Especialista aponta desafios e oportunidades no horizonte da indústria química

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Portal Química – Perspectivas Indústria Química – Por volta de 1935 – já vai para um século – a DuPont lançou o slogan “Better Living Through Chemistry”, melhorando de vida graças à química. E, de fato, naquela época era a química quem dava as cartas, puxava o cordão, indicava o caminho para a sociedade melhorar de vida. Quem fez mais pela emancipação das mulheres do que as fibras sintéticas? Ou a pílula?

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Hoje essa colocação soaria ultrapassada. A química continua crescendo e inovando, mas quem compõe a comissão de frente da escola agora é a física. Aliás, já é assim há algum tempo.

Em 1986, foi realizado um estudo sobre custo de geração e valor de tecnologia, onde a missão era arbitrar uma pendência triangular evolvendo um licenciador de tecnologia, sua licenciada brasileira e o INPI, que representava a síntese dos interesses do país. O licenciador, um dos grandes conglomerados químicos europeus, abriu não só os laboratórios e pilotos que tinham a ver com o assunto em questão, como também a contabilidade de custos de toda a atividade de P&D do grupo. A começar com a “pesquisa fundamental” – métodos analíticos, modelizações matemáticas – cujos custos eram rateados pelas divisões que as solicitavam – passando pelos pilotos (contínuos, altamente instrumentados), até chegar, na base da pirâmide, nas células de trouble shooting que estavam lá para solucionar problemas prementes da clientela.

A empresa brasileira, além daquilo que havia pago pelo projeto e o know-how, continuava recebendo assistência técnica do licenciador, pela qual também pagava. Era esse o acordo que estava para ser prolongado por mais cinco anos, e que constituía o foco do trabalho.

Entre os ensinamentos derivados desse contrato – às vezes parece que é o consultor que deveria remunerar o cliente – está a constatação de que 1985 havia sido o primeiro ano em que, dos recém-formados admitidos para trabalhar em P&D, o número de físicos havia excedido o de químicos. Poucos anos depois, aliás, os físicos eram 85% da turma de admitidos. A tal ponto que cabe perguntar se a física não estaria a ponto de perder essa liderança para outras ciências, as ditas “da vida” ou outras, que há pouco tempo nem tinham nome, e agora surgem no sulco da química do silício, no sentido mais amplo.

Por enquanto, a química continua tendo seu papel incontornável e avança, sobretudo, em diversas frentes:

Biotecnologia, sensu latu indo desde a produção em grande escala, por fermentação de biomassa, de intermediários até então obtidos por via petroquímica (ou até inexistentes em escala comercial), até novas armas com quais combater o câncer. A diversidade de tarefas com que parece ser possível incumbir os micro-organismos parece não ter limites.

Um exemplo recente, entre muitos, é o da metionina, ácido aminado utilizado no mundo em escala que se aproxima de 1 MM t/ano, obtido por uma síntese de várias etapas em que participam matérias-primas baratas, porém altamente desagradáveis, como acroleína, metilmercaptana e HCN. Pois não é que conseguiram criar um micro-organismo que se alimenta de um coquetel de nutrientes inorgânicos e de carboidratos, excretando metionina? E isso em teores de g/l de calda no fermentador que tornam o processo competitivo com a via sintética.

Mas nem sempre o teor de produto no fermentador conta a história toda. A notícia de que a empresa californiana Verzyne estaria obtendo resultados altamente promissores com a obtenção, por fermentação, do ácido adípico faz relembrar um caso ocorrido aqui no Brasil há lá se vão bons 50 anos.

O ácido adípico, matéria-prima do náilon 66, era (e ainda é) obtido por oxidação nítrica de cicloexanol. Não é preciso dizer que se trata de um processo altamente corrosivo e poluente, que exige o emprego de materiais nobres cujo custo é várias vezes o do aço carbono. Ao servir como oxidante, o nítrico concentrado é reduzido a vapores nitrosos, os quais precisam ser recuperados e reconvertidos em ácido, exigindo um investimento suplementar em aparelhagem anexa quase equivalente ao de uma unidade de ácido virgem não é a toa que a obtenção de adípico por oxidação catalítica com ar ou oxigênio, era – é até hoje – um exemplo de Santo Graal da pesquisa.

