{"id":5245,"date":"2021-09-01T13:37:57","date_gmt":"2021-09-01T16:37:57","guid":{"rendered":"http:\/\/ww16.ce.gov.br\/nutec\/?p=5245"},"modified":"2022-10-17T11:39:16","modified_gmt":"2022-10-17T14:39:16","slug":"estruturas-metal-organicas","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ww16.ce.gov.br\/nutec\/estruturas-metal-organicas\/","title":{"rendered":"Estruturas Metal-Org\u00e2nicas"},"content":{"rendered":"

Artigo de opini\u00e3o de Jo\u00e3o C\u00e9sar de Freitas Pinheiro – Diretor de Inova\u00e7\u00e3o Tecnol\u00f3gica do Nutec<\/p>\n

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Digamos que consigamos \u00edons met\u00e1licos de um lado e mol\u00e9culas org\u00e2nicas estruturadas de outro. Nas \u00faltimas duas d\u00e9cadas mais de 20 mil EMOs (Estruturas Metal-Org\u00e2nicas) foram elaboradas na ind\u00fastria qu\u00edmica com esses ingredientes. Essa categoria de materiais \u00e9 uma das atuais tecnologias de ponta. Vejam uma das propriedades das EMOs: Um grama de material EMO pode se espalhar por uma \u00e1rea compar\u00e1vel a de um campo de futebol. Isso se d\u00e1 porque a estrutura\u00e7\u00e3o dos poros desse material \u00e9 extremamente ordenada.<\/p>\n

As rea\u00e7\u00f5es qu\u00edmicas e a adsor\u00e7\u00e3o de mol\u00e9culas s\u00e3o mais permitidas nestas \u201cesponjas\u201d que acolhem, seguram e liberam mol\u00e9culas de seus poros. O Nutec procurar\u00e1 se engajar em pesquisas inovadoras de cria\u00e7\u00e3o de novos materiais comp\u00f3sitos \u00e0 base de metais e ligantes org\u00e2nicos, que podem ser combinados de infinitas maneiras para formar blocos de constru\u00e7\u00e3o de estruturas EMOs.<\/p>\n

As estruturas uniformes, de porosidade ajust\u00e1vel, assim como as variadas funcionalidades ir\u00e3o oferecer solu\u00e7\u00f5es para diversos segmentos e aplica\u00e7\u00f5es na ind\u00fastria qu\u00edmica. Considerando o parque industrial j\u00e1 instalado no Cear\u00e1, o quadro de pesquisadores e os laborat\u00f3rios j\u00e1 instalados no Nutec (na GEMAT, na GETAQ e na GEMEA), a tend\u00eancia \u00e9 iniciar um programa de projetos que abranjam os seguintes objetivos, economicamente vi\u00e1veis: 1) Adsor\u00e7\u00e3o de g\u00e1s e l\u00edquidos; 2) Armazenamento de g\u00e1s; 3) Condutividade el\u00e9trica; 4) Alimentos; 5) Cat\u00e1lise; 6) Sensoriamento e detec\u00e7\u00e3o; 7) Tratamento de gases; 8) Moderniza\u00e7\u00e3o de t\u00eaxteis.<\/p>\n

No caso de alimentos, uma demanda importante \u00e9 a amplia\u00e7\u00e3o do prazo de validade de frutas e vegetais. As EMOs podem ser usadas como adsorventes e em sistemas de libera\u00e7\u00e3o controlada de conservantes. Testes apontam que a qualidade dos alimentos e a vida \u00fatil dos mesmos embalados com as EMOs podem ser prolongadas at\u00e9 9 meses. Portanto, o desperd\u00edcio de alimentos pode ser consequentemente reduzido por embalagens \u00e0 base de EMOs. Isso \u00e9 por demais interessante para a CEASA, para a SDA e at\u00e9 para o estreitamento de rela\u00e7\u00f5es com o MAPA.<\/p>\n

