{"id":39051,"date":"2024-04-13T05:17:56","date_gmt":"2024-04-13T09:17:56","guid":{"rendered":"https:\/\/sustainablereview.com\/?p=39051"},"modified":"2024-08-10T12:50:17","modified_gmt":"2024-08-10T16:50:17","slug":"descoberta-inovadora-pesquisadores-de-singapura-desenvolvem-um-metodo-sustentavel-e-inovador-para-produzir-peroxido-de-hidrogenio","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/sustainablereview.com\/pt-br\/descoberta-inovadora-pesquisadores-de-singapura-desenvolvem-um-metodo-sustentavel-e-inovador-para-produzir-peroxido-de-hidrogenio\/","title":{"rendered":"Descoberta inovadora: Pesquisadores de Cingapura desenvolvem um m\u00e9todo sustent\u00e1vel e inovador para produzir per\u00f3xido de hidrog\u00eanio"},"content":{"rendered":"\n

Um estudo inovador da Universidade Nacional de Cingapura (NUS) anuncia um salto significativo na produ\u00e7\u00e3o sustent\u00e1vel de per\u00f3xido de hidrog\u00eanio (H2O2), prometendo uma nova era de efici\u00eancia ambiental e industrial.<\/p>\n\n\n\n

A equipe de pesquisa, liderada pelo professor Jiang Donglin, do Departamento de Qu\u00edmica da NUS, revelou um novo m\u00e9todo que aproveita a luz solar para sintetizar H2O2 diretamente da \u00e1gua e do ar, empregando uma estrutura org\u00e2nica covalente hexavalente (COF) exclusiva.<\/p>\n\n\n\n

A chave para essa t\u00e9cnica inovadora est\u00e1 nas COFs especialmente projetadas que apresentam densas redes doadoras-aceitadoras e liga\u00e7\u00f5es projetadas, promovendo uma alta taxa de gera\u00e7\u00e3o de carga fotoinduzida e fornecendo locais cataliticamente ativos. Esses COFs hexavalentes s\u00e3o meticulosamente estruturados com canais microporosos que garantem o r\u00e1pido fornecimento de \u00e1gua e oxig\u00eanio diretamente para os locais onde ocorre a s\u00edntese de H2O2, maximizando assim a efici\u00eancia.<\/p>\n\n\n\n

Demonstrando uma efici\u00eancia qu\u00e2ntica de 17,5% sob luz vis\u00edvel a 420 nm em reatores em lote, esse m\u00e9todo n\u00e3o apenas estabelece um novo padr\u00e3o de efici\u00eancia fotocatal\u00edtica, mas tamb\u00e9m abre aplica\u00e7\u00f5es interessantes, incluindo o desenvolvimento de superf\u00edcies autolimpantes e tratamentos de desinfec\u00e7\u00e3o.<\/p>\n\n\n\n

Produ\u00e7\u00e3o tradicional de per\u00f3xido de hidrog\u00eanio<\/h2>\n\n\n\n

Tradicionalmente, a produ\u00e7\u00e3o de per\u00f3xido de hidrog\u00eanio se baseia em um m\u00e9todo conhecido como processo de antraquinona. Essa t\u00e9cnica \u00e9 respons\u00e1vel por cerca de 95% do per\u00f3xido de hidrog\u00eanio fabricado em todo o mundo<\/a>. Sua ampla ado\u00e7\u00e3o se deve \u00e0 sua natureza testada e comprovada, que foi refinada ao longo dos anos para atender \u00e0 demanda global. <\/p>\n\n\n\n

O processo da antraquinona se desenvolve em quatro est\u00e1gios: hidrogena\u00e7\u00e3o, oxida\u00e7\u00e3o, extra\u00e7\u00e3o e tratamento da solu\u00e7\u00e3o de trabalho. Cada est\u00e1gio \u00e9 crucial na transforma\u00e7\u00e3o de mat\u00e9rias-primas em per\u00f3xido de hidrog\u00eanio altamente \u00fatil.<\/p>\n\n\n\n

    \n
  1. Hidrogena\u00e7\u00e3o<\/strong>: Durante essa fase, a antraquinona – um composto org\u00e2nico – \u00e9 combinada com hidrog\u00eanio. Essa etapa prepara o cen\u00e1rio para as rea\u00e7\u00f5es qu\u00edmicas essenciais para a cria\u00e7\u00e3o da base do per\u00f3xido de hidrog\u00eanio.<\/li>\n\n\n\n
  2. Oxida\u00e7\u00e3o<\/strong>: Nessa etapa, a antraquinona previamente tratada \u00e9 exposta ao oxig\u00eanio. Essa exposi\u00e7\u00e3o desencadeia uma rea\u00e7\u00e3o cr\u00edtica para formar a estrutura b\u00e1sica do per\u00f3xido de hidrog\u00eanio.<\/li>\n\n\n\n
  3. Extra\u00e7\u00e3o<\/strong>: Ap\u00f3s a oxida\u00e7\u00e3o, a mistura cont\u00e9m o produto desejado, mas n\u00e3o sua forma pura. Portanto, essa etapa separa cuidadosamente o per\u00f3xido de hidrog\u00eanio do restante da mistura. Essa fase \u00e9 vital para garantir que o que voc\u00ea vai obter seja o mais pr\u00f3ximo poss\u00edvel do per\u00f3xido de hidrog\u00eanio puro.<\/li>\n\n\n\n
  4. Tratamento da solu\u00e7\u00e3o de trabalho<\/strong>: Depois que o per\u00f3xido de hidrog\u00eanio \u00e9 extra\u00eddo, o que resta precisa ser reciclado e preparado para reutiliza\u00e7\u00e3o em outro ciclo de produ\u00e7\u00e3o. Esse tratamento garante que o processo seja o mais eficiente e sustent\u00e1vel poss\u00edvel dentro de sua estrutura existente.<\/li>\n<\/ol>\n\n\n\n