Vai daí que quando chegou na França a notícia de que no Brasil um grupo de pesquisadores da Rhodia estava, na moita, conseguindo fazer adípico sem nítrico e com excelentes rendimentos, a reação foi de consternação. Como é que esta turma de ferrabrases lá nos trópicos consegue algo que estamos há anos tentando sem sucesso?

Mas diante dos resultados, foi autorizada a montagem de um piloto capaz de produzir quantidades suficientes para a avaliação do produto na fabricação de filamentos. E aí – decepção em Paulínia, talvez um certo alívio em Lyon – constatou-se que o produto simplesmente não iria servir: o índice de quebras de filamentos durante a estiragem, esteio dos economics de produção, era 10 ou 100 vezes o aceitável. De volta, pois, à bancada.

Acontece que as análises das impurezas haviam visado aquelas especificadas para o adípico convencional, o “nítrico”. .E o produto “ao ar” passava em todas. Mas na oxidação com ar apareciam outras impurezas, até então desconhecidas, presentes algumas em teores da ordem dos ppm, para os quais nem existiam métodos analíticos confiáveis e que muito possivelmente seriam os culpados.

E isso ainda não era nada: Os filamentos obtidos com a nova matéria prima precisariam ainda ser tingidos, helanquizados, tecidos, passados em maquinas de malharia plana e circular, transformados em meias, lingerie, guarda chuvas, camisas “Volta ao Mundo”. Só no Brasil, havia na Rhodia Têxtil umas 200 pessoas em Desenvolvimento. Convocou-se o chefe da área, a quem foi perguntado, supondo resolvida a questão das novas impurezas, quanto seria preciso investir para botar aquele bloco na avenida. A resposta, na lata e em dólares de hoje foi: “trezentos milhões”. Melhor ficar com o velho nítrico.

Em qualquer fermentação, além do produto visado, estão presentes no caldo inúmeros coprodutos e impurezas. Conforme o caso, a seção de recuperação e purificação pode exigir uma floresta de colunas, extratores, decantadores, que encarecem severamente a via bio. Por isso, muitos vêm com algum ceticismo a ideia de uma concorrência frontal entre rotas bio e petro, em que pesem exemplos bem-sucedidos como o ácido succínico.

Por outro lado, vê-se com muito mais otimismo a produção fermentativa de itens que antes sequer existiam comercialmente a preços toleráveis. O farneseno, hidrocarboneto C15 cheio de ramificações e duplas ligações, começou a ser produzido comercialmente (aliás, no Brasil) pela norte-americana Amyris, antes mesmo de existirem clientes de porte. Outro produto, promissor, pela sua estrutura, é o ácido 2,5-furanodicarboxílico, também à espera de clientes.

A biotecnologia continua a se desenvolver na forma de busca, para uso em processos biocatalíticos, de novas enzimas. Ao nível fundamental, a engenharia metabólica continua gerando novas técnicas para modificação de micro-organismos. E há interesse por processos bio em que o produto desejado seria removido continuamente, “in situ”, de maneira a deslocar o equilíbrio para a direita, simplificando ao mesmo tempo o fluxograma (e reduzindo o capex) da purificação.

Isso para só falar da bioquímica pesada; não me atrevo a comentar a vertente “ciências da vida”, muito mais ativa em matéria de inovação – agora e no futuro previsível.

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Outro segmento do setor químico onde se continua a inventar, inovar e expandir é o denominado de forma abrangente de “ciência dos materiais”. Nos últimos tempos, tem havido diversos casos de reorganização de grandes empresas químicas (Bayer, Dow-DuPont…), nas quais o principal fragmento resultante do processo é justamente uma Divisão, ou mesmo uma nova pessoa jurídica, dedicada unicamente à ciência dos materiais.

A indústria de meios de transportes passará a consumir mais plásticos de alto desempenho (PAD) e compostos termorrígidos à medida que for se tornando realidade a decisão de vários grandes grupos automotivos de substituir o acionamento por meio de motores de combustão interna, por carros ditos elétricos. Esse processo criará novas oportunidades não só na química orgânica – novos polímeros de arcabouço aromático, baseados em monômeros idem. Não é improvável que em 2040-2045 metade dos carros produzidos anualmente no mundo serão elétricos, ou seja, 50 milhões de veículos, o equivalente de umas 75 MM t/ano de materiais. É cedo , talvez, para identificar vencedores e perdedores, mas é certo que haverá novidades entre os plásticos de engenharia e os PAD. Basta ver que hoje a demanda total desses últimos não passa das 200 MT anuais no mundo.

