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Uma equipe de pesquisadores da Universidade de Aston demonstrou que espectrômetros de bancada são capazes de analisar bio-óleos de pirólise tão bem quanto espectrômetros de alto campo, muito mais caros.
Os bio-óleos resultantes do aquecimento intenso (pirólise) de subprodutos industriais ou agrícolas são cada vez mais vistos como potenciais alternativas aos combustíveis fósseis. Mas a estabilidade e consequente tratamento destes bio-óleos depende inteiramente da sua composição; e como muitas vezes são misturas de dezenas ou centenas de compostos diferentes, analisar essas misturas complexas não é simples – nem barato.
Dr. Robert Evans, professor sênior de Físico-Química na Universidade de Aston, explica: “A composição de qualquer bio-óleo de pirólise é absolutamente fundamental para uso futuro. Por exemplo, se houver produtos químicos contendo oxigênio no óleo, isso tornará o óleo mais corrosivo e será mais instável. Portanto, precisamos saber em particular se grupos carbonila estão presentes – onde os átomos de oxigênio e carbono estão ligados – pois estes podem ter um grande impacto.”
Um método líder de análise é a espectroscopia de ressonância magnética nuclear (RMN) de alto campo, que fornece uma análise detalhada da identidade e concentração das espécies químicas presentes em qualquer amostra. No entanto, estas grandes máquinas de espectrometria NMR de alto campo custam entre £600.000 e £10 milhões e requerem um fornecimento de criogénios e solventes caros, pelo que geralmente só são encontradas nas maiores instalações de investigação.
A equipe da Aston, liderada pelo Dr. Evans, decidiu ver se espectrômetros de RMN de ‘campo baixo’, ou de bancada, poderiam analisar óleos de pirólise bem o suficiente para produzir as informações detalhadas necessárias. Os espectrômetros NMR de bancada usam ímãs permanentes, que não requerem resfriamento criogênico, portanto custam muito menos para comprar e manter. No entanto, o uso de ímãs de menor resistência acarreta menor sensibilidade e menor resolução. Embora possam ser usados como instrumentos de pesquisa, também são comumente encontrados em laboratórios de ensino.
O estudo, realizado com colaboradores da Universidade do Tennessee, testou óleos de pirólise produzidos a partir de diversas plantas diferentes e comparou os resultados de espectrômetros de bancada com espectrômetros de alto campo e outros métodos de análise. Eles descobriram que as estimativas da máquina de bancada se comparavam favoravelmente com a análise de titulação para o conteúdo geral de carbonila, bem como com a espectrometria de alto campo correspondente para a identificação específica de grupos carbonila, como cetonas, aldeídos e quinonas.
Dr. Evans disse: “Apesar das limitações conhecidas dos espectrômetros de bancada, uma qualidade muito semelhante de dados de RMN poderia ser obtida para essas amostras, o suficiente para estimar com precisão as concentrações de diferentes classes de espécies contendo carbonila. O uso de espectrômetros de bancada fará análises de pirólise por RMN óleos muito mais simples, mais baratos e mais acessíveis a uma gama mais ampla de usuários diferentes.”
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