O PERIGO REAL DO EFEITO ESTUFA

O Efeito de Estufa e o Aquecimento Global
O aquecimento global é o aumento da temperatura terrestre (não só numa zona específica, mas em todo o planeta) e tem vindo a preocupar a comunidade científica cada vez mais. Pensa-se que é devido ao uso de combustíveis fósseis e outros processos a nível industrial, que levam à acumulação na atmosfera de gases propícios ao Efeito de Estufa, tais como o Dióxido de Carbono, o Metano, o Óxido de Azoto e os CFCs.

Já há muitas décadas que se sabe da capacidade que o Dióxido de Carbono tem para reter a radiação infravermelha do Sol na atmosfera, estabilizando assim a temperatura terrestre por meio do Efeito de Estufa, mas, ao que parece, isto em nada preocupou a humanidade que continuou a produzir enormes quantidades deste e outros gases de Efeito de Estufa.

A questão que se põe é se os elevados índices de Dióxido de Carbono que se têm vindo a medir desde o passado século, e estão com tendência para aumentar, podem vir a provocar um aumento na temperatura terrestres suficiente para trazer consequências graves à escala global, pondo em risco a sobrevivência dos seus habitantes.

Na realidade desde 1850 temos vindo a assistir a um aumento gradual da temperatura global, algo que pode também ser causado pela flutuação natural desta grandeza. Tais flutuações têm vindo a ocorrer naturalmente durante várias dezenas de milhões de anos ou, por vezes, mais bruscamente, em décadas. Estes fenómenos naturais bastante complexos e imprevísiveis podem ser a explicação para as alterações climáticas que a Terra tem vindo a sofrer, mas também é possível (e talvez mais provável) que estas mudanças estejam a ser provocadas pelo aumento do Efeito de Estufa devido à actividade humana.

Para se poder compreender plenamente a causa deste aumento da temperatura média do planeta foi necessário fazer estudos exaustivos da variabilidade natural do clima. Mudanças, como as estações do ano, às quais estamos perfeitamente habituados. Não é motivo de preocupação o clima aquecer durante o Verão porque se está a passar exactamente o contrário no hemisfério oposto, mantendo a temperatura global em equilibrio. Da mesma forma também não é motivo de preocupação um Verão mais quente do que o anterior porque provavelmente o Verão seguinte será novamente mais fresco. As causas destas flutuações naturais são imensas: desde erupções vulcânicas que provocam variações locais até a variações à escala global causadas por fenómenos regulares como o "El Niño" (um aquecimento que se verifica nas águas do Pacífico todos os 3 a 5 anos afectando o clima de todo o mundo temporariamente).

As idades do gelo que têm vindo a dominar o planeta desde há dois milhões de anos, durando dezenas de milhares de anos, terão sido devidas a alterações significativas nas calotes polares levadas a cabo por flutuações na intensidade da radiação solar e variações na distância entre a Terra e o Sol. Contundo durante os períodos interglaciais sempre se deram algumas mudanças climáticas menos abruptas, mas significativas, causadas provavelmente por rápidas mudanças na circulação oceânica. Mas no período interglacial que estamos a atravessar não se têm verificado quaisquer oscilações como as indiciadas para períodos interglaciais anteriores, tendo este período de estabilidade funcionando como uma "janela" que permitiu o florescimento da civilização humana.

Na realidade as oscilações anuais da temperatura que se têm verificado neste século estão bastante próximo das verificadas no século passado e, tendo os séculos XVI e XVII sindo invulgarmente frios (numa escala de tempo bem mais curta do que engloba idades do gelo), o clima pode estar ainda a recuperar dessa variação. Desta forma os cientistas não podem afirmar que o aumento de temperatura global esteja de alguma forma relacionado com um aumento do Efeito de Estufa, mas, no caso dos seus modelos para o próximo século estarem correctos, os motivos para preocupação serão muitos.

Segundo as medições da temperatura para épocas anteriores a 1860 (desde quando se tem vindo a fazer o registo das temperaturas registadas em várias áreas de globo), que puderam ser feitas a partir dos aneís de árvores, de sedimentos em lagos e nos gelos, o aumento de 2 a 6 ºC que se preve para os próximos 100 anos seria maior do que qualquer aumento de temperatura alguma vez registado desde o aparecimento da civilização humana na Terra. Torna-se assim quase certo que o aumento da temperatura que estamos a enfrentar é causado pelo Homem e não se trata de um fénomeno natural.

No caso de não se tomarem medidas drásticas de forma a controlar a emissão de gases de Efeito de Estufa é quase certo que teremos que enfrentar um aumento da temperatura global que continuará idefinidamente e cujos efeitos serão piores do que quaisquer efeitos de provocados por fluctuações naturais, o que quer dizer que iremos provavelmente assistir às maiores catástrofes naturais (agora causadas indirectamente pelo Homem) alguma vez registadas no planeta.

A criação de legislação mais apropriada sobre a emissão dos gases de Efeito de Estufa é de certa forma impedida por também existirem fontes de Dióxido de Carbono naturais (o qual manteve a temperatura terreste estável desde idades pré-históricas), o que torna também o estudo deste fénomeno ainda mais complexo.

A acrescentar a esta complexidade temos ainda a impossibilidade de comparar directamente este aquecimento global com passadas mudanças de clima devido à velocidade com que tudo está a acontecer. As analogias mais próximas que se podem estabelecer são com mudanças provocadas por alterações abruptas na circulação oceânica ou com o drástico arrefecimento global que levou à exitinção dos dinossáurios. O que existe em comum entre todas estas mudanças de clima são extinções em massa por todo o planeta tanto a nível da fauna como da flora. Esta analogia vem reforçar os modelos estabelecidos em que se prevê que tanto os eco-sistemas naturais como as comunidades humanas mais dependentes do clima venham a ser fortemente pressionados e postos em perigo.

A eminência de uma mudança tão drástrica como a alteração da temperatura global do planeta trás consigo perigos que deviam estar a preocupar muito mais os governos em fazer diminuir as taxas de emissão dos gases de Efeito de Estufa para a atmosfera, pelo menos ao nível das actividades industriais e nos automóveis particulares, encarando o problema com o nível de seriedade que este merece.



Para mais informações:
Dessai S. e Trigo R.M. (1999) "A Ciência das Alterações Climáticas"
Artigo sobre A Ciência das Alterações Climáticas. Contém uma grande listagem de material bibliográfico.


The EPA Global Warming Site
Uma explicação do impacto do aquecimento global dada pela Agência de Protecção Ambiental (USA), descrevendo a política e programas do governo, oferencendo sugestões segundo as quais cada indivíduo ou empresa pode ajudar e disponibilizando ainda mais recursos.


What is global warming?
Um site extremamente completo sobre o aquecimento global e a sua relação com o Efeito de Estufa.

Climate Change Information Kit
Uma série informações sobre as causas, riscos e impacto do aquecimento global e das recentes mudanças climáticas, mantidas pelo Programa Ambiental das Nações Unidas.

Understanding the science of climate change
National Greenhouse Advisory Committee (USA)
Mais informações oficiais que nos ajudaram a compreender as mudanças de clima.

DESCARTES DE SUBSTÂNCIAS

Descarte de Resíduos
I. Definições





Resíduos: são materiais considerados sem utilidade por seu possuidor.







Resíduos Perigosos



"São todos os resíduos sólidos, semi-sólidos e os líquidos não passíveis de tratamento convencional, resultantes da atividade industrial e do tratamento convencional de seus efluentes líquidos e gasosos que, por suas características, apresentam periculosidade efetiva e potencial a saúde humana, ao meio ambiente e ao patrimônio publico e privado, requerendo cuidados especiais quanto ao acondicionamento, coleta, transporte, armazenamento, tratamento e disposição". Fonte: FEEMA/PRONOL DZ 1311.





Resíduos de Alta Periculosidade



"São os resíduos que podem causar danos a saúde humana, ao meio ambiente e ao patrimônio publico e privado, mesmo em pequenas quantidades, requerendo cuidados especiais quanto ao acondicionamento, coleta, transporte, armazenamento, tratamento e disposição. Em geral, são compostos químicos de alta persistência e baixa biodegradabilidade, formados por substancias orgânicas de alta toxidade ou reatividade, tais como: bifenilas policloradas (PCBs) - puros ou em misturas concentradas; trifenilas policloradas (PCTs) - puros ou em misturas concentradas; catalisadores gastos, não limpos, não tratados; solventes em geral; pesticidas (herbicidas, fungicidas, acaricidas, etc.) de alta persistência; sais de cianato, sais de nitritos; ácidos e bases; explosivos; cádmio e seus compostos; mercúrio e seus compostos; substancias carcinogênicas" (FEEMA/PRONOL DZ 1311). Fonte: Vocabulário Básico de Meio Ambiente (FEEMA, 1990).

De acordo com a Resolução CONAMA nº 358, de 29 de abril de 2005 resíduo químico é todo material ou substância com característica de periculosidade, quando não forem submetidos a processo de reutilização ou reciclagem, que podem apresentar risco à saúde pública ou ao meio ambiente, dependendo de suas características de inflamabilidade, corrosividade , reatividade e toxicidade. Todos o resíduos gerados que por ventura estiverem dentro da listagem abaixo serão considerados Resíduos Químicos, e deverão ser acondicionados, rotulados e encaminhados para área de Armazenamento Externo de Resíduos Químicos, para ser descartado adequadamente.




I. Produtos hormonais, produtos antimicrobianos, citostáticos; antineoplásticos; imunossupressores; digitálicos; imunomoduladores; anti-retrovirais, quando descartados por serviços de saúde, farmácias.

II. Resíduos saneantes, desinfetantes, desinfestantes; resíduos contendo metais pesados; reagentes para laboratório; inclusive os recipientes contaminados por estes;

III. Efluentes de processamento de imagem (reveladores e fixadores);

IV. Efluentes de equipamentos automatizados utilizados am análise clínicas; e

V. Demais produtos considerados perigosos, conforme classificação da NBR 10.004 da ABNT (Tóxicos, corrosivos, inflamáveis e reativos).






II. Gerenciamento de resíduos químicos em laboratórios







1. Inventário: O responsável pelo laboratório deve elaborar um inventário com os resíduos existentes (composição e quantidade) naquele local. Uma lista contendo uma estimativa da geração de resíduos (quantidade / mês ou ano), também é muito importante.



