Aluna de doutorado desenvolve método para produzir etanol a partir de água de petróleo, em Três Pontas

A “trespontana” Juliana Ferreira de Brito obteve grande destaque em sua tese de doutorado defendida na Unesp (Universidade do Estado e São Paulo). Ela conseguiu transformar um dos resíduos da produção de petróleo, chamado água de petróleo, em etanol e metanol, o que traz benefícios econômicos, sociais e ambientais.

O objetivo do trabalho de Juliana Ferreira de Brito era desenvolver uma maneira limpa de tratar a água de petróleo, reduzindo o dióxido de carbono (CO2) gerado nesse processo. E, ao mesmo tempo, obter etanol, combustível que emite menos poluentes.

Da esquerda para a direita: professores Tremiliosi Filho (USP), Marcelo Orlandi (Unesp), pesquisadora Juliana Ferreira de Brito, e professoras Maria Valnice Boldrin (orientadora), Lúcia Mascaro (UFSCar) e Michelle Brugnera (UFMT) na defesa da tese de Juliana/Foto:Divulgação
Outro produto gerado foi o metanol, que também pode ser utilizado como combustível, mas de maneira bem mais restrita que o etanol, devido a sua toxicidade em contato com a pele ou se consumido.

A possibilidade de se produzir metanol a partir da água de petróleo foi uma consequência do estudo que embasou a tese de doutorado da pesquisadora Juliana Ferreira de Brito, intitulado “Sistemas Fotoeletrocatalíticos Baseados em Eletrodos de Ti/TiO2-CuO, NtTiO2-NsCuO, NtTiO2-ZrO2 e GDL-Cu2O Aplicados de Forma Isolada e Concomitantemente à Oxidação da Água, Redução de CO² Dissolvido e Oxidação de Compostos Orgânicos da Água Residual de Petróleo”.

Todo trabalho de pesquisa da trespontana Juliana teve a orientação da professora Maria Valnice Boldrin, do Instituto de Química da Unesp em Araraquara.

A pesquisa foi reconhecida em 2019 com o Prêmio Unesp de Teses, cujo resultado foi divulgado em dezembro. O trabalho todo foi iniciado por ela bem antes.

Sistema de reação criado por Juliana Ferreira de Brito/Foto: Divulgação

“Eu iniciei as pesquisas apenas de redução de CO2 em 2011, em 2013 fui para os EUA aprender um pouco mais sobre o assunto, com o mesmo financiamento de bolsa BEPE. Assim que voltei dos EUA iniciei o doutorado já com a ideia de realizar o projeto da oxidação da água de petróleo e a redução de CO2 concomitante para gerar etanol e metanol”, revelou.

“O tratamento da água de petróleo por si só geraria gás carbônico, que é um dos responsáveis pelo aquecimento global, por isso, a importância de se realizar a redução do CO2 junto ao tratamento da água de petróleo. Em nossa pesquisa, para não agravar essa questão, construímos um único dispositivo para realizar a redução fotoeletrocatalítica do dióxido de carbono (CO2) e obter compostos orgânicos enérgicos, como metanol e etanol. Ambos os processos foram realizados simultaneamente pela primeira vez e com sucesso. Foram desenvolvidos os eletrodos que poderiam ser usados em ambos os casos, um reator teste foi montado por mim e as condições de reação foram estabelecidas”, explica Juliana Ferreira de Brito.

Foto Ilustrativa

O reator foi desenvolvido depois de trabalhar com um grupo de pesquisa na Itália, por meio da Bolsa de Estágio de Pesquisa no Exterior (BEPE) da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP). Esse grupo estuda a oxidação da água e a geração de hidrogênio em um sistema de dois compartimentos. Durante cinco meses, trabalhou com a oxidação da água para produzir hidrogênio e também com redução do CO2, usando diferentes reatores. Quando voltou ao Brasil adaptou o que tinha utilizado na Itália para conseguir realizar o tratamento do resíduo e a redução de CO2 com geração de metanol e etanol em reações concomitantes.

Segundo a Agência Nacional de Petróleo (ANP), o nome técnico da água de petróleo é água de processo ou de produção, que é injetada no reservatório de petróleo com o objetivo de forçar a saída do óleo da rocha.

“Essa água entra em contato com o petróleo, que tem alguns componentes tóxicos, portanto a água não pode ser reutilizada para nada, nem pode ser descartada de forma trivial. Ela precisaria ser tratada para ter alguma finalidade”, ressaltou a pesquisadora trespontana.

Os experimentos foram divididos em dois compartimentos, porém realizados no mesmo reator, o que reduz o gasto de energia. De um lado, a pesquisa conseguiu tratar 70% do contaminante mais resistente encontrado na composição da água de petróleo, um composto aromático conhecido como álcool benzílico. Para cada 100 litros de água de petróleo, 70 são tratáveis.

“Essa água não pode ser reutilizada para consumo, mas pode ser reutilizada no próprio processo de extração do petróleo, não teria que pegar uma nova água do mar. A água pode ser tratada na plataforma e reutilizada, num ciclo fechado, sem utilização de mais água. A água de petróleo é muito tóxica, é complicado apenas diluir ela na água do mar e descartar”, disse Juliana.

A pesquisadora trespontana Juliana Ferreira de Brito/Foto: Divulgação

No outro compartimento, foi feito a redução de CO2 para a produção de combustível. Para cada 100 litros de água, é possível gerar 20 litros de etanol e 1,3 de metanol. A pesquisadora, que hoje trabalha na Universidade de São Carlos, diz que dar um destino atraente economicamente para um resíduo é a única maneira de a indústria ter interesse em tratá-lo.

“A indústria não vai diminuir a produção, não tem como olhar o resíduo hoje com um vilão, que vamos conseguir não produzir. A gente tem que ver o resíduo como fonte de alguma outra coisa. O objetivo é conseguir, a partir de um resíduo inevitável, algo interessante economicamente e socialmente”, afirmou.

Como exemplo de atividade que faz uso lucrativo de seus resíduos, ela cita o exemplo da indústria do álcool.

“A indústria não tem interesse em tratar o resíduo quando é apenas dispendioso, não gera nada em troca. Mas a indústria da cana-de-açúcar e do álcool conseguiu algo interessante: o bagaço, que é o resíduo gerado, é queimado para produzir energia. Para a indústria o resíduo tem que ter algum retorno econômico”, pontuou Juliana.

Fonte e fotos: Conexão Três Pontas

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