Ainda n\u00e3o estamos preparados para o setor farmac\u00eautico. As EMOs s\u00e3o usadas para liberar ingredientes farmac\u00eauticos ativos ou em medicamentos que protegem estes ingredientes contra o \u00e1cido g\u00e1strico. Para as vacinas, por exemplo, a EMO garante uma libera\u00e7\u00e3o constante da subst\u00e2ncia ativa com o ajustamento das estruturas metal-org\u00e2nicas \u00e0 situa\u00e7\u00e3o. Mas, podemos tentar explorar, por exemplo, o controle de umidade, da adsor\u00e7\u00e3o de gases t\u00f3xicos e a purifica\u00e7\u00e3o do ar. Muitas dessas aplica\u00e7\u00f5es poder\u00e3o ser \u00fateis \u00e0s empresas como CEG\u00c1S, CSP, GNR e outras.<\/p>\n

Como o governo cearense tem como alternativa a racionaliza\u00e7\u00e3o da mobilidade urbana e o uso dos carros el\u00e9tricos, devemos lembrar que as EMOs podem melhorar o armazenamento de g\u00e1s em ve\u00edculos movidos a GNV e as baterias em ve\u00edculos el\u00e9tricos. Como tem baixa densidade e \u00e1rea de superf\u00edcie elevada, as EMOs podem armazenar g\u00e1s, como g\u00e1s natural ou gases t\u00f3xicos, por exemplo arsinas. As mol\u00e9culas de g\u00e1s s\u00e3o empilhadas dentro dos poros interagem com a superf\u00edcie do EMO. Este efeito de adsor\u00e7\u00e3o adicional, dentro dos poros, aumenta significativamente a quantidade de g\u00e1s armazenada em um botij\u00e3o de g\u00e1s. Assim, os gases podem ser armazenados em press\u00e3o subatmosf\u00e9rica, abaixo de 1 atmosfera, evitando dispers\u00e3o no caso de vazamento pelo recipiente, o que \u00e9 muito bom, especificamente em se tratando de ve\u00edculos a g\u00e1s.<\/p>\n

As melhorias nas baterias est\u00e3o sendo direcionadas tamb\u00e9m para computadores e telefones celulares. Novos eletrodos e comp\u00f3sitos eletrol\u00edticos com desempenho aperfei\u00e7oado est\u00e3o sendo constru\u00eddos com estas estruturas. O tempo de carregamento das baterias de celulares est\u00e1 sendo reduzido para minutos. Um iPhone pode ter sua bateria carregada em menos de 10 minutos se ela for baseada em EMO. Numa sider\u00fargica, como a da CSP, ou numa cimenteira como a APODI, por exemplo, a detec\u00e7\u00e3o de gases t\u00f3xicos requer processos muito sens\u00edveis e r\u00e1pidos.<\/p>\n

As EMOs s\u00e3o capazes de detectar gases rapidamente em baixas concentra\u00e7\u00f5es e s\u00e3o reutiliz\u00e1veis ap\u00f3s curta regenera\u00e7\u00e3o. Por isso s\u00e3o perfeitos para serem aplicados em sensores. Na ind\u00fastria qu\u00edmica \u00e9 dif\u00edcil separar hidrocarbonetos, principalmente etano e etileno. As EMOs conseguem oferecer seletividades para o g\u00e1s que se quer separar e s\u00e3o capazes de proporcionarem novas rotas para a separa\u00e7\u00e3o dos gases.<\/p>\n

Devemos conviver com o semi\u00e1rido de forma harm\u00f4nica. Para isto precisamos de informa\u00e7\u00f5es seguras sobre a natureza f\u00edsica, qu\u00edmica e biol\u00f3gica das \u00e1guas, que tamb\u00e9m podem ser coletadas do ar seco do nosso clima, principalmente do Cear\u00e1 Central, para que elas sejam suficientes ao consumo de in\u00fameras comunidades. Os EMOs podem adsorver estas \u00e1guas, coletando-as no semi\u00e1rido cearense. Fica o recado para o setor industrial, os centros de pesquisa, as universidades do Cear\u00e1 e do Brasil, assim como as portas abertas do Nutec para atua\u00e7\u00e3o conjunta.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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