2. Minimização:

è Substituição de substâncias perigosas por outras; ou mudança de processos devem ser adotadas sempre que possível.

è Minimização / redução: procedimentos de re-utilização, recuperação e tratamento. Redução na quantidade / freqüência de utilização de substâncias / materiais perigosos.

Ações neste sentido deverão ser adotadas em todas as atividades (graduação e pesquisa) que envolverem substâncias químicas.









III. Classificação dos resíduos químicos





Definição de grupos de resíduos: deverão ser definidos considerando-se, além das peculiaridades do inventário, as características físico-químicas, periculosidade, compatibilidade e o destino final dos resíduos.



Na Unifal-MG a classificação adotada é a seguinte:



1. Solventes clorados


2. Solventes não clorados


3. Metais pesados em solução

4. Metais pesados no estado sólido


5. Ácidos


6. Bases


7. Outros


8. Aminas


9. Cianetos


10. Fenóis

11. Pesticidas e outros de alta toxicidade





Os resíduos previamente e adequadamente separados, corretamente estocados e rotulados serão retirados dos laboratórios após a solicitação. A solicitação para a retirada deve ser encaminhada para o Funcionário José Antônio Ramos, que é chefe dos serviços gerais e membro da Comissão Permanente de Prevenção e Controle de Riscos Químicos.





IV. Rotulagem







Todos os frascos contendo resíduos devem ser identificados adequadamente pelo uso do rótulo padrão. É imprescindível que todas as informações estejam preenchidas.





Os resíduos devem estar acompanhado do Formulário para Descarte, que deverá ser entregue, obrigatoriamente, no ato da retirado dos resíduos.





Frascos sem rótulo, desacompanhados do formulário para descarte, ou com informações parcial ou inadequadamente preenchidas, não serão aceitos, ou seja, não serão retirados do laboratório ou das dependências onde se encontram.






VI. Armazenamento de resíduos nos laboratórios







- Deverão ser armazenados nos laboratórios os resíduos para recuperação e os resíduos passíveis de tratamento / destruição.



- Por questões de segurança, recomenda-se não acumular grandes quantidades de resíduos no laboratório. O ideal é que em cada local exista apenas um frasco, em uso, para cada tipo de resíduo e nenhum frasco cheio esperando ser tratado ou levado ao depósito de resíduos.

- Os frascos de resíduos deverão permanecer sempre tampados.

- Os frascos para resíduos jamais devem ser rotulados apenas como “Resíduos”. Mesmo para aqueles que não serão destinados ao depósito de resíduos, deve ser adotada a rotulagem adequada.

- Ao utilizar frascos de reagentes para os resíduos, tomar o cuidado de retirar completamente a etiqueta antiga, para evitar confusões na identificação precisa do seu conteúdo.

- Frascos destinados a resíduos ácidos e básicos deverão ser armazenados em locais diferentes, para evitar confusões no momento do descarte. O mesmo deve ser feito para resíduos ácidos e orgânicos.

- NUNCA armazenar frascos de resíduos na capela

- NUNCA utilizar embalagens metálicas para resíduos. Mesmo próximo à neutralidade, sólidos e líquidos podem corroer facilmente este tipo de embalagem.

- NÃO armazenar frascos de resíduos próximos a fontes de calor ou água.






VI. Frascos vazios de reagentes / solventes







- Deverão passar por tríplice lavagem com água.



- Após esta limpeza poderão ser reutilizados ou descartados.



VIII. Tratamento de resíduos em laboratório





O tratamento e recuperação dos resíduos é de responsabilidades dos geradores.



A Comissão disponibilizará informações sobre os procedimentos para o tratamento e recuperação dos resíduos e está a disposição para qualquer dúvida e auxílio.

Menus
Normas Gerais
Tratamento de resíduos
Descarte de Resíduos
Produto Quimicos Perigosos
O que pode ser descartado na pia
Substâncias que reagem com o PEAD
Incompatibilidade Quimica
Formulário de Descarte
Rótulo Padrão
EPI's
EPC's
Acidentes
Comissão
Avisos

QUÍMICA E OS POLÍMEROS

História
[editar] Tubo de Crookes

Em uma ampola, William Crookes submeteu um gás a uma pressão ambiente e a uma alta tensão. Quando os elétrons saem do cátodo, colidem com moléculas do gás, ocorrendo a sua ionização e liberação de luz, que ilumina toda a ampola. A partir desses experimentos, J.J.Thomsom observou que esse fenômeno é independente do gás e do metal utilizado no eletrodo. Concluiu que os raios catódicos podem ser gerados a partir de qualquer elemento. A partir dessa conclusão, Thomsom pôde, posteriormente, descobrir a existência do elétron.

Muitos cientistas na Europa começaram a estudar esse tipo de radiação. Entre eles, o maior especialista em raios catódicos da Alemanha, Philipp Lenard (1862-1947).

A dificuldade na época foi que não ocorreria a ninguém um método de detecção que mostrasse se de fato existiam tais radiações. Inclusive, não se tinha certeza se aqueles raios eram partículas ou ondas eletromagnéticas[1].

[editar] A descoberta
Foi o físico alemão Wilhelm Conrad Röntgen (1845-1923) quem descobriu e batizou os Raios X, além de fazer a primeira radiografia da história. Isto ocorreu quando Röntgen estudava o fenômeno da luminescência produzida por raios catódicos num tubo de Crookes. Este dispositivo foi envolvido por uma caixa de papelão negro e guardado numa câmara escura. Próximo à caixa havia um pedaço de papel recoberto de platinocianeto de bário.

Conrad Röntgen percebeu que, quando fornecia corrente elétrica aos elétrons do tubo, este, emitia uma radiação que velava a chapa fotográfica. Intrigado, resolveu intercalar, entre o dispositivo e o papel fotográfico, corpos opacos à luz visível. Desta forma obteve provas de que vários materiais opacos à luz diminuíam, mas não eliminavam, a emissão desta estranha irradiação induzida pelo raio de luz invisível, então desconhecido.

Isto indicava que a energia atravessava facilmente os objetos e se comportava como a luz visível. Após exaustivas experiências com objetos inanimados, Röntgen resolveu pedir para sua esposa pôr a mão entre o dispositivo e o papel fotográfico.

A foto revelou a estrutura óssea interna da mão humana, com todas as suas formações ósseas. Essa foi a primeira chapa de raios X, nome dado pelo cientista à sua descoberta em 8 de novembro de 1895. Em 1896, com a descoberta do raio X, Wilhelm descobriu que ele, sem proteção, causava vermelhidão da pele, ulcerações e empolamento. Em casos mais graves de exposição poderia causar sérias lesões cancerígenas, morte das células e leucemia, o que o levou à morte.

A descoberta dos Raios X levaria posteriormente muitos outros cientistas a receberem o prêmio Nobel de física com pesquisas sobre o assunto.

[editar] Partícula ou onda
Logo que os raios X foram descobertos, pouco se sabia a respeito da sua constituição. No início do século XX foram encontradas evidências experimentais de que o raio X seria uma partícula. No entanto, e para a surpresa da comunidade científica, Walther Friedrich e Paul Knipping realizam um experimento em 1912, no qual conseguiram fazer um feixe de raios X atravessar um cristal, produzindo interferência da mesma forma que acontece com a luz. Isto fez com que os raios X passassem a ser considerados como ondas eletromagnéticas. Por volta de 1920 foram realizados outros experimentos, que apontavam para um comportamento corpuscular dos raios X.

O físico Louis de Broglie tentou resolver este aparente conflito no comportamento dos raios X. Combinando as equações de Planck e de Einstein (E=h.ν=m.c²), chegou a conclusão de que "tudo o que é dotado de energia vibra, e há uma onda associada a qualquer coisa que tenha massa"[1].

[editar] Características
[editar] Produção
O dispositivo que gera Raios X é chamado de tubo de Coolidge. Da mesma forma que uma válvula termiônica, este componente é um tubo oco e evacuado, ainda possui um catodo incandescente que gera um fluxo de elétrons de alta energia. Estes são acelerados por uma grande diferença de potencial e atingem ao ânodo ou placa.

O ânodo é confeccionado em tungstênio. A razão deste tipo de construção é a geração de calor pelo processo de criação dos raios X. O tungstênio suporta temperaturas que vão até 3340 °C. Além disso possui um razoável valor de número atômico (74) o que é útil para o fornecimento de átomos para colisão com os elétrons vindos do catodo (filamento). Para não fundir, o dispositivo necessita de resfriamento através da inserção do tungstênio em um bloco de cobre que se estende até o exterior do tubo de raios-X que está imerso em óleo. Esta descrição refere-se ao tubo de anodo fixo.

Ao serem acelerados, os elétrons ganham energia e são direcionados contra um alvo; ao atingi-lo, são bruscamente freados, perdendo uma parte da energia adquirida durante a aceleração. O resultado das colisões e da frenagem é a energia transferida dos elétrons para os átomos do elemento alvo. Este se aquece bruscamente, pois em torno de 99% da energia do feixe eletrônico é dissipada nele.

A brusca desaceleração de uma carga eletrônica gera a emissão de um pulso de radiação eletromagnética. A este efeito dá-se o nome de Bremsstrahlung, que significa radiação de freio.

As formas de colisão do feixe eletrônico no alvo dão-se em diferentes níveis energéticos devido às variações das colisões ocorridas. Como existem várias formas possíveis de colisão devido à angulação de trajetória, o elétron não chega a perder a totalidade da energia adquirida num único choque, ocorrendo então a geração de um amplo espectro de radiação cuja gama de freqüências é bastante larga, ou com diversos comprimentos de onda. Estes dependem da energia inicial do feixe eletrônico incidente, e é por isso que existe a necessidade de milhares de volts de potencial de aceleração para a produção dos Raios X.

[editar] Detecção
A detecção dos raios X pode ser feita de diversas maneiras, a principal é a impressão de chapas fotográficas que permite o uso medicinal e industrial através das radiografias. Outras formas de detecção são pelo aquecimento de elementos a base de chumbo, que geram imagens termográficas, o aquecimento de lâminas de chumbo para medir sua intensidade, além de elementos que possuem gases em seu interior à exemplo da válvula Geiger-Müller utilizada para a detecção de radiação ionizante e radiação não ionizante. Podendo ainda ser difratado através de um cristal e dividido em diversos espectros de onda. Sensores (Foto transistores ou foto diodos) captam uma ou algumas faixas de espectro, e são amplificados e digitalizados, formando imagens. Esse último processo (difração de raios-x, por cristais) é comumente utilizado em equipamentos de inspeção de bagagens e cargas.

