leaders of America Programme (ELAP), programa do governo do Canadá que oferta bolsas a estudantes estrangeiros. O resultado foi divulgado no mês passado.

Camargo vai trabalhar juntamente com outros pesquisadores da área de Engenharia Física, dedicada ao melhoramento de processos tecnológicos, orientado pela pesquisadora Clara Santato. Ele explica que o durante esse período pretende juntar a experiência da síntese de materiais, desenvolvida no Laboratório de Eletroquímica da UEL, com a expertise dos pesquisadores do Canadá, especializados em biopolímeros à base de material orgânico para o desenvolvimento de biodispositivos usáveis (wearable displays) – dispositivos tecnológicos usados como acessórios.

“Vamos levar a síntese do material que temos e juntar com a expertise deles, em óxidos e polímeros”, detalha o doutorando. Luan deverá ser o segundo brasileiro a integrar esse grupo de pesquisa da Escola Politécnica de Montreal. A expectativa é trazer de lá um conhecimento aplicado do que foi produzido até agora. “As pesquisas vão nos permitir obter dispositivos em escalas e abrir caminho para colaboração internacional entre nosso grupo de pesquisa aqui na UEL com as do Canadá”, conclui.