CO2, um dos gases causadores do efeito estufa, tem sido utilizado na produção experimental de poliuretano / Das Treibhausgas CO2 wird in der experimentellen Produktion von Polyurethan eingesetzt
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para utilização em espumas flexíveis aplicadas na fabricação de colchões e estofados. Na segunda metade desta década (entre 2015 e 2020), a companhia espera ter uma planta em escala maior e colocar as primeiras quantidades do produto no mercado.
O projeto está sendo feito em parceria com uma geradora de energia elétrica alemã, a RWE. “A geradora queima o carvão para produzir eletricidade e, na chaminé, o CO2 é coletado, armazena-do em cilindros e transportaarmazena-do para Leverkusen, onde é usado na síntese do poliol”, explicou o diretor. “Um sonho ainda maior seria pegar o CO2 que está na própria atmosfera e reaproveitá-lo, mas a dificuldade é a separação desses gases. Eu acho que aí é uma etapa de futuro, a qual podemos chegar a ver algum dia”, completou.
Desafios
Borba destacou que fazer o mercado enxergar para além do preço do produ-to de fonte alternativa pode se produ-tornar um desafio: “O mercado tem uma expectativa de que você vai ter custos menores com o uso de matérias-primas renováveis, mas não necessariamente é dessa forma. Por exemplo, a soja: você pode usar o óleo de soja para fazer um poliol, mas o grão sofre variações de preço no mercado de acordo com a oferta e a demanda. Então, você não pode ter um viés de inovação de fon-tes renováveis somente pensando em custos, mas sim pensando em susten-início de novembro, em São Paulo (na
Feira e Congresso Internacionais de Composites, Poliuretano e Plásticos de Engenharia), alguns de seus proje-tos na utilização de matérias-primas renováveis.
O que chama mais atenção é o que a empresa denomina de Produção dos Sonhos: o uso de dióxido de carbono (CO2) – que, quando jogado na atmos-fera, contribui para o efeito estufa – na produção de poliuretanos.
“Quando você captura esse gás e faz uma quebra da molécula do CO2 para obter o carbono, e o utiliza para sinte-tizar um plástico, acontece o que nós chamamos de uma ‘reação dos sonhos’.
Essa reação nós já conseguimos: em pesquisas de laboratório, foram desen-volvidos os catalisadores que possibili-tam a retirada do carbono do CO2 e seu uso em um plástico. Agora nós estamos na fase da ‘produção dos sonhos’, que é colocar esse dióxido de carbono em prática numa escala industrial e tê-lo efetivamente dentro da molécula de um poliol. Nossos testes indicam que é possível substituir 20% do material de origem petroquímica em um poliol pelo CO2”, revelou o head da unidade de negócios de Poliuretanos da Bayer Material Science, André Borba, à Brasil Alemanha.
De acordo com Borba, a Produção dos Sonhos está em fase piloto, em uma planta da Bayer em Leverku-sen, na Alemanha, onde a empresa conseguiu desenvolver alguns polióis filmes que cobrem as plantações para
proteção solar e de ervas daninhas, que chamamos de multifilmes. Es-tamos entrando, agora, também nas embalagens, com a linha do ecovio FS Paper, que pode ser visto nos copos descartáveis usados no 2º Fórum Corporativo de Sustentabilidade. É um desenvolvimento novo e torna o pro-duto sustentável na sua aplicação e no seu descarte”, contou Karina Daruich, gerente do Negócio de Plásticos Biode-gradáveis da BASF para a América do Sul, à revista, durante o evento.
De acordo com informações da com-panhia, o ecovio FS Paper é produzido a partir do ecoflex FS, outro plástico biodegradável da empresa (originado parcialmente de fonte renovável), e do PLA obtido do amido de milho. Como resultado, a camada fina do plástico aplicada sobre o papel dos copos consiste em mais de 50% de matérias--primas renováveis e o artigo acabado é composto por mais de 90% de material orgânico. Os copos, assim como os sacos de lixo produzidos com o ecovio, podem ser descartados junto com o lixo orgânico e, ao final do processo de compostagem, os micro-organismos terão convertido completamente o material em dióxido de carbono, água e biomassa – que pode ser usada como adubo na agricultura, por exemplo.