[editar] Medicina
Na medicina os raios X são utilizados nas análises das condições dos órgãos internos, pesquisas de fraturas, tratamento de tumores, câncer (ou cancro), doenças ósseas, etc.

Com finalidades terapêuticas os raios X são utilizados com uma irradiação aproximada de cinco mil a sete mil Rads, sobre pequenas áreas do corpo, por pequeno período de tempo.

No Brasil, os raios X do pulmão para fins diagnósticos de tuberculose pulmonar são chamados de abreugrafia, que se trata de uma incidência sobre uma pequena área do pulmão.

[editar] Exposição
A tolerância do organismo humano à exposição aos raios X é de 0,1 röntgen por dia no máximo em toda a superfície corpórea. A radiação de um röntgen produz em 1,938x10 − 3 gramas de ar, a liberação por ionização, de uma carga elétrica de 3,33x10 − 3C.

[editar] Efeitos somáticos da radiação
No ser humano a exposição continua aos raios X podem causar vermelhidão da pele, queimaduras por raios x ou em casos mais graves de exposição, mutações do DNA, morte das células e/ou leucemia.

[editar] Pesquisa de materiais
Na indústria, os raios X são utilizados no exame de fraturas de peças, condições de fundição, além de outros empregos correlatos. Nos laboratórios de análises físico químicas os Raios X tem largo espectro de utilização.

[editar] Natureza eletromagnética
Os raios X propagam-se à velocidade da luz, e como qualquer radiação eletromagnética estão sujeitos aos fenômenos de refração, difração, reflexão, polarização, interferência e atenuação. Sua penetrância nos materiais é relevante, pois todas as substâncias são transparentes aos Raios X em maior ou menor grau.

Em algumas substâncias como compostos de cálcio e platinocianeto de bário, os raios X geram luminescência. Esta radiação ioniza os gases por onde passa. A exemplo da luz visível, não é desviado pela ação de campos elétricos ou magnéticos. Desloca-se em linha reta, sensibiliza filmes fotográficos, além de descarregar os objetos carregados eletricamente, qualquer que seja a polaridade (sendo uma característica não totalmente confirmada a de descarregar eletricamente os objetos).

[editar] Interação com a matéria
Quando os raios X atingem a matéria, assim como o tecido do paciente, os fótons têm quatro possível destinos. Os fótons podem ser:

Completamente espalhados sem perda de energia.
Absorvidos com perda total de energia.
Espalhados com alguma absorção e com perda de energia.
Transposotos sem qualquer alteração.

Um século de Química Moderna

QMCWEB apresenta 100 anos de Química: um passeio pelas pesquisas premiadas com o Prêmio Nobel.

Por que o século 20 foi o mais importante para a nossa ciência e por que a Química é a ciência central para a evolução do homem.

Um século de
Química Moderna

Uma das definições da Química diz que "é a ciência que estuda a matéria e suas transformações e procura adaptá-las para o bem estar do homem". É graças a química que, hoje, temos automóveis, computadores, máquinas de lavar louças, sabonetes hidratantes, remédios e colchões ortopédicos. O conforto é um produto do século 20 - uma consequência da evolução da Química!

O século 20 foi, sem dúvida alguma, o de maior significado para a química. O acúmulo de conhecimentos nesta ciência foi maior nos últimos cem anos do que em toda a história anterior. Uma das formas de ter uma visão panorâmica da evolução da química no século 20 é através de uma revisão dos prêmios Nobel conferidos desde 1901 até 2000. O QMCWEB apresenta todos os ganhadores do Prêmio Nobel de Química e as suas pesquisas premiadas.


O século do plástico
No século passado a palavra "plástico" sequer existia em nosso vocabulário. Graças ao desenvolvimento da química orgânica e sintética, no século 20, os plásticos (polímeros sintéticos) se tornaram onipresentes em nossa vida. Os plásticos também já estiveram presentes aqui no QMCWEB. Confira:
arquivo://A.era.dos.Plásticos


Tal como o século 20, a entrega de Prêmios Nobel para a Química também iniciou em 1901. Entretanto, na primeira década do século, a única tarefa da academia foi decidir a ordem em que os ganhadores seriam premiados. Para o primeiro prêmio, 11 das 20 nominações indicaram van't Hoff (Nobel_1901). Embora ele, neste momento, já tivesse publicado uma tese dizendo que o carbono apresentava quatro ligações sob uma forma tetraédrica (base da química orgânica moderna), o prêmio foi para o seu trabalho com cinética química, equilíbrio e pressão osmótica em soluções, publicados em 1884 e 1886. Segundo van't Hoff, a pressão osmótica de soluções da maioria das substâncias era igual à pressão gasosa que estas substâncias exerceriam se estivessem na ausência do solvente. Uma excessão, entretanto, ocorria quando o solvente era a água e o soluto era um ácido, uma base ou um sal. Arrhenius mostrou que isto poderia ser explicado, assumindo que estas substâncias, em água, dissociam-se em íons. Arrhenius apresentou esta idéia em sua tese de doutorado, em 1884. A sua proposta não foi bem aceita pela comunidade científica; mesmo assim, Ostwald viajou até Uppsala para trabalhar com Arrhenius. Em 1903, Arrhenius foi laureado com o Prêmio Nobel em Química. Em 1909, foi a vez de Ostwald, por seus trabalhos com cinética e catálise de reações.

Paz & Amor
Desde os tempos mais remotos que o homem busca, na natureza, substâncias capazes de alterar seu estado físico e mental e suas percepções sensoriais. Exemplos destas drogas naturais são o ópio, a cafeína, o álcool, a cocaína e a mescalina. Mas foi somente no século 20 que surgiram as drogas sintéticas, como o LSD, a heroína, o ecstasy e, mais recentemente, o ICE. Tudo graças aos avanços na síntese orgânica. O QMCWEB já falou sobre o ecstasy! Confira em:
arquivo://Ecstasy.set.you.free


Três dos prêmios da primeira década do século foram para pioneirismos na química orgânica: Fischer (1902), Baeyer (1905) e Wallach (1910). Fisher desenvolveu metodologias para a classificação e síntese de carbo-hidratos. Baeyer deu importante contribuições para a indústria química e para a síntese orgânica, sobretudo em seus trabalhos com corantes orgânicos e terpenos. Wallach estudou compostos alicíclicos, não somente o terpeno, mas outros óleos etéreos. Dois prêmios foram pela descoberta de novos elementos: Ramsay (1904) pela descoberta de vários gases nobres e Moissan (1906) pelo isolamento do flúor. Além desta descoberta, Moissan foi o primeiro a utilizar o forno elétrico no laboratório de química. Com este forno, altas temperaturas puderam ser alcançadas, representando um salto na química experimental.

A transmutação de um elemento em outro, sonho dos alquimistas, foi descoberta por Rutherford, conferindo-lhe o prêmio Nobel em 1908. Ele também recebeu várias indicações para o Nobel em Física. Nesta década, um dos prêmios foi para um trabalho que mostrou que uma teoria antiga estava errada. A teoria da Força Vital era defendida mesmo por Louis Pasteur, que garantia que a fermentação do álcool ou de açúcares somente poderia ocorrer na presença de células vivas (fermento biológico). Em 1987 Buchner mostrou que a fermentação é um processo catalítico que resulta da ação de enzimas, sem a necessidade de células vivas. O experimento de Buchner é tido como o nascimento da bioquímica. Ele ganhou o prêmio Nobel em 1907.


Além do chazinho
A medicina do século 19 não ia além de chás de ervas medicinais e duvidosos elixires milagrosos. Hoje temos farmácias, com um sem número de remédios e vacinas para as mais diversas doenças. O estudo da ação biológica das mais diversas substâncias (a grande maioria inéditas) levou ao conhecimento das causas e curas para muitos males. E tudo isto aconteceu no século 20. O QMCWEB já falou sobre a química medicinal. Confira em:
arquivo://Química.Medicinal


Dos prêmios que foram dados a partir de 1911, 5 foram distribuídos para cientistas que deram importantes contribuições para a química Geral e fundamental: Richards (1914), que determinou a massa atômica de vários elementos; Aston (1922), descobridor de vários isótopos e invenção do espectrômetro de massa; Langmuir (1932), que estudou fenômenos de superfície em interfaces; Herzberg (1971) e Ernst (1991), o inventor do NMR. O NMR é muito utilizado na química e, hoje, encontra aplicações na medicina e biologia.

Embora o primeiro prêmio Nobel, para van't Hoff possa ser, em parte, considerado relacionado à Termodinâmica, foi somente a partir da segunda década que esta área passou a ser laureada com o prêmio. Já em 1920 Nernst ganhou o prêmio, por estudos em termoquímica; ele não somente descobriu a "terceira lei da termodinâmica" como mostrou que é se possível calcular a constante de equilíbrio de uma reação com bases em dados térmicos. Sua versão para a 3a lei da termodinâmica foi melhorada por Arrhenius e foi demonstrada correta, experimentalmente, por Giauque, que ganhou o prêmio Nobel de 1949. Ele também demonstrou que é se possível determinar a entropia através de dados espectroscópicos. Outro prêmio para a Termodinâmica foi para o trabalho de Onsager, que lidava com a termodinâmica de processos irreversíveis. Com a ajuda da mecânica estatística, Onsager desenvolveu a teoria das relações recíprocas, que lhe conferiu o prêmio Nobel em 1968. Em 1977 foi a vez de Prigogine, com sua teoria de estruturas dissipativas, em sistemas fora do equilíbrio.

O quê somos nós?!
Não tínhamos idéias de nossa composição química no século 19. Ninguém sabia que existiam proteínas, ácidos nucléicos, lipídeos ou colesterol. Embora a anatomia humana já tivesse sido bastante explorada anteriormente, foi só no século 20 que passamos a conhecer a composição química dos seres vivos. O QMCWEB publicou vários artigos sobre temas relacionados; entre eles, um sobre proteínas e comunicação intercelular. Confira em:
arquivo://O.mundo.das.Proteínas

Tudo o que sabemos sobre ligações químicas vem de trabalhos feitos neste século. Pauling recebeu o prêmio Nobel em Química em 1954, por vários trabalhos relacionados à ligação química. São deles os livros "Introduction to Quantum Mechanics" (1935) e "The Nature of the Chemical Bond" (1939). Em 1962, Pauling também foi laureado com Prêmio Nobel da Paz, sendo este a única pessoa a receber dois prêmios Nobel inteiros até hoje. A teoria o orbital molecular, comumente ensinada aos alunos de química geral, foi desenvolvida por Mulliken, o que lhe conferiu o prêmio Nobel em 1966.

