Pesquisa conduzida no Departamento de Engenharia Química e Materiais da Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro (PUC-Rio) vem sintetizando nanomateriais empregando nanofibras de celulose como suporte reativo, tendo em vista aplicações voltadas para o setor energético, como, por exemplo, a geração de hidrogênio com menor custo. Segundo o engenheiro químico Rogério Navarro, mestre e doutor em Engenharia de Materiais e de Processos Químicos e Metalúrgicos, a tecnologia já está em fase de reconhecimento de patente no Instituto Nacional de Propriedade Industrial (INPI). 

O objetivo do trabalho, desenvolvido em parceria com o também engenheiro químico Lucas Tonetti, Doutor em Engenharia Química, Materiais e Processos Ambientais pela PUC-Rio, é a consolidação de uma rota de síntese escalonável e de menor custo, de óxidos nanoestruturados capazes de atuar como catalisadores na geração de H2, tanto via hidrólise de borohidretos, ou através da quebra eletroquímica da água. Destaca-se a elevada flexibilidade da rota inovadora de síntese proposta, podendo-se facilmente adaptar às condições de síntese, tendo em vista à produção de nanomateriais de alta performance, de relevância para uma enorme gama de setores da indústria, tais como, capacitores, baterias e ou dispositivos eletrônicos. “O mais relevante nessa pesquisa é mesmo o uso da nanocelulose como suporte reativo”, afirma Navarro.

O pesquisador, que contou com apoio da FAPERJ por meio do programa de Auxílio Básico à Pesquisa em ICTs Sediadas no Estado do Rio de Janeiro (APQ1), explica que a nanocelulose pode ser produzida a partir de vários resíduos de madeira, decorrentes de diversas atividades, desde serralherias, agronegócio, até a construção civil. A nanocelulose funciona como agente adsorvente (capaz de atrair e reter moléculas ou íons) de cátions metálicos presentes em soluções aquosas, levando à formação de óxidos nanoestruturados após subsequente tratamento térmico em atmosfera controlada, ou seja, estimulando-se a formação dos óxidos metálicos na superfície das nanofribras, as quais também reagem quimicamente, daí o termo suporte ou template reativo. 

Segundo Lucas Tonetti, uma das grandes vantagens da técnica desenvolvida para a obtenção de nano-óxidos está na simplicidade do processo. “Diferentemente de métodos convencionais de síntese de nanomateriais, que podem envolver equipamentos sofisticados e ou etapas adicionais de purificação ou lavagem, nossa abordagem elimina essa necessidade, tornando o processo mais direto e eficiente”, destaca. Dentre as principais possibilidades de aplicação estão o uso em eletrodos de alta eficiência para transmissão de energia elétrica, dispositivos para baterias e armazenamento de energia, eletrocatalisadores para produção de hidrogênio verde e catalisadores para processos químicos mais sustentáveis, tais como aqueles pertencentes ao universo das biorrefinarias.