Pesquisadores da UFC desenvolvem novo biolubrificante em parceria com a Petrobras e garantem patente

Produto, que pode ser usado para fluidos hidráulicos e para lubrificar motores e compressores, é obtido através de uma nova rota química que o torna comercialmente mais competitivo

O petróleo é ainda a principal fonte para a produção de combustíveis e lubrificantes no mundo. Contudo, as constantes oscilações em seu preço, assim como os potenciais danos ambientais dos derivados de origem fóssil, vêm motivando a busca por produtos provenientes de matérias-primas renováveis.

Seguindo essa tendência, pesquisadores da Universidade Federal do Ceará, em parceria com a Petrobras, criaram um lubrificante industrial de origem vegetal de alto valor agregado, elaborado por meio de uma nova rota química que o torna comercialmente mais competitivo. O invento acaba de garantir a 28ª carta patente à UFC.

O novo biolubrificante (nome dado aos lubrificantes biodegradáveis e não tóxicos ao meio ambiente e ao ser humano) pode ser obtido através da soja, do girassol, do babaçu, do algodão e da carnaúba, entre outras oleaginosas, mas é por meio da mamona que ele alcança os resultados mais satisfatórios, gerando produtos com melhores propriedades físico-químicas. É o que explica o Prof. Murilo Luna, um dos autores do invento. Ele informa que esses produtos têm inúmeras utilidades, podendo ser utilizados para formulação desde fluidos hidráulicos até lubrificantes para motores e compressores.

“Este invento também pode ser uma oportunidade para as indústrias de biodiesel, que já trabalham com o mesmo tipo de matéria-prima. Elas podem desenvolver produtos de alto valor agregado, além dos combustíveis”, defende Murilo Luna, que é docente do Departamento de Engenharia Química da UFC e integrante do Núcleo de Pesquisas em Lubrificantes.

A substituição gradual de derivados de petróleo por produtos obtidos de fontes renováveis, argumenta o professor, deverá ampliar as possibilidades de aplicações dos processos e produtos patenteados. “O principal foco foi a obtenção de óleos básicos sintéticos que podem ser formulados para aplicações que possam, atualmente, ter maior probabilidade de causar impactos ambientais”, ressalta.

Conforme o pesquisador, com a tendência de aumento no preço dos derivados de petróleo, há a perspectiva de que essas alternativas, com matérias-primas renováveis, ganhem mais espaço no mercado, tornando-se mais vantajosas, além de ambientalmente corretas.

Um dos destaques do novo lubrificante no que se refere à sustentabilidade ambiental é a sua biodegradabilidade. “Os lubrificantes derivados de petróleo têm um tempo de meia vida maior que 220 dias, ou seja, em uma condição de derramamento ou descarte inadequado, este produto passaria 220 dias para degradar a metade da massa do meio”, compara o Prof. Murilo Luna. No caso dos biolubrificantes frutos da patente, esse tempo é de apenas 28 dias.

PROCESSO DE PRODUÇÃO APERFEIÇOADO

O professor reforça que já existem outros lubrificantes de origem vegetal no mercado. O que a patente traz de diferencial, além das características específicas do produto, é a nova rota química. Ela é feita com a utilização de catalisadores (substâncias que aumentam a velocidade de uma reação) comerciais que não apresentam riscos para manipulação ou para utilização industrial, aspectos que fazem com que o lubrificante seja mais competitivo.

O método inovador de elaborUm dos destaques do novo lubrificante no que se refere à sustentabilidade ambiental é a sua biodegradabilidade. “Os lubrificantes derivados de petróleo têm um tempo de meia vida maior que 220 dias, ou seja, em uma condição de derramamento ou descarte inadequado, este produto passaria 220 dias para degradar a metade da massa do meio”, compara o Prof. Murilo Luna. No caso dos biolubrificantes frutos da patente, esse tempo é de apenas 28 dias.ação utiliza processos químicos diferentes para garantir ao produto propriedades físico-químicas adequadas para aplicações como lubrificantes. Essa rota assegura ao biolubrificante melhores resultados em três características importantes para esse tipo de item: o índice de viscosidade, a temperatura de fluidez e a estabilidade oxidativa.

