Catálise enzimática produz biodiesel mais verde

(notícia brasileira)
Uma das plataformas de pesquisa previstas no PNA (Plano Nacional de Agroenergia) é a plataforma do biodiesel. Tendo em vista que cerca de 50% da matriz de combustíveis veiculares nacional é composta por diesel, o biodiesel aparece nesse cenário como um combustível promissor, já que suas propriedades físicas e químicas são similares ao diesel convencional, permitindo o seu uso em misturas com o diesel em qualquer motor a diesel sem a necessidade de modificações no sistema de ignição ou no injetor de combustível.

No Brasil já existem dezenas de indústrias desse biocombustível em operação. A produção do biodiesel é principalmente realizada a partir da reação entre um óleo vegetal e um álcool. Para tornar isto possível, um catalisador é adicionado a fim de aumentar a velocidade da reação. Nos processos industriais utiliza-se um catalisador alcalino (hidróxido de sódio ou de potássio). No processo, além do biodiesel, é também formado o co-produto glicerol, que pode ser recuperado e tem amplas aplicações nas indústrias farmacêutica, alimentícia, cosmética e de plásticos.

A produção do biodiesel por catálise alcalina, entretanto, possui diversos problemas: o consumo de energia no processo é alto, a recuperação do glicerol produzido na reação é difícil e o catalisador alcalino solúvel precisa ser removido do produto. A necessidade de tratamento do efluente alcalino gerado e o alto consumo de água durante a lavagem nas etapas de purificação do biodiesel fazem com que o processo alcalino tenha um impacto significativo no meio ambiente. Além disso, se o óleo contiver pequenas quantidades de ácidos graxos livres há a formação de sabões, o que leva a uma redução no rendimento da reação, além de dificultar o processo de purificação.

Tendo em vista esses problemas, uma alternativa que vem sendo estudada é a utilização de enzimas como catalisadores para a produção de biodiesel. Enzimas são catalisadores biológicos (biocatalisadores) que podem ser produzidos por microrganismos e são biodegradáveis. A produção de biodiesel por via enzimática tem potencial para superar os problemas da catálise alcalina. Além de as enzimas serem biodegradáveis, não há a formação de sabões no processo, o glicerol pode ser facilmente recuperado sem tratamento complexo, o consumo de energia no processo é menor (a temperatura de reação é mais baixa), há uma drástica redução na quantidade de efluentes e, além disso, as enzimas podem ser recuperadas e reutilizadas.

A produção do biodiesel em escala industrial utilizando enzimas, no entanto, não tem sido adotada principalmente devido ao alto custo dos biocatalisadores. Por este motivo, encontrar processos que reduzam o custo do processo enzimático torna-se essencial. Uma das possibilidades é a reutilização do biocatalisador, o que pode ser possível através da fixação das enzimas em suportes sólidos. Outra alternativa seria utilizar resíduos agro-industriais para o cultivo de microrganismos para a produção de lipases. A aplicação destes resíduos fornece substratos alternativos de baixo custo e é economicamente interessante para países que são grandes produtores agrícolas, como o Brasil.
Assim, os estudos que vêm sendo realizados com o intuito de viabilizar a produção do biodiesel utilizando enzimas como catalisadores são promissores e podem levar à produção de um biodiesel ainda mais "verde".

Postado por Bárbara Leal 

Catalisador para biodiesel feito de camarão

Cientistas chineses produziram um novo catalisador a partir de um composto químico extraído da carapaça de camarões que torna o processo de produção de biodiesel mais rápido, mais barato e menos danoso ao meio ambiente.

Xinsheng Zheng e os seus colegas afirmaram que as preocupações mundiais com o aquecimento global estão a levar as pessoas a colocarem as suas esperanças nos biocombustíveis. Contudo, os avanços não serão tão grandes quanto o esperado, dizem eles, se a produção dos combustíveis renováveis continuar a exigir os catalisadores hoje utilizados para transformar soja, canola e outros grãos em biodiesel.

Os catalisadores tradicionais não podem ser reutilizados e devem ser neutralizados, o que é feito com grandes quantidades de água. O resultado é o desperdício de outro recurso escasso, a água, que é devolvida poluída ao meio ambiente.