A química das baterias a íons de lítio (ou outros eletrólitos) está causando um reboliço no segmento da química inorgânica. Idem para os materiais que serão usados nas novas técnicas de armazenamento e distribuição da energia elétrica que irá acionar os novos veículos (é bom lembrar que, há cem anos, gasolina ainda se comprava em galões, adquiridos em lojas de ferragens).

A medicina é outro vetor de demanda para os polímeros de alto desempenho. O aumento da expectativa de vida (ou o envelhecimento da população, numa versão mais pessimista do mesmo fenômeno) se traduz em mais demanda de PAD’s para implantes, equipamentos para novas técnicas cirúrgicas ou diagnósticas. Os grandes nomes dessa nova onda de materiais são as empresas Solvay e Ticona (Celanese), as japonesas Toray e Kureha, e a Dow-DuPont. Dos líderes da área de polímeros de primeira e segunda geração, a Basf é outra que marca presença nessa terceira.

A química dos grandes intermediários petroquímicos continua oferecendo desafios, mas enfrentá-los com sucesso está sendo cada vez mais difícil. Uma família de preocupações sempre presente é o desenvolvimento de processos visando o desacoplamento de coprodutos. Quando um dado processo gera mais de um único produto final, é inevitável que um dia haja um descompasso entre demanda e os rendimentos. Por exemplo, a pesquisa ainda não desistiu de produzir fenol sem acetona como subproduto – um dia, talvez chegue lá.

Há uma variedade de intermediários aromáticos, a maioria disubstituídos, cuja produção gera isômeros o- e p- e cuja demanda cresce a taxas diferentes. Apenas a título de exemplo: o PPS, maior dos PAD em tonelagem, é produzido a partir do p-diclorobenzeno. O mercado mundial já se avizinha das 100 kt/ano. Se esse produto continuar crescendo, será preciso achar um jeito de fazer p- sem o-. Esse e outros casos semelhantes são bem conhecidos desde os tempos em que “indústria química orgânica pesada” significava “corantes” e em que as tonelagens totais eram relativamente pequenas. Não seria surpresa se os PAD também cheguem a representar uma tonelagem cinco vezes a atual daqui a uns 30 anos. Afinal, seriam apenas 5% anuais de crescimento médio.

A indústria química atravessou um período longo – de algumas décadas, talvez – de perda de prestigio junto à opinião pública. Até a China extinguiu seu Ministério para a Indústria Química. Mas a química veio para ficar, não há dúvida. Apenas terá que ir se renovando para não deixar de preencher o seu papel principal, o de habilitar os materiais e princípios ativos à medida que vão saindo do “pipeline” da pesquisa mundial.

Resta perguntar: e o Brasil diante deste quadro? Colocado no contexto presente de desmonte do parque industrial erguido com tanto esforço ao longo dos anos pré-1990, da política de “desenvolvimento através da substituição de importações”, não há pretexto para muito otimismo. Mesmo assim, há algumas janelas:

1) A engenharia química brasileira tem se revelado “craque” em matéria de desgargalamento. Casos exemplares: a unidade de fenol-acetona da Rhodia, em Paulínia-SP, e a planta de metacrilato de metila da Unigel, em Candeias-BA, ambas aumentaram suas capacidades originais por fatores de 10 ou 20 sem aumento do footprint de origem. No futuro, aparecerão outras oportunidades, e a capacitação resultante poderá se tornar um know-how exportável

2) Uma eventual retomada da geração de tecnologia teria que passar por um enorme esforço público nas áreas de educação, formação profissional, pesquisa e fomento ao nível das empresas. Um possível veículo seria o conjunto de incubadas “químicas” existentes nas cerca de 60 incubadoras criadas no país, e que podem ser estimadas em por volta de 250. Talvez o resultado venha a ser o surgimento de uma ou outra empresa competitiva em escala mundial, baseada em tecnologia própria – um modelo bem diferente daquele dos anos 1950-1990, de tecnologia comprada fora (e muitas vezes já obsolescente), escala insuficiente, empresas que passaram diretamente da primeira infância para a senectude, sem jamais terem passado. pela idade adulta.

Fonte original do texto – Portal Quimicahttps://www.quimica.com.br/negocios-e-tecnologia-especialista-aponta-desafios-e-oportunidades-no-horizonte-da-industria-quimica-global-perspectivas-2018/3/

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