Sonho sustentável
Outra gigante alemã do setor quími-co, a Bayer também apresentou, no
A Bayer desenvolve espuma para colchões com base no CO2 / Bayer entwickelt Schaumstoff für Matratzen auf CO2-Basis
Divulgação Bayer
Nach Unternehmensangaben wird Ecovio FS Paper aus Ecoflex FS, einem weiteren biologisch abbaubaren Kunst-stoff des Unternehmens (der teilweise aus erneuerbaren Quellen stammt), und aus Maisstärke-PLA gewonnen. So besteht die feine Kunststoffschicht auf den Bechern zu über 50% aus nachwachsenden Rohstoffen, und ein Becher be-steht zu über 90% aus organischen Materialien. Die Becher können ebenso wie die Ecovio-Müllsäcke zusammen mit dem Biomüll entsorgt werden. Nach der Kompostierung haben die Mikroorganismen das Material in Kohlendioxid, Wasser und Biomasse zersetzt - die Biomasse kann z.B. in der Landwirtschaft als Düngemittel eingesetzt werden.
Nachhaltige Träume
Ein weiterer deutscher Chemieriese, Bayer, stellte Anfang November in São Paulo (auf der internationalen Messe für Verbundwerkstoffe, Polyurethane und technische Kunststoffe) einige Projekte zur Nutzung nachwachsender Rohstoffe vor.
Besondere Aufmerksamkeit bekommt das Projekt
„Dream Production“: Hier wird Kohlendioxid (CO2) - das in der Atmosphäre zum Treibhauseffekt beiträgt - in der Produktion von Polyurethanen eingesetzt.
Auf dieser Veranstaltung stellte das Unternehmen eins seiner Highlights in diesem Bereich vor: Ecovio ist ein Kunststoff aus Polymilchsäure (PLA), die aus Maisstärke gewonnen wird. Die auf dem Forum verwendeten Plastik-becher und Müllsäcke bestanden aus Ecovio und gingen anschließend zusammen mit dem organischen Müll in die Kompostierung.
Das Material wurde 2006 entwickelt und wird in Bra-silien seit 2008 genutzt. „Wir entwickeln immer mehr Anwendungslinien für Ecovio, aber die wichtigsten sind derzeit Säcke für Biomüll und Anwendungen in der Land-wirtschaft, in den Folien zur Abdeckung der Pflanzungen zum Schutz gegen Sonne und Unkraut, den sogenann-ten Mulchfolien. Jetzt beginnen wir außerdem mit der Herstellung von Verpackungen mit der Ecovio-Linie FS Paper, die z.B. in der Produktion der Einwegbecher für das 2. Unternehmerforum Nachhaltigkeit verwendet wurde. Das ist eine neue Entwicklung, die das Produkt nachhaltig macht, sowohl in der Verwendung als auch in der Entsorgung“, erklärte Karina Daruich, die den Geschäftsbereich abbaubare Kunststoffe von BASF in Südamerika leitet, der Revista BrasilAlemanha während der Veranstaltung.
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requer altos investimentos, porque não é simples você sair do laboratório para uma escala industrial. Você precisa ter plantas piloto, por exemplo, que podem custar cerca de US$ 30 milhões.
Na Europa, nos EUA, o governo paga para a indústria fazer projetos piloto.
Uma das demandas da Abiquim para o governo é justamente nessa direção, de realmente aumentar a participação governamental nessas questões, de incentivo ao uso de tecnologia, inova-ção, investimentos em P&D, pensar em linhas de financiamento a fundo perdi-do, para estimular essa transformação de projetos de laboratório em escala industrial. E também facilitar o acesso à Finep (Financiadora de Estudos e Projetos) e ao BNDES (Banco Nacional de Desenvolvimento Econômico e So-cial) das empresas de pequeno e médio portes, para que elas possam fazer a diferença”, pontuou Fátima.
Ela vê como áreas promissoras em termos de matérias-primas alternati-vas daqui para frente a biomassa como um todo (incluindo o etanol e os resí-duos agroindustriais, entre outros), o lítio e o aproveitamento do CO2.