Camarão com canola

(Canola- um óleo que deve conter menos de 2% de ácido erúcico e cada grama de componente sólido da semente seco ao ar deve apresentar o máximo de 30 micromoles de glucosinolatos).
Eles acreditam ter encontrado uma solução para o problema na carapaça do camarão. Mais especificamente, na quitina, o principal componente da carapaça dos artrópodes.

Num processo de três etapas, os pesquisadores chineses descrevem como a quitina pode ser transformada em sacarídeos por meio da sua carbonização parcial e posterior ativação. Nos testes em laboratório, o novo catalisador de camarão converteu óleo de canola em biodiesel de forma mais eficiente e mais rápida do que um catalisador convencional - 89% de conversão em três horas.

O novo catalisador, do tipo heterogéneo, também pode ser reutilizado depois de separado do rejeito por filtração, minimizando os resíduos e a poluição gerada na produção do biodiesel.

Talvez no futuro as pessoas possam chegar a um posto de gasolina e pedir um biodiesel com um toque de camarão, o que acham?

Por André Bernardes

Equilíbrio ácido-base no sangue

O grau de acidez é uma importante propriedade química do sangue e de outros líquidos corporais. Normalmente, o sangue é discretamente alcalino, com um pH situado na faixa de 7,35 a 7,45. O equilíbrio ácido-base é controlado com precisão pois, mesmo um pequeno desvio da faixa normal, pode afectar gravemente muitos órgãos.

O organismo utiliza três mecanismos para controlar o equilíbrio ácido-base do sangue. Em primeiro lugar, o excesso de ácido é excretado pelos rins, principalmente sob a forma de amónia. Os rins possuem uma certa capacidade de alterar a quantidade de ácido ou de base que é excretada, mas, geralmente, esse processo demora vários dias. Em segundo lugar, o corpo utiliza soluções tampão1 do sangue para se defender contra alterações súbitas da acidez. O tampão mais importante do sangue utiliza o bicarbonato (um composto básico) que se encontra em equilíbrio com o dióxido de carbono (um composto ácido). À medida que mais ácido ingressa na corrente sanguínea, mais bicarbonato e menos dióxido de carbono são produzidos.

À medida que mais base entra na corrente sanguínea, mais dióxido de carbono e menos bicarbonato são produzidos. Em ambos os casos, o efeito sobre o pH é minimizado. O terceiro mecanismo de controlo do pH do sangue envolve a excreção do dióxido de carbono. O dióxido de carbono é um subproduto importante do metabolismo do oxigénio e, consequentemente, é produzido constantemente pelas células. O sangue transporta o dióxido de carbono até os pulmões, onde é expirado. Os centros de controlo respiratório localizados no cérebro regulam a quantidade de dióxido de carbono que é expirado através do controlo da velocidade e profundidade da respiração.

Quando a respiração aumenta, a concentração de dióxido de carbono diminui e o sangue torna-se mais básico. Quando a respiração diminui, a concentração de dióxido de carbono aumenta e o sangue torna-se mais ácido. Através do ajuste da velocidade e da profundidade da respiração, os centros de controlo respiratório e os pulmões são capazes de regular o pH sanguíneo minuto a minuto. Uma alteração em um ou mais desses mecanismos de controlo do pH pode produzir uma das principais alterações do equilíbrio ácido-base: a acidose ou a alcalose. A acidose é uma condição na qual o sangue apresenta um excesso de ácido (ou uma falta de base), acarretando frequentemente uma redução do pH sanguíneo.

A alcalose é uma condição na qual o sangue apresenta um excesso de base (ou uma falta de ácido), acarretando ocasionalmente um aumento do pH sanguíneo. A acidose e a alcalose não são doenças, mas sim consequências de vários distúrbios. A presença de uma acidose ou uma alcalose provê um indício importante ao médico de que existe um problema metabólico grave. A acidose e a alcalose podem ser classificadas como metabólicas ou respiratórias, de acordo com a sua causa primária. A acidose metabólica e a alcalose metabólica são causadas por um desequilíbrio na produção e na excreção de ácidos ou bases pelos rins. A acidose respiratória e a alcalose respiratória são causadas principalmente por distúrbios pulmonares ou respiratórios.