A elucidação de estruturas químicas é uma arte que, no século 20, se tornou uma tarefa rotineira. Debye (1936) ganhou o primeiro prêmio por aplicação de difração de raios-X na química, embora tenha sido para a determinação de momento de dipolos em gases. Entretanto, esta técnica passou, logo, a ser usada na determinação de estruturas.
Muitos prêmios foram conferidos pela determinação de estruturas de macromoléculas. Sanger ganhou dois: em 1955, sozinho, pela determinação da estrutura da insulina; e 1980, dividiu o prêmio por métodos no sequenciamento de nucleotídeos em amino-ácidos. Perutz e Kendrew (1962) dividiram o prêmio pela elucidação da estrutura da hemoglobina. Dois anos depois, Hodgkin ganhou o prêmio pela elucidação da estrutura da penicilina e vitamina B12.
A estrutura tridimensional de proteínas e enzimas, entretanto, somente foi determinada após os trabalhos de Michel e Deisenhofer, que descobriram como cristalizar proteínas e enzimas. Juntamente com Huber, eles dividiram o prêmio Nobel de 1988.

Alguns prêmios foram para a química inorgânica. O primeiro foi em 1913, para Werner, que estudou compostos de coordenação. Ele praticamente criou este campo de estudo que, hoje sabe-se, foi extremamente importante para o desenvolvimento tecnológico do século 20. A síntese da amônia, a partir de seus elementos, foi o motivo da premiação para Haber (1918); o aprimoramento desta técnica e o desenvolvimento do método industrial deu a Bosh o prêmio, em 1931, juntamente com Bergius.


O código da vida
Neste século que passou, graças aos avanços da química, descobrimos que todas as instruções para a construção de um determinado ser vivo estão impressos em algumas macromoléculas, residentes em cada uma de suas células. Terminamos o século com o mapeamento completo de todo o genoma humano e, logo, entraremos na era da medicina genética. O QMCWEB já falou sobre o código genético e a origem da vida. Confira em:
arquivo://A.Origem.da.Vida


Muitos dos trabalhos premiados com o Nobel viraram aplicações na indústria ou na medicina. É o caso do trabalho de Hevesy (1943), com marcadores radioativos, que também tem aplicações na geoquímica, ou a datação de carbono-14, criada por Libby (1960).

A química orgânica praticamente nasceu neste século, e vários prêmios foram dados para esta área. Barton e Hassel (1969) dividiram um prêmio por suas contribuições no estudo da conformação espacial de átomos em moléculas, a estereoquímica. Em 1975, o prêmio também foi para a estereoquímica, para Warcup e Prelog. Fischer e Wikinson dividiram o prêmio de compostos rganometálicos, os "sanduíches", em 1973. Lehn, Cram e Pedersen (1987) criaram estruturas orgânicas capazes de interagir com cátions metálicos, mimetizando o comportamento de enzimas e proteínas. Olah (1994) ganhou o prêmio por suas contribuições na química do carbocátion - tema frequente nas aulas de química orgânica! Curl, Kroto e Smalley descobriram os fulerenos, onde 60 ou 70 átomos de carbono estão ligados covalentemetne para formar uma espécie de bola.



Nobel no QMCWEB
Vários artigos já publicados no QMCWEB relacionam-se com temas laureados pelo Nobel. Entre eles, destacam-se um sobre a fentoquímica e outro sobre os polímeros condutores, respectivamente os prêmios de 1999 e 2000. Confira:
arquivo://Plásticos.Fantásticos
arquivo://Fentoquímica
arquivo://Fora.CFC!

Também em qualquer livro de química orgânica encontra-se o "reagente de Grignard". Grignard recebeu o prêmio, pela criação deste versátil reagente, em 1912. Este prêmio foi dividio com Sabatier, que desenvolveu métodos catalíticos de hidrogenação de compostos orgânicos. É por este método, por exemplo, que se obtém a margarina a partir do óleo vegetal. Outras reações famosas foram laureadas com o Nobel. A produção de muitos polímeros, na indústria, envolve passos com a "reação de Diels-Alder". Diels e Alder diviram o prêmio Nobel em 1950, embora seu trabalho já tivesse sido publicado em 1928. Woodward (1965) é conhecido como o pai da síntese orgânica moderna, devido a suas rotas sintéticas propostas para várias substâncias naturais, como o colesterol, a clorofila e a vitamina B12. Um tratado teórico da síntese orgânica foi feito por Corey (1990); esta sistematização permitiu-o a sintetizar vários compostos biologicamente ativos complexos, e lhe conferiu o prêmio Nobel.

A Química dos Produtos Naturais começou a ser contemplada ainda em 1915, com Willstatter, que descobriu que o grupo heme da hemoglobina e a clorofila eram estruturalmente similares, e que o primeiro liga-se ao íon ferro, enquanto que o segundo ao íon magnésio. Wieland (1927) e Windauss (1928) ganharam prêmios no estudo de esteróides. Harworth (1937) foi o primeiro químico a sintetizar a vitamina C, permitindo sua produção industrial, e estabeleceu a estrutura cíclica da glucose. Kuhn (1938) estabeleceu a estrutura da vitamina B2 e trabalhou com carotenóides.
Em 1947, Robinson foi premiado pelo seu imenso estudo com alcalóides, como a morfina. Vigneaud (1955) ganhou o prêmio pela síntese de dois hormônios peptídicos, a vasopressina e a oxitocina. Todd (1957) foi premiado pela síntese da ATP e ADP, além da determinação da estrutura da FAD.


Estatísticas do Nobel
>Os primeiros 100 anos de Prêmios Nobel para Química fornecem um ponto de vista do desenvolvimento da Química moderna. Os prêmios vão desde a química básica, teórica à bioquímica e química aplicada. A Química Orgântica recebeu 25 prêmios: a mais premiada de todas as áreas. A físico-química, envolvendo cinética, termodinâmica e química espectroscópica recebeu 13 prêmios. A bioquímica recebeu 11, embora muitos dos outros prêmios possam, também, ser classificados nesta área. A análise estrutural recebeu 8 prêmios.

>Dentre os países, USA domina com 46 premiações, seguido da Alemanha, com 26 premiados, acompanhado de perto pela Inglaterra, com 25. A França, quarta colocada, tem 7. O único país da américa latina com um prêmio Nobel em química é a Argentina.

> A primeira mulher a receber o prêmio Nobel em Química foi Marie Curie (1911). Mas ela não foi a única: Dorothy Hodgkin (1964) e Irene Joliot-Curie (1935) fazem parte deste restrito clube de mulheres agraciadas com o prêmio Nobel em Química.
Alguns prêmios foram para trabalhos envolvendo macromoléculas (polímeros ou biomoléculas) em solução. O termo "macromoléula" foi inventado por Staudinger (1953), que mostrou que os polímeros eram constituídos pela repetição de várias unidades monoméricas. Ziegler e Natta (1963) diviram o prêmio por seus trabalhos com a utilização de compostos organometálicos como catalizadores em reações de polimerização. Flory (1974) desenvolveu um tratado fundamental teórico e experimental da físico-química de macromoléculas.

Uma das áreas mais contempladas tem sido a bioquímica. Harden (1929), por estudos sobre a fermentação; von Euler (1929), pela determinação da estrutura do NAD+; Calvin (1961) pela elucidação do ciclo do carbono na fotossíntese. Mitchell (1978) pela teoria quimiostática, que explica a transferência de elétrons por enzimas trans-membranas e a síntese do ATP; Leloir, um argentino (o único químico da américa do sul a ser laureado), ganhou o prêmio, em 1970, pela descoberta dos nucleotídeos e sua função na síntese de carbo-hidratos. Muitos trabalhos com ácidos nucléicos foram contemplados, tais como os de Berg e Gilbert (1980); Altman e Cech (1989) e Mullis e Smith (1993).

A química pode ser estudada, também, para a resolução de certos problemas específicos. É aí que esta se torna a química aplicada. Foi o caso do trabalho de Virtanen (1945), que tentava encontrar maneiras de evitar a fermentação e putrefação dos montes de fenos estocados para o inverno. O problema do buraco na camada de ozônio foi elucidado por Molina, Rowland e Crutzen (1995). Foram eles que mostraram como a emissão de CFCs estava ligada ao desaparecimento do ozônio. Hoje, todos sabemos o que é e qual é a importância do ozônio, e vários países assinaram um tratado para eliminar a emissão de CFCs nos próximos anos.

A Química, se comparada a um humano, acaba de entrar na puberdade. Neste século que se inicia, as conquistas desta ciência serão ainda mais fantásticas. É difícil prever o que vai acontecer nos próximos 100 anos, da mesma forma que ninguém, em 1901, seria capaz de adivinhar o que estaria por vir no século 20. Mas podemos, ao menos, tentar: para o QMCWEB, os Prêmios Nobel para a Química no século 21 serão, provavelmente, distribuídos para inovações na química dos materiais, computacional e na bioquímica de sinalização intercelular. Resta-nos esperar para ver... e conferir, sempre, aqui, no QMCWEB!


Revista eletrônica do Departamento de Química - UFSC





FLORIANÓPOLIS | Química - UFSC | QMCWEB: Ano 4
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(utilize os botões para conhecer os ganhadores do Nobel em Química)


Os vencedores do Nobel em Química
no Século 20


2000



ALAN J. HEEGER, ALAN G. MACDIARMID, e HIDEKI SHIRAKAWA pela descoberta e desenvolvimento de polímeros condutores.

1999



AHMED ZEWAIL por seus estudos nos estados de transição de reações químicas, utilizando espectroscopia de fentosegundo (fentoquímica).

1998



Para os pioneiros no desenvolvimento de métodos para estudos teóricos de propriedades de moléculas e processos químicos nos quais estas participam. O prêmio foi dividido igualmente entre WALTER KOHN pelo desenvolvimento da "density-functional theory" e JOHN A. POPLE pelo seu trabalho no desenvolvimento de métodos computacionais para a química quântica.

