Aluna de Doutorado do programa de Engenharia Química (PEQ) da Coppe, Liliane Damaris Pollo, desenvolve pesquisa inovadora e energeticamente eficiente de separação por membranas da mistura dos gases propano e propeno, insumos básicos da indústria petroquímica. O segundo, em particular, é a matéria-prima do plástico polipropileno, uma das grandes comodities mundiais.
O estudo rendeu a Liliane o 1° Prêmio Dow em Sustentabilidade, na categoria Doutorado, concedido pela empresa Dow Química. A pesquisadora defenderá, até o final deste ano, sua tese intitulada Membranas de poliuretano contendo nanopartículas de prata como uma eficiente alternativa na separação de propeno ou propano, sob orientação dos professores Alberto Cláudio Habert e Cristiano Borges. Sua pesquisa integra as atividades do Pronex, CNPq e Faperj sobre membranas de transporte facilitado.
O método desenvolvido por Liliane corresponde a um moderno processo de separação, recuperação e purificação de correntes gasosas por meio de membranas seletivas, aptas a funcionarem como filtros moleculares.
A separação propeno e propano representa uma demanda de atualização permanente frente a limitações energéticas da tecnologia atual. As membranas em formato de filmes ou fibras ocas desenvolvidas nessa pesquisa representam uma nova alternativa perante esse quadro.
Atualmente esses gases são separados em torres de destilação por um processo que envolve elevados custos, tanto em energia como em infra-estrutura. Em contrapartida, a permeação de gases, obtida a baixas pressões, apresenta custos de compreensão bem mais vantajosos do que os processos de destilação. Tal método inovador, desenvolvido por Liliane, possibilita vantagem energética – gastos menores em processos – e adequação ecológica – descartes reduzidos no processamento.
– Os módulos contendo as membranas seletivas são compactos, o que possibilita operação simples e de fácil adaptação à escala de produção do propeno. Esse processo ainda causaria menor impacto ao meio ambiente – destacou a doutoranda.
As moléculas de propeno e propano da mistura petroquímica apresentam diferenças de propriedades estruturais e interagem de modo distinto com o material que compõe a membrana. Difundem com velocidades diferentes através dessa, o que permite separações eficientes. “Deve-se observar que não se trata de uma segregação feita por tamanhos distintos, mas sim por diferença de afinidade e de interação físico-química dos componentes gasosos com o material da membrana”, destacou Liliane.
Segundo a pesquisadora, esta membrana desenvolvida compreende filmes poliméricos densos e altamente delgados, que contém sais ou nanopartículas metálicas, chamados de agentes transportadores.
– Esse material é altamente seletivo, uma vez que os agentes transportadores geram interações altamente preferenciais com moléculas de propeno, com permeabilidades muito mais elevadas que as das moléculas de propano, podendo-se assim, obter graus distintos de segregação molecular, capaz de efetuar a separação completa de um componente frente ao outro – explica Liliane.