Nasa testa espectrómetro que estudará a formação de galáxias

A agência espacial americana (Nasa) aguarda a entrega de um instrumento importante construído pela Agência Espacial Europeia (ESA) capaz de observar o nascimento das estrelas e remontar à formação das primeiras galáxias. O aparelho vai equipar o telescópio espacial James Webb (JWST), com lançamento previsto para 2014.


Uma cópia do espectrómetro NIRSpec, idêntico ao que será mandado para o espaço, foi recebido pela Nasa, na semana passada, para testes. O seu desenvolvimento durou cinco anos num trabalho de alta precisão, que envolveu 25 empresas.



A expectativa dos cientistas é que o espectrómetro, que será colocado em órbita a 1 milhão e meio de quilómetros da Terra, consiga estudar até 100 galáxias simultaneamente. O NIRSpec vai trabalhar no comprimento de onda do infravermelho, entre 0.6 e 5 microns ou milésimos de milímetros. O objectivo é captar a luz das galáxias, emitida há mais de 13 bilhões de anos.
Os especialistas explicam que para conseguir detectar as pequenas variações de temperatura o instrumento precisa ser resfriado a -238° centígrados. Para tal, sua armação foi construída com cerâmicas especiais.


O futuro telescópio JWST será, também, composto por escudo solar gigante; uma câmara infravermelha, fabricada na America; e um sensor canadense que permitirá ao telescópio orientar-se com grande precisão. O espelho primário medirá 6.5 metros de diâmetro. Para se ter uma ideia, no telescópio espacial Hubble o espelho primário mede apenas 2.4 metros.


“É um verdadeiro desafio. Nós montamos o telescópio na temperatura ambiente. Depois temos que resfriar 4 mil quilos a -238°C, o que levará aproximadamente um mês”, explicou Phil Sabelhaus, coordenador do projeto para a Nasa.


Sabelhaus ressalta a grande dificuldade de testar um instrumento assim, na Terra. Como os seus instrumentos ópticos são ultra-precisos, qualquer vibração, por mínima que seja, pode interferir nos sinais captados e nos resultados dos testes.


A minha pergunta é: Como é que algo, tão pouco conhecido e não relevante no nosso dia-a-dia, nos pode vir a dar informações tão importantes sobre o passado do universo?


Notícia postada por Carolina.

A importância dos complexos

O campo de aplicações dos complexos é muito vasto. Por exemplo, na área da medicina, utilizam-se complexos de európio luminescentes para a deteção de células malignas.

Vejam o seguinte artigo:

Estudos Espectroscópicos de Complexos de Európio Luminescentes:

estrutura conformacional, interacções não-covalentes,

efeito de antena e colheita de luz.

Paulo J. A. Ribeiro-Claro

Departamento de Química – CICECO, Universidade de Aveiro, P-3810-193 AVEIRO; pclaro@dq.ua.pt

Os catiões trivalentes de lantanídeos, em particular, európio (III) e térbio (III),

apresentam propriedades fotoluminescentes favoráveis a uma grande variedade de aplicações ópticas, desde fibras amplificadoras a lasers de estado sólido. Contudo, as bandas de absorção características destes catiões – estreitas e de fraca intensidade – tornam difícil a obtenção de luminescência por excitação directa. O problema pode ser ultrapassado por complexação do catião com ligandos orgânicos com bandas de absorção largas e intensas. A luminescência do catião é amplificada por transferência de energia intramolecular a partir do estado excitado do ligando – “efeito de antena”.

Nos últimos anos, um conjunto de novos materiais luminescentes baseados em complexos de Eu(III) tem sido desenvolvido no âmbito do Laboratório Associado CICECO – Centro de Investigação em Materiais Cerâmicos e Compósitos – por uma equipa multidisciplinar que integra as componentes de síntese orgânica e inorgânica, caracterização estrutural, simulação computacional e caracterização de fotoluminescência. Esta comunicação visa apresentar alguns dos resultados mais significativos já obtidos, com ênfase nos estudos espectroscópicos e na descoberta do efeito designado por “colheita de luz”.

Afinal, a Química é uma ciência que existe para apoiar outras áreas necessárias para o desenvolvimento e bem-estar da vida humana.

A minha questão é a seguinte: com base no tema cultural deste ano, dá cor à vida, será que podemos dizer que estes novos complexos podem dar cor à vida humana?