Em relação aos setores industriais com maior potencial de uso de ma-teriais renováveis, Karina Daruich ressalta o de cosméticos, o automotivo e a linha de embalagens, “na qual temos visto uma evolução constante de matérias-primas, com, cada vez mais, grandes empresas da indústria de alimentos migrando para as fontes renováveis nesse segmento”, afirma.
Para André Borba, vai haver, gradu-almente, um equilíbrio entre o uso de fontes petroquímicas e fontes vegetais no segmento de polímeros e plásticos.
“Esse é um passo natural, a tecnologia já está bem madura e pode ser aplicada a qualquer momento, e isso vai depen-der da demanda do mercado. Mas eu acho que o que motiva mesmo a ino-vação são legislações mais severas em relação a emissões [de gases de efeito estufa], ao uso de fontes petroquímicas ou à necessidade de diminuir o que se chama de carbon footprint – a pegada de carbono, que é quanto um produto gera de carbono ao longo de seu ciclo de vida. Uma legislação mais forte e uma maior cobrança em cima disso da-rão o drive para a inovação”, acredita.
tabilidade, este tem de ser o apelo. O mercado, porém, não necessariamente enxerga dessa forma, ele quer preço por preço, e na hora que você fala que tem um poliol que usa 50% de matéria-prima renovável, mas vai ter um preço prêmio de 10%, o mercado já não quer”.
O Brasil, na opinião de Fátima Fer-reira, tem condições de se tornar líder na indústria de renováveis. “Contamos com uma biodiversidade imensa e uma agricultura bastante competitiva, então temos muitas vantagens que podemos aproveitar.” No entanto, para alcançar essa liderança, ela ressalta que o País precisaria de mais investimentos do governo, já que o desenvolvimento de materiais renováveis requer um gasto intenso em pesquisa.
“Como transformar as matérias--primas alternativas em produtos comercializáveis? Fazer isso, hoje,
„Dieses Gas wird aufgefangen, und die CO2-Moleküle werden aufgebrochen, um Kohlenstoff zu erhalten, der zu Kunststoff verarbeitet wird. Das ist die sogenannte
‚Traumreaktion‘. Und diese Reaktion konnten wir bereits herbeiführen. In Laborstudien wurden Katalysatoren entwickelt, die es ermöglichen, den Kohlenstoff aus dem CO2 zu isolieren und in der Kunststoffproduktion einzusetzen. Jetzt sind wir in der Phase der ‚Traum-produktion‘, wo das CO2 in industriellem Maßstab in Polyole eingesetzt wird. Unsere Tests zeigen, dass 20%
des petrochemischen Materials in Polyolen durch CO2 ersetzt werden kann“, betonte der Leiter des Geschäfts-bereichs Polyurethane von Bayer MaterialScience, André Borba, in einem Gespräch mit der BrasilAlemanha.
Die Traumproduktion befände sich noch in der
Pilot-phase in einem Bayer-Werk in Leverkusen, wo es dem Un-ternehmen gelungen sei, einige Polyole für die Anwendung in Weichschaumstoffen zu entwickeln, die zur Herstellung von Matratzen und Polstermöbeln verwendet werden.
Zwischen 2015 und 2020 will Bayer eine größere Fabrik einrichten und die ersten Produkte auf den Markt bringen.
Das Projekt wird gemeinsam mit dem deutschen Energie-versorger RWE durchgeführt. „Das Kraftwerk verbrennt Kohle, um Strom zu erzeugen, und im Schornstein wird das CO2 aufgefangen, in Zylindern gelagert und nach Le-verkusen gebracht, wo es für die Polyol-Synthese verwen-det wird“, so Borba. „Noch besser wäre die Verwendung von CO2 aus der Atmosphäre, aber es ist schwierig, diese Gase zu isolieren. Aber vielleicht wird das irgendwann auch möglich sein.“
Milho pode substituir fontes fósseis nos plásticos / Mais kann die fossilen Rohstoffe in der Kunststoffherstellung ersetzen
SXC
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Herausforderungen
Borba erklärte, es sei eine Herausforderung, den Markt da-von zu überzeugen, nicht nur auf den Preis der Produkte zu achten: „Der Markt geht davon aus, dass die Kosten beim Einsatz nachwachsender Rohstoffe niedriger sind, aber das ist nicht notwendigerweise so. So kann zur Herstellung von Polyolen beispielsweise Sojaöl verwendet werden, aber der Sojapreis ändert sich je nach Angebot und Nachfrage.