A viscosidade refere-se à resistência de um óleo em circular dentro de um motor, ou seja, quanto menor essa resistência, mais facilmente ele irá fluir na engrenagem. O índice de viscosidade avalia essa característica em relação à variação de temperatura: quanto maior for o valor, menor será a variação e, consequentemente, melhor será a qualidade do óleo. O novo biolubrificante possui um índice de viscosidade superior a 120, o que é considerado um resultado excelente.

Já a fluidez é a menor temperatura na qual o produto ainda está em fase líquida (quanto menor, melhor será). O produto apresentado consegue se manter fluido em uma temperatura inferior a -40°C, resultado também considerado bastante promissor.

Por fim, a estabilidade oxidativa está relacionada à capacidade do produto de reagir com oxigênio do ar e, assim, mudar suas propriedades ou se degradar. Isto está diretamente conectado com o potencial de estocagem do item: quanto maior sua estabilidade, por maior tempo ele poderá ser estocado. E também com relação ao desempenho, já que um produto mais estável terá um maior tempo de vida. As modificações feitas pelos pesquisadores garantiram ao produto final uma elevada estabilidade neste aspecto.

Conforme o professor, um óleo vegetal in natura, como o da soja, do girassol e da mamona, apresenta características em sua molécula (as chamadas insaturações) que fazem com que ele seja mais instável, isto é, mais fácil de reagir com o oxigênio do ar. “Nós realizamos reações químicas para evitar este problema e deixar o produto mais estável”, esclarece.

AVANÇOS NA PESQUISA

O Núcleo de Pesquisas em Lubrificantes vem realizando já há diversos anos pesquisas com biolubrificantes em parceria com a Petrobras. O atual estudo, iniciado em 2016, contou com o apoio da estatal no seu financiamento e no desenvolvimento das pesquisas até chegar à nova rota para produzir biolubrificantes, com propriedades físico-químicas consideradas excelentes pelos pesquisadores.

A patente foi solicitada em 2018 ao Instituto Nacional de Propriedade Industrial (INPI), o qual concedeu a carta patente no fim de maio deste ano. “A carta patente é a certificação da inovação desenvolvida, e também abre possibilidade de transferência e licenciamento da tecnologia para outras empresas que tenham interesse”, comemora o Prof. Murilo Luna.

Mas a pesquisa não parou por aí. O professor adianta que a equipe de pesquisadores já está trabalhando em outra patente, desta vez utilizando catalisadores desenvolvidos na própria UFC para agilizar os processos químicos.

A UFC já possui, em parceria com a Petrobras, outros estudos e patentes requeridas na área de biolubrificantes, por meio de trabalhos realizados pelos professores Ícaro de Sousa Moreira e Célio Loureiro Cavalcante Jr., este último também autor da presente patente. “As patentes e estudos desenvolvidos através desta parceria são oportunidades inovadoras que utilizam matérias-primas renováveis para obtenção de produtos de alto valor agregado”, defende o Prof. Murilo Luna.

De acordo com ele, há expectativa que a Petrobras amplie sua preocupação com sustentabilidade e descarbonização, passando a investir nas tecnologias brasileiras de produção de óleos básicos renováveis e biodegradáveis. Isso, acredita, abriria o mercado para o biolubrificante recém-patenteado.

A carta patente também traz como autores, além do Prof. Murilo Luna, os professores Célio Loureiro (Departamento de Engenharia Química) e Rosana Maria Alves Saboya (Curso de Engenharia Elétrica/Campus de Sobral), e os pesquisadores Stephanie de Oliveira Souza, Italo Castro Rios, Fátima Andréa Lima Girão (da UFC), e José André Cavalcanti da Silva (da Petrobras).

Fonte: Prof. Murilo Luna, do Departamento de Engenharia Química da UFC – e-mail: murilo@gpsa.ufc.br