Um novo estudo, conduzido por Mary Kate Mitchell Lane e defendido na Universidade Yale, explora as aplicações de fluidos supercríticos como solventes verdes ajustáveis, com potencial para transformar processos industriais e minimizar impactos ambientais. Atualmente, os solventes químicos são amplamente utilizados em processos industriais, particularmente na indústria farmacêutica, onde representam aproximadamente 60% dos insumos em massa. Esses solventes são frequentemente tóxicos, acarretando riscos à saúde humana e ao meio ambiente.
O estudo se concentra na possibilidade de substituir solventes tóxicos por fluidos supercríticos (SCF), que são substâncias em condição supercrítica — ou seja, em um estado acima de sua temperatura e pressão crítica que combina características vantajosas de líquidos e gases. Esses fluidos não apenas são não-tóxicos, mas também podem ser fontes renováveis, como o dióxido de carbono, o etanol e a água.
Uma das descobertas fundamentais do estudo é o uso do dióxido de carbono supercrítico (scCO₂) para a extração seletiva de fucoxantina, um composto de alto valor agregado com benefícios médicos, a partir de biomassa de microalgas. A pesquisa evidenciou que o scCO₂ com densidade e polaridade ajustáveis pode priorizar a extração de fucoxantina e suprimir a extração concomitante de clorofilas indesejadas.
A pesquisa aponta para a criação de um processo de biorrefinaria integrada, focado em maximizar o valor da biomassa renovável. Ao manobrar a polaridade dos solventes durante o processo, o estudo aborda a produção otimizada de múltiplos produtos de interesse, como os triglicerídios para biocombustíveis e o ácido eicosapentaenoico, um nutracêutico de ômega-3 altamente valorizado.
Além das biorefinarias, Lane examinou o potencial dos SCFs na síntese de nanopartículas. Os fluidos supercríticos oferecem tempos de reação rápidos, alta escalabilidade e adaptabilidade, sendo cruciais para a síntese de nanopartículas com características específicas que influenciam seu desempenho funcional. Por exemplo, a basicidade ajustável do etanol supercrítico foi utilizada para produzir nanopartículas de ceria com diferentes formas geométricas, vitais para suas futuras aplicações tecnológicas.
A pesquisa sugere que, com maior compreensão da química envolvida e otimização das condições de operação específicas, os processos SCF poderiam se tornar vitais para a transição verde das indústrias, especialmente em um mundo que busca alternativas sustentáveis e menos poluentes.
Esse avanço no engenharia verde não apenas oferece soluções viáveis para problemas ambientais preexistentes, mas também abre caminho para novas oportunidades econômicas na bioeconomia ao utilizar materiais renováveis de forma mais eficiente e segura.
Fonte: Towards Green Engineering: Applications of Supercritical Fluids as Tunable Green Solvents