Wenn man innovative Produkte aus nachwachsenden Roh-stoffen herstellen will, darf man nicht nur an die Kosten denken. Es geht um die Nachhaltigkeit. Der Markt sieht das aber nicht unbedingt so, hier geht es nur um den Preis;
ein Polyol, das zu 50% aus nachwachsenden Rohstoffen besteht, aber 10% teurer ist, ist nicht interessant.“
Nach Ansicht von Fátima Ferreira von der ABIQUIM er-füllt Brasilien alle Voraussetzungen, um in der industriellen Nutzung nachwachsender Rohstoffe zum Marktführer zu werden: „Wir haben eine enorme Biodiversität und eine wettbewerbsfähige Landwirtschaft. Wir müssen unsere Vorteile nutzen.“ Aber die Regierung müsse mehr inves-tieren, da die Entwicklung nachwachsender Materialien hohe Ausgaben in die Forschung erfordere.
„Wie lassen sich aus alternativen Rohstoffen marktfähige Produkte machen? Dazu sind heute hohe Investitionen erforderlich. Der Übergang vom Labor zur industriellen Produktion ist nicht einfach. Pilotfabriken beispielsweise können US$ 30 Mio. kosten. In Europa und in den USA zahlt die Regierung die Industrie für solche Pilotprojekte.
Eine der Forderungen der ABIQUIM an die Regierung knüpft genau hier an: Die Regierung soll sich verstärkt an solchen Projekten beteiligen, Anreize zur Nutzung von Technologien und Innovationen geben, in F&E
investie-ren und nicht rückzahlbare Finanzierungsmöglichkeiten entwickeln, um den Übergang vom Laborprojekt zur industriellen Produktion zu fördern. Und der Zugang zur Finanzierungsagentur für Untersuchungen und Projekte (FINEP) und zur Entwicklungsbank BNDES sollte für klei-ne und mittelständische Unterklei-nehmen erleichtert werden;
diese Unternehmen könnten einen entscheidenden Beitrag leisten“, betonte Ferreira.
Als vielversprechende alternative Rohstoffe sieht sie die Biomasse insgesamt (einschließlich Ethanol und landwirt-schaftliche Abfälle), Lithium und CO2.
Nach Ansicht von Karina Daruich sind die Branchen mit dem größten Potential zur Nutzung nachwachsender Rohstoffe die Kosmetikindustrie, die Automobilindustrie und die Verpackungsindustrie. „In der Verpackungsindus-trie ist eine konstante Entwicklung zu beobachten, zumal immer mehr große Lebenmittelhersteller auf Verpackungen aus nachwachsenden Rohstoffen umsteigen“, so Daruich.
André Borba geht davon aus, dass sich bei den Polyme-ren und Kunststoffen allmählich ein Gleichgewicht entwi-ckeln wird zwischen petrochemischen und pflanzlichen Rohstoffen. „Das ist eine ganz normale Entwicklung. Die Technologie ist schon recht ausgereift und kann je nach der Nachfrage auf dem Markt jederzeit eingesetzt werden.
Aber ich glaube, was wirklich Anreize für Innovationen gibt, ist eine strengere Gesetzgebung zu Emissionen [von Treibhausgasen], zur Nutzung petrochemischer Rohstoffe oder zum sogenannten CO2-Fußabdruck, der die über die Lebensstadien eines Produkts entstehenden Kohlendioxid-Emissionen misst. Strengere Gesetze, deren Einhaltung besser überprüft wird, wären sehr innovations fördernd“, so Borba.
Matérias-primas
Saco de lixo fabricado com o ecovio da Basf, pode ser encaminhado à compostagem / Der Müllsack aus Ecovio von BASF kann im Biomüll entsorgt werden
Divulgacao Basf
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