1997



PAUL D. BOYER e JOHN E. WALKER pela elucidação do mecanismo da biossíntese do trifosfato de adenosina (ATP) e JENS C. SKOU pela descoberta inédita de uma enzima íon-transportadora, a Na+, K+ATPase.

1996



ROBERT F. CURL, Jr. , SIR HAROLD W. KROTO , e RICHARD E. SMALLEY pela descoberta dos fulerenos.

1995




PAUL CRUTZEN , MARIO MOLINA , e F. SHERWOOD ROWLAND por seus trabalhos na química atmosférica, particularmente nos estudos relacionados com a formação e decomposição do ozônio.

1994




GEORGE A. OLAH por suas contribuições na química do carbocátion.

1993





Neste ano os prêmios foram destinados a química relacionada com o estudo do DNA. Foram laureados KARY B. MULLIS pela invenção do método polymerase chain reaction (PCR), e MICHAEL SMITH por seus estudos em reações de mutagenesis, sequenciamento de oligonucleotídeos, e desenvolvimentos no estudo de proteínas.

1992




RUDOLPH A. MARCUS por suas contribuições na teoria de reações de transferência de elétron em sistemas químicos.

1991




RICHARD R. ERNST por suas contribuições no desenvolvimento da técnica de espectroscopia de ressonância magnética nuclear de alta defição (NMR).

1990




ELIAS JAMES COREY por suas contribuições na teoria e metodologia para a síntese orgânica.

1989




SIDNEY ALTMAN e THOMAS R. CECH pela descoberta e estudo de propriedades catalíticas do RNA.

1988




JOHANN DEISENHOFER , ROBERT HUBER e HARTMUT MICHEL pela determinação da estrutura tridimensional do centro de reações fotossintéticas. Eles foram os primeiros a determinar a estrutura de proteínas trans-membranas, revelando a estrutura da molécula átomo a átomo.
1987




DONALD J. CRAM , JEAN-MARIE LEHN e CHARLES J. PEDERSEN pelo desenvolvimento e estudos de moléculas com alto grau de seletividade em interações estrutura-específicas, isto é, moléculas aptas a "reconhecerem", em uma solução, outras moléculas com certas qualidades na orientação espacial de suas estruturas químicas. Estas reações tem sido usadas como modelos miméticos para reações enzimáticas.

1986




DUDLEY R. HERSCHBACH , YUAN T. LEE e JOHN C. POLANYI pelas suas contribuições no estudo da dinâmica de processos químicos elementares, fornecendo um maior entendimento de como ocorrem as reações químicas.

1985




HERBERT A. HAUPTMAN e JEROME KARLE pelo desenvolvimento de novos métodos para a determinação direta da estrutura de cristais, através de difração de raios-X.

1984




ROBERT BRUCE MERRIFIELD pelo desenvolvimento da metodologia de síntese química sobre uma matriz sólida. Merrifield obteve peptídeos e proteínas utilizando aminoácidos ligados a uma matriz sólida (polímero) como reagentes iniciais.

1983




HENRY TAUBE por seu trabalho na elucidação dos mecanismos de reações com transferência de elétrons, sobretudo em complexos metálicos.

1982




SIR AARON KLUG pelo desenvolvimento da microscopia de cristalografia eletrônica e a elucidação estrutural de vários complexos ácidos nucléicos-proteínas.

1981




KENICHI FUKUI e ROALD HOFFMANN pelo desenvolvimento do estudo teórico de reações químicas e de modelos teóricos capazes de prever o curso de reações químicas.

1980




Metade do prêmio foi para PAUL BERG por seus estudos fundamentais na bioquímica dos ácidos nucléicos, particularmente do DNA e a outra metade foi para WALTER GILBERT e FREDERICK SANGER por suas contribuições no sequenciamento das bases nucleotídicas do DNA.

1979




HERBERT C. BROWN e GEORG WITTIG pelo desenvolvimento do uso de compostos a base de boro e fósforo, como importantes reagentes na síntese orgânica. Entre estes reagentes estão os organoboranos, os mais versáteis reagentes da química sintética.

1978




PETER D. MITCHELL por seus estudos sobre mecanismos biológicos de transferência de energia (bioenergética), isto é, os processos químicos envolvidos no suprimento de energia para as células.


1977




ILYA PRIGOGINE por suas contribuições à Termodinâmica, sobretudo com tratados matemáticos para sistemas longe do equilíbrio termodinâmico. Ele demonstrou que uma nova forma de ordem existe nestas condições, e chamou-as de estruturas dissipativas.

1976




WILLIAM N.. LIPSCOMB por seus estudos com boranos (hidretos de boro) que levaram a elucidações de certos problemas relacionados à ligação química.

1975




SIR JOHN WARCUP CORNFORTH por seu trabalho com a estereoquímica de reações catalisadas por enzimas e VLADIMIR PRELOG por sua pesquisa na estereoquímica de moléculas e reações orgânicas.

1974




PAUL J. FLORY por sua pesquisa com a físico-química de macromoléculas, como polímeros sintéticos e biomoléculas (proteínas, polissacarídeos e ácidos nucléicos).

1973




ERNST OTTO FISCHER e SIR GEOFFREY WILKINSON por seus trabalhos pioneiros na química dos organometálicos: compostos onde um átomo metálico é ligado a dois carbonos, chamados de "compostos sanduíches", revolucionando a química dos metais de transição.

1972




Metade do prêmio foi para CHRISTIAN B. ANFINSEN por seu trabalho com a ribonuclease, especialmente relacionando a sequência de aminoácidos e a conformação biologicamente ativa e a outra metade foi para STANFORD MOORE e WILLIAM H. STEIN por suas contribuições no entendimento da conexão entre estrutura química e atividade catalítica do centro ativo da molécula ribonuclease.

1971




GERHARD HERZBERG por suas contribuições no entendimento da estrutura eletrônica e geometria de moléculas, principalmente radicais livres.

1970




LUIS F. LELOIR pela descoberta dos açúcares nucleotídeos e suas funções na biossíntese de carbo-hidratos.

1969




SIR DEREK H. R. BARTON e ODD HASSEL por suas contribuições no desenvolvimento conceitual da conformação de moléculas orgânicas, na estereoquímica, e suas aplicações na química.

1968




LARS ONSAGER pela descoberta de relações recíprocas em processos termodinâmicos irreversíveis. Onsager mostrou que quando dois processos irreversíveis ocorrem simultaneamente no mesmo sistema, existem correlações recíprocas entre as funções que regem estes processos. Esta lei é chamada de "relações de Onsager".

1967




Metade do prêmio foi para MANFRED EIGEN e a outra metade foi para RONALD GEORGE WREYFORD NORRISH and LORD GEORGE PORTER por seus estudos cinéticos de reações extremamente rápidas, iniciadas por pulsos de energia (luz).

1966




ROBERT S. MULLIKEN pelo seu trabalho fundamental com as ligações químicas e estrutura eletrônica de moléculas, aplicando o modelo do orbital molecular.

1965




ROBERT BURNS WOODWARD por seus fantásticos trabalhos na arte da síntese orgânica, como a síntese da quinina, colesterol, stricnina, reserpina, ácido lisérgico, cortisona e outros.

1964




DOROTHY CROWFOOT HODGKIN pela determinação, através de técnicas de raio-X, das estruturas de várias importantes substâncias bioquímicas. Foi dela a primeira determinação da estrutura da penicilina e da vitamina B12.

1963




KARL ZIEGLER e GIULIO NATTA por suas descobertas no campo da química e tecnologia de polímeros. Eles desenvolveram vários métodos inéditos de polimerização e criaram metodologias para o estudo de propriedades físico-químicas de polímeros.

1962




MAX FERDINAND PERUTZ e SIR JOHN COWDERY KENDREW por seus estudos com proteínas globulares. Foram eles os pioneiros na aplicação de difração de raio-X para a elucidação da estrutura da hemoglobina.

1961




MELVIN CALVIN por suas pesquisas sobre a fotossíntese ou, segundo suas próprias palavras, "o caminho do carbono na fotossíntese".

1960




WILLARD FRANK LIBBY pela invenção do método de utilização do carbono-14 para a datação de amostras, usado na arqueologia, geologia, geofísica e outras áreas da ciência.

1959




JAROSLAV HEYROVSKY pela invenção da polarografia, um método bastante utilizado na química analítica.

1958




FREDERICK SANGER por suas inovações no estudo de estruturas de proteínas e peptídeos. Foi ele o primeiro a descobrir que existiam dois tipos de insulina e, ainda, a sequenciar os seus aminoácidos.

1957




LORD ALEXANDER R. TODD por seu pioneirismo no trabalho com nucleotídeos e co-enzimas. Ele estudou suas estruturas e propôs rotas sintéticas inéditas, com destaque às reações de fosforilação.

1956





SIR CYRIL NORMAN HINSHELWOOD e NIKOLAY NIKOLAEVICH SEMENOV por suas pesquisas sobre os mecanismos de reações químicas.

1955




VINCENT DU VIGNEAUD por seu trabalho em importantes compostos sulfonados, especialmente pela primeira síntese de um hormônio polipeptídico.

1954




LINUS CARL PAULING por seu trabalho sobre a natureza das ligações químicas e sua aplicação na elucidação das estruturas de várias substâncias complexas.

1953




HERMANN STAUDINGER por suas descobertas no campo da química macromolecular. Foi dele a idéia de que possivelmente existiam certas moléculas composta por um grande número de átomos.

1952




ARCHER JOHN PORTER MARTIN e RICHARD LAURENCE MILLINGTON SYNGE pela invenção da cromatografia de partição, um dos mais importantes métodos de separação de substâncias existentes. Até hoje, várias áreas da química lançam mão desta técnica.

1951




EDWIN MATTISON MC MILLAN e GLENN THEODORE SEABORG por suas descobertas na química dos elementos transurânicos. Alguns destes elementos, inclusive, foram descobertos por estes cientistas.

1950




OTTO PAUL HERMANN DIELS e KURT ALDER pela descoberta e desenvolvimento da síntese de dienos (a famosa reação de Diels-Alder)

1949




WILLIAM FRANCIS GIAUQUE por suas contribuições na termodinâmica química, particulamente sobre a entropia de substâncias em temperaturas extremamente baixas. Ele foi o primeiro a provar experimentalmente que a 3a lei da termodinâmica estava correta.

