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São Carlos Agora

Centro da UFSCar visa o desenvolvimento de processos químicos sustentáveis

Publicado em 30 março 2016

Desenvolver processos industriais com menor impacto ambiental, menor geração de resíduos, maior produtividade, melhor aproveitamento dos reagentes e das fontes de energia. Este é o foco do Centro de Excelência para Pesquisa em Química Sustentável (CERSusChem), coordenado pela professora Arlene Gonçalves Corrêa, do Departamento de Química (DQ) da UFSCar, com financiamento da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp) e da empresa GlaxoSmithKline (GSK). O CERSusChem está inserido no Programa de Apoio à Pesquisa em Parceria para Inovação Tecnológica (PITE) e no Centro de Pesquisa, Inovação e Difusão (CEPID), ambos da Fapesp.

O CERSusChem foi lançado em novembro de 2015 e reúne 18 pesquisadores da UFSCar, USP, Unicamp, Unesp e Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC), com abordagem focada nos conceitos da Química Verde e Sustentabilidade, que preconiza, principalmente, a redução do impacto ambiental, custo e tempo operacional. Neste contexto, serão desenvolvidos projetos relacionados com a elaboração de processos químicos mais sustentáveis nos âmbitos da pesquisa, inovação e difusão científica. A professora Arlene destaca a integração das equipes que, mesmo em diferentes locais, desenvolvem estudos de maneira conjunta. "Todos os trabalhos estão interligados e os pesquisadores formam uma network, e reuniões virtuais periódicas serão realizadas para discussão dos resultados. O planejamento do Centro foi idealizado para envolver pesquisadores de diversas áreas do conhecimento em Química, por exemplo, e contamos com especialistas em nanotecnologia, catálise e síntese orgânica, que em estreita colaboração desenvolvem novos sistemas catalíticos e processos para síntese de moléculas de alto valor agregado" afirma Arlene. A docente ressalta ainda que o grupo conta com uma qualificada equipe responsável pela avaliação biológica dos produtos sintetizados no Centro. "Embora seja um centro com membros alocados em diferentes universidades, os pesquisadores foram reunidos para trabalhar o máximo possível em parceira, pelo mesmo objetivo", explica Arlene.

A professora aponta que o principal foco das pesquisas do CERSusChem é o desenvolvimento de catalisadores, materiais que facilitam a interação dos reagentes resultando, resumidamente, em processos com menor demanda energética, redução na geração de resíduos e aumento de produtividade, por exemplo. No Centro, serão desenvolvidos catalisadores de natureza metálica, orgânica e em escala nanométrica. "Na parte de inovação, temos que gerar produtos tecnológicos voltados para indústria farmacêutica", salienta Arlene.

O professor do DQ e membro do CERSusChem, Márcio Weber Paixão, realiza estudos em catálise, em especial, empregando organocatálise - que visa o uso de  moléculas orgânicas para acelerarem transformações na ausência de metais. "Para a indústria farmacêutica, a ausência de metais de transição configura-se também numa importante vantagem, principalmente na síntese de fármacos, nos quais a contaminação por metal, mesmo que em pequenos traços, é indesejada", explica Paixão.

O docente também comenta que esta abordagem de catálise combinada a outros métodos possibilita a realização de várias operações de síntese em um único recipiente reacional. "Com a utilização desta ferramenta é possível realizar a síntese de novos compostos bioativos e/ou desenvolver processos mais sustentáveis para produção de substâncias com alto valor agregado". Dentre esses, o pesquisador cita os fármacos que são comercializados em sua forma enantiomericamente pura. O professor salienta que, nesse contexto, inúmeros compostos poderão ser produzidos em escala laboratorial, bem como em nível industrial.

Além do desenvolvimento de novos processos catalíticos em batelada, o CERSusChem também estuda processos com melhor produtividade, como é o caso da química de fluxo contínuo, que adota reatores miniaturizados, mas com maior capacidade produtiva e que permite a otimização no uso de energia elétrica e solventes, redução na geração de resíduos e maior segurança no processo. "Dentro dos reatores são colocados os catalisadores, e a entrada de reagentes e saída dos produtos ocorre em fluxo contínuo", explica Arlene.

Um dos grandes desafios do CERSusChem é atuar em projetos de difusão em todos os níveis de educação e também para a sociedade como um todo. "Em todas as unidades já temos pessoas que se dedicam à difusão. Algumas já criaram materiais direcionados para o ensino de química nos níveis fundamental e médio", afirma Arlene.

Um passo importante para o processo de difusão do conhecimento foi a elaboração do livro "Química Orgânica Experimental: Uma Abordagem em Química Verde". A publicação escrita por Arlene e Márcio, em parceria com os professores Kléber de Oliveira e Timothy Brocksom, também do DQ, apresenta experimentos didáticos de química orgânica experimental com aplicação de conceitos em Química Verde. O livro é voltado para a formação de estudantes e profissionais das áreas de Química, Engenharia Química e Farmácia, além de outros cursos que desenvolvem atividades práticas em química orgânica.

A publicação aborda conceitos de Química Verde, práticas de segurança de laboratório e sustentabilidade, processos de isolamento e purificação de compostos e reações orgânicas. Oliveira explica que o livro reúne atividades que já são aplicadas nas aulas práticas em laboratórios. "Parte dos experimentos apresentados no livro são aplicados nas aulas com os alunos de graduação. No decorrer dos anos, os processos foram atualizados para os conceitos de Química Verde, como sustentabilidade e utilização de substâncias menos tóxicas. Trabalhamos com os alunos para saber a receptividade e compreensão, se a linguagem estava adequada", afirma o docente. Por se tratar de um livro elaborado por professores brasileiros, com ampla experiência em ensino e pesquisa, o conteúdo foi organizado de maneira a facilitar a compreensão dos procedimentos e dos conceitos teóricos. "Procuramos organizar o livro para tornar agradável o estudo em Química Orgânica", adianta a professora Arlene.

Mais informações sobre o CERSusChem podem ser obtidas no site www.cersuschem.ufscar.br.