Dinâmica de vitória

Vou fugir um bocadinho aos temas anteriores, mas penso que para além de alunos e químicos também somos pessoas. Acho que o nosso blog também nos pode fazer conhecer um pouco mais de nos próprios, a partir da partilha de ideias e ideais. Para assim sermos  Homens e Mulheres mais íntegros, com H grande. 

Pois na nossa vida, quer enquanto alunos, químicos, médicos ou outra coisa qualquer temos lugar a triunfar e por outras vezes a sermos derrotados.  

Os segredos para triunfar

Os últimos estudos sobre a fórmula do êxito revelam que existe, para além do talento pessoal, da perseverança, do optimismo ou mesmo
dos genes herdados, um elemento que age na sombra e que se revela determinante: a sorte. Descubra a receita básica para ser um vencedor.

Durante o mês de Julho, o desporto espanhol açambarcava os títulos da imprensa internacional. Todos os comentadores analisavam, com admiração, os factores que tinham contribuí do para fazer a selecção de Espanha vencer o Mundial de Futebol; Rafael Nadal, o Torneio de Wimbledon; Alberto Contador, a Volta a França. Enquanto tudo parecia ser vitórias e sorrisos para Espanha, a selecção portuguesa regressava, tristonha, da África do Sul, Maradona chorava a derrota como seleccionador da Argentina e a França inteira recriminava o papel ridículo que os seus jogadores tinham feito no Mundial, com os bleus a faltar aos treinos e a insultar o treinador.

Quando nos interrogamos sobre os motivos do êxito ou do fracasso, há quem coloque a ênfase na sorte ou no azar, enquanto outros evocam o talento ou a sua ausência, o esforço ou a abulia, a inteligência, as aptidões sociais, o dom da oportunidade, o faro para os negócios... A verdade é que costumamos atribuir os nossos êxitos ao mérito pessoal, e os dos outros às circunstâncias (sorte, cunhas...). Os nossos fracassos, pelo contrário, devem-se ao azar ou à injustiça; os dos restantes, ao comportamento das pessoas em causa.

Em psicologia, esta forma de ver as coisas é designada por “erro fundamental de atribuição”. Consiste em colocar a ênfase ou sobrevalorizar as características da personalidade e as motivações psicológicas, e em menosprezar ou ignorar os factores exteriores quando se pretende explicar o comportamento de alguém numa situação. Esse desvio está também relacionado com aquilo que Julian Rotter, psicólogo da Universidade do Connecticut, denomina “locus de controlo”, pelo local onde situamos as causas do que nos acontece.

O que sugiro é debatermos e partilhar-mos um pouco das nossas experiências e claro procurarmos explicar, com ciência;  o "como" encaramos estas situações.

Aqui têm ainda mais informação: 

http://www.superinteressante.pt/index.php?option=com_content&view=article&id=186:dinamica-de-vitoria&catid=24:artigos&Itemid=104

(continuação da notícia)

Google investe em sistema de energia eólica longe da costa dos EUA

Por Catarina Coimbra

 

Google investe em sistema de energia eólica longe da costa dos EUA

Projeto chamado de Atlantic Wind Connection pretende criar sistema de transmissão de energia eólica suficiente para abastecer 1.900 famílias

Terça-feira, 12 de outubro de 2010 às 13h20

O Google anunciou que está investindo em um projeto chamado de Atlantic Wind Connection, ou Conexão Atlântica de Vento, em tradução livre. O investimento é uma tentativa de criar um sistema de transmissão de energia eólica longe da costa que liga as turbinas através de vários quilômetros.

Será utilizado um cabo submarino projetado para transportar a energia ligando diversos parques eólicos longe da costa à rede elétrica norte-americana. Os custos para a construção do projeto estão estimados em US$5 bilhões, de acordo com o The New York Times.

O sistema seria capaz de gerar 6 mil megawatts, potência suficiente para abastecer 1.900 famílias. De acordo com o Google, o projeto facilita a ampliação da energia eólica longe da costa.

O projeto é de responsabilidade da companhia independente de transmissão Trans-Elect e os fundos vêm do Google, do investidor em energia renovável Good Energies e da empresa Marubeni, uma investidora japonesa.

Segundo a Trans-Elect, a previsão é que a construção comece em 2013 e com finalização em 2021.