1948




ARNE WILHELM KAURIN TISELIUS por suas pesquisas no desenvolvimento das técnicas dm análise de adsorção e eletroforese, especialmente por suas descobertas relacionadas com a natureza complexa de serum proteínas. Ele descobriu, por exemplo, que a globulina era uma proteína conjugada.

1947




SIR ROBERT ROBINSON pela descoberta e elucidação de estruturas de várias substâncias extraídas de plantas com atividade biológica, sobretudo os alcalóides. Entre estes, destaca-se a elucidação da estrutura da morfina.

1946




Metade do prêmio foi para JAMES BATCHELLER SUMNER pela descoberta de que enzimas e proteínas podem ser cristalizadas (foi ele quem primeiramente sugeriu que as enzimas eram proteínas) e a outra metade para JOHN HOWARD NORTHROP e WENDELL MEREDITH STANLEY pelas técnicas de purificação de enzimas e proteínas.

1945




ARTTURI ILMARI VIRTANEN por suas invenções na química aplicada à agricultura e aos alimentos, sobretudo em suas técnicas para preservação da forragem (feno) para consumo do gado no inverno.

1944




OTTO HAHN pela descoberta da fissão nuclear em átomos pesados.

1943




GEORGE DE HEVESY por inventar a técnica da utilização de elementos radioativos como sondas para a investigação de vários processos físico-químicos.

1942-40

Não houve premiações neste período,
devido à II Guerra Mundial.


1939




ADOLF FRIEDRICH JOHANN BUTENANDT pelo estudo dos hormônios sexuais, como testosterona, oestrona, progesterona, e LEOPOLD RUZICKA por sua pesquisa sobre terpenos e politerpenóides, substâncias presentes no reino vegetal (ele somente recebeu o prêmio em 1945, após o final da segunda guerra mundial)

1938




RICHARD KUHN pelo extensivo trabalho com cartotenóides e vitaminas. Ele determinou a estrutura de vários carotenoides de animais e vegetais. (ele somente recebeu o prêmio em 1949)

1937




SIR WALTER NORMAN HAWORTH por sua pesquisa com carbo-hidratos e vitamina C e PAUL KARRER por seus estudos sobre carotenóides, flavinas e vitaminas A e B2.

1936




PETRUS JOSEPHUS WILHELMUS DEBYE pelo desenvolvimento da cristalografia de raio-X, pela metodologia para medir o momento de dipolo de substâncias, e pelo estudo de difração de raios de elétrons e raio-X em gases.

1935




FRÉDÉRIC JOLIOT e IRÈNE JOLIOT-CURIE pela descoberta, síntese e caracterização de novos elementos radioativos.

1934




HAROLD CLAYTON UREY pela predição e descoberta do deutério.

1933

Não houve premiação neste ano.

1932




IRVING LANGMUIR por seus importantes estudos e descobertas na química de superfícies.

1931




CARL BOSCH e FRIEDRICH BERGIUS em reconhecimento a suas contribuições na invenção e desenvolvimento de métodos para reações químicas em alta pressão.

1930




HANS FISCHER pela descoberta e caracterização de vários pigmentos, incluindo pingmentos sanguíneos e de vegetais, tais como oa hemina e a clorofila.

1929




SIR ARTHUR HARDEN e HANS KARL AUGUST SIMON VON EULER-CHELPIN por seus estudos nos processos enzimáticos de fermentação de açúcares.

1928




ADOLF OTTO REINHOLD WINDAUS por suas contribuições no estudo dos esteróides, o estabelecimento de relações entre esteróides e vitaminas.

1927




HEINRICH OTTO WIELAND pela investigação da composição química do ácido biliar.

1926




THE (THEODOR) SVEDBERG por seu trabalho em sistemas coloidais. Foi ele quem inventou a ultra-centrifugação.

1925




RICHARD ADOLF ZSIGMONDY pelos seus estudos e métodos fundamentais na ciência dos colóides, e pela demonstração da heterogenieade de sistemas coloidais.

1924

Não houve premiação neste ano.

1923




FRITZ PREGL pela invenção do método de micro-análise de substâncias orgânicas.

1922




FRANCIS WILLIAM ASTON pela desoberta de isótopos de elementos não radioativos, através de espectroscopia de massa, e a enunciação da regra do número inteiro.

1921




FREDERICK SODDY por suas contribuições na química de elementos radioativos e a interpretação da origem e natureza dos isótopos.

1920




WALTHER HERMANN NERNST por suas valiosas contribuições à termoquímica, tal como seus trabalhos com calor específico e equilíbrio químico.

1919

Não houve premiação neste ano.

1918




FRITZ HABER pela síntese da amônia a partir de seus elementos, os gases hidrogênio e oxigênio.

1917-16

Não houve premiação nestes anos.

1915




RICHARD MARTIN WILLSTÄTTER por sua pesquisa com pigmentos vegetais, especialmente a clorofila.

1914




THEODORE WILLIAM RICHARDS pela determinação precisa dos pesos atômicos de vários elementos químicos.

1913




ALFRED WERNER pela investigação das ligações químicas entre átomos em substâncias inorgânicas, e o desenvolvimento de vários conceitos, como o número de coordenação e a estereoquímica inorgânica.

1912




VICTOR GRIGNARD pela descoberta do "reagente de Grignard", um dos reagentes mais utilizados na síntese orgânica, e PAUL SABATIER pelo método de hidogenação catalítica de compostos orgânicos. Ambas técnicas representaram um grande salto para a síntese orgânica.

1911




MARIE CURIE, pela descoberta dos elementos rádio e polônio, e pelo estudo das propriedades do rádio.

1910




OTTO WALLACH pelo seu trabalho pioneiro com compostos alicíclicos, com especial aplicação na química orgância e industrial.

1909




WILHELM OSTWALD por suas pesquisas em catálise de reações químicas e pelo desenvolvimento dos princípios fundamentais que regem o equilíbrio químico e a velocidade das reações.

1908




LORD ERNEST RUTHERFORD pelo estudo da desintegração de elementos e contribuições a química radioativa.

1907




EDUARD BUCHNER por seus estudos bioquímicos e a descoberta da fermentação sem a presença de células vivas.

1906




HENRI MOISSAN pela investigação e isolamento do elemento Flúor e pela introdução do forno elétrico a serviço da ciência.

1905




JOHANN FRIEDRICH WILHELM ADOLF VON BAEYER pelo seu extensivo trabalho na química orgânica e industrial, sobretudo com corantes de tecidos (índigo e outros pigmentos aromáticos). Baeyer construiu rotas sintéticas industriais para estas substâncias.


1904




SIR WILLIAM RAMSAY pela descoberta de gases inertes na atmosfera e a determinação de suas posições na tabela periódica.

1903




SVANTE AUGUST ARRHENIUS pelos grandes avanços propriciados à química devido a sua teoria da dissociação eletrolítica.

1902




HERMANN EMIL FISCHER pelo seu extensivo trabalho na síntese de carbo-hidratos e purinas.

1901




JACOBUS HENRICUS VAN'T HOFF pela descoberta das leis da dinâmica química e da pressão osmótica em soluções líquidas.





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criação: minatti

XIII Olimpíada Brasileira de Astronomía e Astronáutica

XIII Olimpíada Brasileira de Astronomía e Astronáutica

Maiores informações sobre tudo que será feito, data para inscrição, local a escola poderá obter on-line através do link " Cadastro de Escola " no site da OBA que é:
www.oba.org.br

AS DEZ MAIORES DESCOBERTAS DO HUBBLE

As 10 maiores descobertas do Hubble
Enquanto esperam pela última manutenção no telescópio espacial, os astrônomos refletem sobre suas descobertas nos últimos 16 anos
por Mario Livio
Nasa

Na primeira missão de reparo do Hubble, em dezembro de 1993, os astronautas Story Musgrave (no braço mecânico), Jeffrey Hoffman (no compartimento de carga) e outros consertaram o notório defeito no espelho e abriram caminho para muitas descobertas

Na primeira missão de reparo do Hubble, em dezembro de 1993, os astronautas Story Musgrave (no braço mecânico), Jeffrey Hoffman (no compartimento de carga) e outros consertaram o notório defeito no espelho e abriram caminho para muitas descobertas.

Poucos telescópios na história tiveram um efeito tão profundo na pesquisa astronômica como o Telescópio Espacial Hubble. Ainda assim, sua influência não é a que a maioria das pessoas imagina. Em geral, ele não fez descobertas singulares mas transformou antigas suspeitas e pistas obtidas em observações de solo em certezas. O Hubble funcionou em parceria com outros observatórios para construir uma visão multifacetada do Cosmos. Forçou físicos teóricos a substituir teorias grosseiras por outras que explicassem os fenômenos astronômicos com muito mais detalhe. Em suma, o Hubble não foi extremamente influente por se distanciar de outros instrumentos e técnicas, mas por se integrar intensamente com eles.

Em abril, o telescópio completou seu 16o aniversário no espaço. Seus feitos, tanto o de fornecer detalhes sem precedentes aos astrônomos quanto o de proporcionar um vislumbre das maravilhas do Universo a lares espalhados pelo mundo, foram de certo modo ofuscados recentemente pelo debate sobre seu futuro. Enquanto a Nasa luta para retomar os vôos dos ônibus espaciais, o Hubble continua se deteriorando. A menos que astronautas possam ir até lá e reformá-lo, o telescópio pode atingir o fim de sua vida útil já em meados de 2008. A chegada a essa encruzilhada me levou a avaliar a última década e meia do Hubble - e da astronomia - que muitos pesquisadores consideram a época áurea de seu campo.

