Green polyurethane synthesis by emulsion technique: a magnetic composite for oil spill removal

Síntesis verde de poliuretano mediante técnica de emulsión: un compuesto magnético para la eliminación de vertidos de petróleo

Después de la consolidación de la industria brasileña de biodiesel, cuestiones relacionadas al destino final de la glicerina, subproducto del proceso industrial del biodiesel, llaman la atención de varios investigadores. Existen varios usos para este subproducto. Entre ellos, la obtención de polímeros, como el poliuretano (PU), son muy alentados ya que la glicerina puede ser utilizada, así como el aceite de ricino, en la sustitución de polioles petroquímicos. El objetivo de este trabajo fue proponer una nueva ruta para la obtención de un sorbente de petróleo basado en resina de poliuretano a partir de glicerina y aceite de ricino, mediante la técnica de emulsión. 

Además, se mezcló maghemita (γ-Fe₂O₃) a la matriz polimérica, produciendo un compuesto magnético, capaz de facilitar el proceso de limpieza del petróleo. Los productos sintetizados se caracterizaron mediante espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier, difracción de rayos X, termogravimetría simultánea (TGA) y calorimetría diferencial de barrido (DSC), microscopia óptica y microscopia electrónica de barrido (SEM). Además, también se realizaron pruebas de fuerza magnética y capacidad de eliminación de aceite. El material magnético se utilizó para eliminar aceite del agua y mostró una buena capacidad de eliminación de aceite. En una prueba típica, 1 g del compuesto que contenía un 5 % en peso de maghemita fue capaz de eliminar 10 g de aceite del agua.

INTRODUCCIÓN

El biodiésel consiste en un alquiléster de ácidos grasos, obtenido mediante la transesterificación de aceites vegetales o grasas animales, utilizando un alcohol de cadena corta, como metanol o etanol. Con el objetivo de reemplazar parte de los combustibles fósiles utilizados como fuente de energía, la producción de biodiésel brasileño como combustible alternativo ha aumentado en los últimos años. La ley brasileña nº 11.097 / 2005 determinó el aumento progresivo de la adición de biodiésel al diésel. Desde la cantidad inicial del 2%, en la actualidad se añade un 7% de biodiésel al diésel. Por lo tanto, el creciente uso del biodiésel es responsable del excedente de producción de glicerol (cada 100 kg de biodiésel pueden generar 10 kg de glicerol). Por lo tanto, dado que el uso de biodiésel como combustible alternativo ha sido alentado por el Gobierno brasileño, deben buscarse usos innovadores para la fuente de glicerina.

En este contexto, la glicerina puede emplearse para la producción de resinas, como los poliuretanos. Los poliuretanos (PU) son uno de los materiales poliméricos más importantes, con diferentes características y aplicaciones. Entre la variedad de aplicaciones, los PUs pueden emplearse como agentes de limpieza de derrames de petróleo en sistemas acuosos, lo cual es una preocupación importante ya que el uso de petróleo siempre implica un riesgo considerable de derrames que podrían ocurrir durante su transporte y almacenamiento.