    Embora j\u00e1 exista h\u00e1 algum tempo, o processo de antraquinona tem sua parcela de problemas.<\/p>\n\n\n\n

    Em primeiro lugar, o m\u00e9todo consome muita energia, exigindo uma grande quantidade de energia para funcionar, o que imediatamente levanta bandeiras vermelhas no mundo atual que se preocupa com a energia<\/a>. Mas esse n\u00e3o \u00e9 o \u00fanico problema. O processo tamb\u00e9m se baseia muito no uso de solventes t\u00f3xicos. Essas subst\u00e2ncias prejudicam as pessoas e o planeta, apresentando riscos graves se vazarem ou forem descartadas de forma inadequada.<\/p>\n\n\n\n

    Al\u00e9m disso, a cria\u00e7\u00e3o do per\u00f3xido de hidrog\u00eanio dessa forma exige o uso de catalisadores caros de metais nobres. Esses materiais caros acrescentam outra camada de complexidade ao processo de produ\u00e7\u00e3o. E onde h\u00e1 complexidade, h\u00e1 mais chances de as coisas darem errado.<\/p>\n\n\n\n

    Mas talvez uma das preocupa\u00e7\u00f5es mais urgentes com o processo de antraquinona seja a quantidade de res\u00edduos que ele gera. O m\u00e9todo \u00e9 not\u00f3rio por suas rea\u00e7\u00f5es colaterais – rea\u00e7\u00f5es qu\u00edmicas n\u00e3o intencionais que ocorrem junto com a rea\u00e7\u00e3o desejada. Essas rea\u00e7\u00f5es n\u00e3o apenas reduzem a efici\u00eancia, consumindo recursos e produzindo subprodutos indesejados, mas tamb\u00e9m aumentam a carga ambiental.<\/p>\n\n\n\n

    Implica\u00e7\u00f5es dessa nova produ\u00e7\u00e3o sustent\u00e1vel de per\u00f3xido de hidrog\u00eanio<\/h2>\n\n\n\n

    O per\u00f3xido de hidrog\u00eanio tem v\u00e1rias finalidades, funcionando como subst\u00e2ncia branqueadora, desinfetante, agente oxidante e catalisador para iniciar e reticular pol\u00edmeros. Suas aplica\u00e7\u00f5es abrangem v\u00e1rios setores, incluindo t\u00eaxteis, produ\u00e7\u00e3o de papel, fabrica\u00e7\u00e3o de produtos qu\u00edmicos, usos militares, eletr\u00f4nicos, processamento de alimentos, produtos farmac\u00eauticos, cosm\u00e9ticos, conserva\u00e7\u00e3o ambiental e metalurgia.<\/p>\n\n\n\n

    Em 2018, o uso mundial de per\u00f3xido de hidrog\u00eanio<\/a> era de aproximadamente 6,5 milh\u00f5es de toneladas m\u00e9tricas, um n\u00famero que vem apresentando uma r\u00e1pida trajet\u00f3ria ascendente. <\/p>\n\n\n\n

    O desenvolvimento de um novo m\u00e9todo para sintetizar o per\u00f3xido de hidrog\u00eanio diretamente da \u00e1gua e do ar, usando a luz solar e uma estrutura org\u00e2nica covalente hexavalente (COF) especialmente projetada, representa um marco significativo na sustentabilidade e na efici\u00eancia industrial. Esse avan\u00e7o aborda as preocupa\u00e7\u00f5es ambientais associadas \u00e0 produ\u00e7\u00e3o tradicional de H2O2 e oferece uma alternativa mais limpa e com maior efici\u00eancia energ\u00e9tica.<\/p>\n\n\n\n

    Publicada na prestigiosa revista Nature Catalysis<\/a>, a pesquisa n\u00e3o apenas demonstra o potencial de redu\u00e7\u00e3o da pegada ambiental da produ\u00e7\u00e3o de H2O2, mas tamb\u00e9m destaca a engenhosidade da equipe da NUS em superar desafios de longa data no campo da cat\u00e1lise. <\/p>\n\n\n\n

    Al\u00e9m do estudo inovador da Universidade Nacional de Cingapura (NUS), outros m\u00e9todos sustent\u00e1veis para o per\u00f3xido de hidrog\u00eanio est\u00e3o sendo explorados por pesquisadores e ind\u00fastrias. Esses m\u00e9todos inovadores visam a reduzir o consumo de energia, minimizar a produ\u00e7\u00e3o de res\u00edduos perigosos e utilizar recursos mais seguros e prontamente dispon\u00edveis. Veja a seguir alguns caminhos promissores:<\/p>\n\n\n\n