Apresento abaixo minha seleção (confessamente tendenciosa) das dez contribuições mais significativas do Hubble, de suas revelações sobre objetos pequenos como planetas, até galáxias e o Universo como um todo. É extremamente difícil fazer justiça num curto artigo a contribuições tão abundantes. No momento em que escrevo, seu arquivo de dados contém mais de 27 terabytes e cresce a um ritmo de 390 gigabytes por mês. Essas informações foram a base para 6.200 artigos científicos. Além disso, o telescópio continua a produzir ciência de surpreendente qualidade. Em parceria com outros observatórios nos últimos meses, ele descobriu dois novos possíveis satélites de Plutão, uma inesperada (e paradoxal) galáxia de grande massa no Universo primordial e um companheiro de massa planetária de uma anã marrom - estrela pouco mais pesada que um planeta. Somos afortunados por viver numa era em que pela primeira vez estão sendo reveladas características do Universo que, até recentemente, a humanidade conseguia sondar apenas com a imaginação.
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Mario Livio é um dos astrônomos mais versáteis da atualidade. Ele estuda energia escura, explosões de supernova, acreção em objetos compactos e planetas extra-solares. Está atualmente no Space Telescope Science Institute, em Baltimore. Seu livro recente voltado para o público em geral, The equation that couldn\\'t be solved, discute simetria e seu papel em coisas que vão da seleção de parceiros às leis da física. No que sobra do seu tempo depois de pesquisar e escrever, ele é um historiador da arte amador com uma extensa coleção de catálogos de museu.

A EVOLUÇÃO SÓ TEM SENTIDO SE PROTEGER O MEIO

NOVAS DESCOBERTAS NA QUÍMICA

PRÊMIO NOBEL DE QUÍMICA - 2003
Os americanos Peter Agre (Johns Hopkins University School of Medicine in Baltimore, Maryland) e Roderick MacKinnon (Molecular Neurobiology and Biophysics at the Rockefeller University in New York) foram os ganhadores do Prêmio Nobel de Química 2003 pelas suas descobertas a respeito de canais em membranas celulares. Peter Agre desenvolve as suas pesquisas sobre canais para água em células humanas e Roderick MacKinnon sobre estudos da estrutura e mecanismos dos canais para íons. Este ano o prêmio ilustra como a bioquímica contemporânea, nos níveis atômicos, são fundamentais para a compreensão dos processos básicos da vida; não só de humanos como de bactérias e plantas. Íons, dependendo de sua concentração, tamanho e mobilidade possuem a propriedade de passar de fora para dentro da célula e vice-versa. Em 1991 o professor Agre descobriu um caminho em que moléculas de água também passam de dentro para fora das células. A água é o mais abundante componente de todos os organismos vivos, portanto células e tecidos são importantes para absorver ou liberar água. A água atravessa as membranas da célula por dois caminhos: por difusão através da dupla camada lipídica e através de canais para água chamada de Aquaporins. Um destes estudos envolve as propriedades da condutância iônica dos Aquaporins. Estas pesquisas identificam membros da família Aquaporin de proteínas que são capazes de conduzir íons juntos a água. Estas novas descobertas são fundamentais para muitos outros estudos bioquímicos, fisiológicos e genéticos. Estes estudos são importantes para o entendimento de doenças do rim e muitas outras doenças, tais como o câncer. Mutações no gene aquaporin-2 causam diabetes hereditárias em humanos. Mutações no aquaporin-0 gene desenvolvem cataratas congênitas. O professor MacKinnon tem utilizado os princípios da eletricidade em biologia em estudos da análise da função e estrutura destes canais para íons. Estes canais funcionam como as enzimas que tem seu substrato específico: Estes canais somente permitem seletivamente difundir através de seus poros íons tais como potássio, sódio, cálcio e cloreto. Em muitos laboratórios que usam análises sobre mutações foram demonstrados que um segmento específico de amino-acidos pode ser uns dos responsáveis pela seletividade do potássio em nível celular. A cristalografia de raio-X é também muito usada para a compreensão destas seletividades. Sem estas seletividades, não serão possíveis as existências de sinais elétricos produzidos na biologia. Logo, estes canais para íons são importantes no controle do ritmo cardíaco, no controle da secreção de hormônios na corrente sanguínea e geram impulsos elétricos no sistema nervoso.

Prof. Pércio A. M. Farias
Departamento de Química da PUC-Rio



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A QUÍMICA E ASSUNTOS DE IMPACTOS AMBIENTAIS

A Indústria Química no
Contexto da Ecologia Industrial

Biagio F. Gianneti e Cecilia M. V. B. Almeida
Universidade Paulista
LaFTA – Laboratório de Físico-Química Teórica e Aplicada
R. Dr. Bacelar, 1212, CEP 04026-002, São Paulo, Brasil



Introdução
A Ecologia Industrial é uma nova abordagem que, com menos de vinte anos, já é amplamente reconhecida devido à forma sistêmica com que analisa o sistema industrial, seus produtos, resíduos e as interações destes com o meio ambiente. A indústria química é a maior responsável pela dispersão de substâncias tóxicas no meio ambiente e torna-se urgente e necessário promover mudanças na for- ma de tratar os problemas ambientais [1]. Remediar e controlar os poluentes não é mais suficiente, deve-se direcionar os esforços no sentido de reduzir e, principalmente, prevenir o descarte de substâncias nocivas ao ambiente.

O conhecimento de tecnologias amigáveis ao meio ambiente e estratégias para prevenir e minimizar o dano ambiental causado pelos processos químicos tem ganho considerável importância, em especial no que concerne às novas habili- dades exigidas dos engenheiros químicos. A integração destas tecnologias e estratégias ao curriculum dos engenheiros químicos é, hoje, essencial e o aprendizado das novas abordagens que vêm surgindo nas últimas décadas deve ser distribuído por toda a grade curricular da Engenharia Química.

Neste contexto, o curso de Engenharia Química deverá incorporar os seguintes objetivos:

(1) conscientizar os estudantes quanto ao custo real da operação de um processo que descarta poluentes no ambiente, tanto o custo econômico como o custo ambiental; o que significa não somente considerar o custo de tratamento ou o custo relativo ao atendimento da legislação vigente, mas também o custo dos recursos da natureza utilizados na produção e o trabalho da natureza para a absorção/degradação dos resíduos;

(2) apresentar as principais estratégias para minimizar/evitar impactos devidos a um determinado processo químico;

(3) oferecer a oportunidade de projetar e analisar processos que utilizam tecnologias amigáveis1 ao meio ambiente, como as que visam a eliminação dos poluentes e o uso de matérias primas renováveis.

O sistema industrial vem respondendo ao problema da poluição com soluções que vão desde o simples controle dos efluentes, passando por programas de prevenção à poluição, pelos conceitos de produção mais limpa e eco-eficiência, até a proposta mais refinada de estudar a interação do sistema industrial com o meio ambiente. O diagrama abaixo mostra, simplificadamente, as várias transformações pelas quais a forma de tratar materiais, energia e resíduos vem passando nas últimas décadas. Apesar de não haver uma seqüência temporal real, pode-se traçar um caminho para ilustrar estas mudanças.



Fig. 1. Algumas respostas do sistema industrial aos problemas ambientais.

As abordagens preventivas mostraram que se pode obter benefício econômico e ao mesmo tempo minimizar a poluição [2]. As práticas de produção mais limpa, eco-eficiência e prevenção à poluição estão, atualmente disseminadas por várias empresas e têm como principal característica a avaliação detalhada de todas as etapas de um processo a fim de otimizá-lo.

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1 A definição de “tecnologias ambientalmente amigáveis” é ainda controversa e é preferível utilizar “tecnologia mais amigável”. De forma geral, pode-se definir como tecnologia mais amigável ao meio ambiente aquela que substitui tecnologias convencionais de fabricação de forma a reduzir o impacto ambiental de determinado processo ou produto.

A Ecologia Industrial




A idéia de otimizar processos, categorizar todas as operações de uma indústria e acompanhar todos os passos de fabricação de um produto acaba, inevitavelmente, levando a um conhecimento profundo de cada sistema, permitindo, principalmente, o planejamento de ações em longo prazo. Por outro lado, este conhecimento detalhado do sistema leva à análise das interações do produtor com outras empresas, sejam elas fornecedores, consumidores de subprodutos ou consumidores finais.

Neste contexto, a analogia entre sistemas industriais e ecossistemas vêm ganhando força e levando à considerações sobre as interações do sistema com o meio ambiente. Apesar de existirem algumas reservas relativas à metáfora biológica, os conceitos que utilizam esta metáfora - Metabolismo Industrial [3] e Ecologia Industrial [4] - contribuem, de forma significativa para um avanço diante do problema da poluição. A analogia com os ecossistemas permite um passo além: fechar os ciclos de materiais e energia com a formação de uma Eco-rede (Fig. 2) que “imita” os ciclos biológicos fechados. A Ecologia industrial propõe, portanto, fechar os ciclos, considerando que o sistema industrial não apenas interage com o ambiente, mas é parte dele e dele depende.



Fig. 2. Representação de uma Eco-rede, mostrando a otimização dos fluxos de materiais/energia devida à formação da rede. Os fluxos de produto não estão representados na figura, mas somente aqueles que caracterizam uma eco-rede.

A Ecologia Industrial é tanto um contexto para ação como um campo para pesquisa. O desenvolvimento desta abordagem pretende oferecer um quadro conceitual para o interpretar e adaptar a compreensão do sistema natural e aplicar esta compreensão aos sistemas industriais de forma a alcançar um padrão de industrialização que seja não só mais eficiente, mas também intrinsecamente ajustado às tolerâncias e características do sistema natural [5].

Esta abordagem implica em (1) aplicar a teoria dos sistemas e a termodinâmica aos sistemas industriais, (2) definir os limites do sistema incorporando o sistema natural e (3) otimizar o sistema. Neste contexto, o sistema industrial é planejado e deve operar como um sistema biológico dependente do sistema natural. O sistema industrial é considerado um sub-sistema da biosfera, isto é, uma organização particular de fluxos de matéria, energia e informação. Sua evolução deve ser compatível com o funcionamento de outros ecossistemas. Parte-se do princípio de que é possível organizar todo o fluxo de matéria e de energia, que circula no sistema industrial, de maneira a torná-lo um circuito quase inteiramente fechado [6]. Neste contexto, uma abordagem sistêmica é necessária para visualizar as conexões entre o sistema antropológico, o biológico e o ambiente. Pode-se dizer que o principal objetivo da Ecologia Industrial é transformar o caráter linear do sistema industrial para um sistema cíclico, em que matérias primas, energia e resíduos sejam sempre reutilizados.

A Ecologia Industrial e a Indústria Química
A maior aproximação da indústria química do conceito de Ecologia Industrial é a Química Verde. Da forma como foi desenvolvida, a Química Verde é ainda um conceito local tanto no espaço como no tempo [7]. O objetivo da Química Verde tem sido o de utilizar técnicas inovadoras para minimizar de imediato impactos ambientais causados por determinados processos. O alcance destas técnicas tem se limitado às vizinhanças da fábrica, ou seja, em minimizar as emissões de substâncias nocivas resultantes do processo em questão. Este tipo de ação pode ser associado à práticas de prevenção à poluição ou de produção mais limpa e é essencial no caminho da Ecologia Industrial. Entretanto, impactos ambientais causados localmente podem permanecer atuantes por um longo período de tempo e, também de espaço. Desta forma, se há intenção de se alcançar a sustentabilidade, deve-se incluir as interações com o ambiente por períodos maiores de tempo e considerar o espaço mais abrangente que as vizinhanças da empresa (Fig. 3). Ou seja, deve-se levar em conta não só o processo em si, mas também a implantação do processo e sua operação [8].



Fig. 3. Relação dos problemas ambientais com as escalas de tempo e espaço levando em consideração a sustentabilidade do sistema.

Para expandir a Química Verde sob os conceitos da Ecologia Industrial deve-se adotar uma análise sistêmica tanto dos produtos como dos processos [9]. Muitas das ferramentas desenvolvidas para a avaliação de manufaturas e produtos podem ser adaptadas para a indústria química. Entre estas, podem ser citadas a Avaliação de Ciclo de Vida (LCA, Life Cycle Assessment) e o Projeto para o Ambiente (DfE, Design for Environment).

A Avaliação de Ciclo de Vida é uma ferramenta que permite avaliar processos e produtos. O objetivo é identificar as fontes diretas e indiretas de geração de resíduos e/ou poluentes associados a um processo ou produto. A análise do produto deve ser sempre acompanhada da análise do processo (Fig. 4) para que, sob a visão sistêmica da Ecologia Industrial as interações da planta com o meio ambiente possam ser compreendidas tanto em sua dimensão espacial como temporal. Observa-se na figura 4 que a Avaliação do Ciclo de Vida do Produto considera a quantidade de reservas retiradas do meio ambiente para a fabricação do produto, a quantidade de material descartado, a possível reciclagem do produto após o uso e as emissões (sólidas, líquidas ou gasosas) que podem ser geradas em cada etapa da vida do produto. A Avaliação de Ciclo de Vida do processo tem caráter temporal e leva em conta o impacto causado pela construção da planta, aquele devido à sua operação e, finalmente, o impacto relacionado à sua desativação. A avaliação da etapa de operação permite visualizar pontos onde procedimentos relativamente simples podem minimizar a emissão de poluentes. Por exemplo, identificar possibilidades para reduzir e/ou eliminar o uso de solventes nas operações de limpeza e manutenção ou instalar detetores para identificar vazamentos de substâncias gasosas. Pode-se mostrar o efeito da desativação de uma planta e da recuperação das áreas de estações de tratamento e armazenamento de substâncias tóxicas.



Fig. 4. Representação da Análise de Ciclo de Vida de uma indústria química considerando na horizontal o ciclo de vida do produto e na vertical, o ciclo de vida da planta industrial.



Fig. 5.Ciclo de Vida da produção de metanol.

Um exemplo do ciclo de vida de um produto da indústria química pode ser visualizado no fluxograma da figura 5, que mostra as etapas de fabricação e utilização do metanol e sua interação com o meio ambiente. No ciclo de vida do metanol pode-se observar a contribuição do meio ambiente, onde se pode considerar a água utilizada para a irrigação ou a água da chuva necessária para o crescimento da biomassa e a área de terreno necessária para este crescimento e seu reflorestamento. Nesta fase ocorre principalmente a emissão de O2, mas podem ser, também incluídos, fertilizantes, herbicidas ou pesticidas eventualmente utilizados no cultivo da biomassa. Na etapa de produção do álcool, pode-se observar a utilização de matérias primas (biomassa e CaO) e água, a geração de um subproduto (fertilizante que poderia ser reutilizado na primeira etapa), emissão de CO2 e enxofre. A Avaliação do Ciclo de Vida do metanol inclui seu uso, onde são consideradas a emissão de CO2 e o uso de água.

Neste tipo de avaliação um balanço de massa (e, também, de energia) permite conhecer profundamente todas as etapas de um processo e suas interações com o meio ambiente. Além disto, todas as interações do produto com o ambiente, desde a extração de matérias primas para sua fabricação até seu descarte podem ser avaliadas, alteradas e melhoradas com o fechamento de ciclos, a utilização de matérias primas renováveis, a diminuição do transporte de material entre as etapas de vida do produto, o uso de processos ambientalmente benignos (Química Verde) e a consideração da etapa de uso no planejamento do processo e do produto.

Outra ferramenta da Ecologia Industrial que pode ser utilizada na indústria química é o Projeto para o Ambiente (Design for the Environment - DfE) que examina todo o ciclo de vida do produto e propõe alterações no projeto de forma a minimizar o impacto ambiental do produto desde sua fabricação até seu descarte. Incorporando o desenvolvimento do produto em seu ciclo de vida, o DfE pode integrar a preocupação com o meio ambiente em cada etapa do ciclo de vida do produto, de forma a reduzir os impactos gerados durante este ciclo. No caso da indústria química deve-se ressaltar que, apesar de o impacto ambiental gerado pelo produto, principalmente por seu descarte, ser bastante visível, o impacto ambiental gerado pelo processo é geralmente maior [10]. Processos bem sucedidos tendem a manter-se em operação por muitos anos e serem utilizados para a fabricação de vários produtos. Como exemplo, pode-se citar a fabricação do papel. Enquanto o produto (papel) não causa impacto ambiental considerável, mesmo quando descartado inadequadamente, o processo de fabricação do papel inclui a extração de madeira, o uso de grandes quantidades de água e a emissão de uma grande quantidade de poluentes gasosos. Todas estas etapas resultam em profundos efeitos no ambiente.

O projeto de um processo sob a ótica da Ecologia Industrial deve prever a utilização de subprodutos e resíduos por outros processos. Além disto, deve considerar:

1. a redução ou eliminação do uso de substâncias tóxicas, inflamáveis e explosivos,

2. incluir fluxos de reciclagem sempre que possível,

3. escolher os materiais mais adequados, naturais ou não, com base na Avaliação de Ciclo de Vida,

4. considerar o consumo de energia, maximizando o uso de fontes renováveis de energias,

5. usar o mínimo de material e evitar a utilização de materiais escassos,

6. reduzir ou eliminar o armazenamento e emissão de materiais perigosos,

7. reduzir ou eliminar o uso de materiais ligados à degradação da camada de ozônio e às mudanças climáticas durante o ciclo de vida.

A utilização do DfE pela indústria química permite não só otimizar processos químicos convencionais empregando tecnologias amigáveis ao meio ambiente, mas também interligar diferentes processos com a finalidade de transformar resíduos em subprodutos.

Com o emprego das ferramentas da Ecologia Industrial pode-se conhecer profundamente um processo. Nesta etapa, práticas de produção mais limpa e prevenção à poluição devem melhorar o desempenho do processo. Entretanto, a partir do detalhamento do processo, surge a oportunidade de utilizar as abordagens mais sofisticadas que estão sendo desenvolvidas nas últimas décadas.

A utilização dos conceitos da Ecologia Industrial pode trazer grandes vantagens para a indústria química. A abordagem sistêmica permite visualizar que produtos e processos amigáveis ao ambiente não são somente aqueles que foram produzidos a partir de técnicas inovadoras que minimizam o impacto imediato causado pela fabricação.

Sendo a Ecologia Industrial uma abordagem relativamente nova, será necessário o desenvolvimento de rigorosa fundamentação científica que sustente as decisões dos projetos e a aplicação de tecnologias voltadas para o meio ambiente. Os avanços nesta área dependerão do desenvolvimento teórico, de modelos quantitativos, pesquisa empírica e experimentos de campo. Além disto, para o caso da indústria química é extremamente importante que o conhecimento destes conceitos e ferramentas seja de fácil acesso aos engenheiros químicos.

A integração destes conceitos com o curriculum de Engenharia Química poderá acelerar as mudanças necessárias neste setor no que tange à interação da indústria química e meio ambiente.


Referências bibliográficas
[1] P. T. Anastas e C. A. Farris, American Chemical Society, ACS Sympsium Series, 577 (1994) 123.

[2] PNUMA, Producción más Limpia, um paquete de recursos de capacitación, Fev. 1999.

[3] R.U. Ayres, International Social Science Journal, 121 (1989) 23.

[4] R. Frosch e N. Gallopoulos, Scientific American 261(1989) 144.

DEGRADAÇÃO AMBIENTAL - LUCRO DE ALGUNS E PREJUÍZO DE MUITOS

O lucro de alguns com degradação ambiental é prejuízo de todos





O final do ano de 2008 encerrou com notícias positivas para a Química e a ciência brasileira e incertezas para todos.

A queda vertiginosa do crescimento da economia mundial afetará a produtividade do mundo e a competição entre as economias pressionará salários para baixo, haverá diminuição do consumo e dos investimentos e, consequentemente, desaceleração do crescimento econômico. O pânico tomou conta das empresas que começam a demitir em massa. As indústrias químicas não estão isentas deste turbilhão mundial e como têm um peso significativo no PIB brasileiro, com certeza também serão bem afetadas. Apesar das notícias afirmarem que a crise financeira vem de fora, cada um dos muitos afetados por ela sente bem o seu peso no dia-a-dia.

Por outro lado, os Institutos Nacionais de Ciência e Tecnologia (os INCTs) disponibilizarão, aos melhores grupos de pesquisa em áreas de fronteira da ciência, recursos da ordem de R$ 600 milhões. Além de agregar os pesquisadores mais produtivos em temas relevantes para a ciência, o programa INCT conseguiu reunir as agências de fomento CNPq, BNDES, FAPs, CAPES, FINEP e empresas, como a Petrobras. Tudo isso de forma articulada nas áreas estratégicas para o desenvolvimento do país. O Prof. Jailson B. Andrade, editor do Journal of the Brazilian Chemical Society, utilizou um termo bem químico para definir este empreendimento: "Trata-se da maior ação concertada de investimentos em Ciência, Tecnologia e Inovação envolvendo uma grande rede, descentralizada, com sedes em todas as regiões do país. O futuro chegou!".1

Outro ponto positivo que gostaríamos de ressaltar, foi a escolha do ano de 2011 como o Ano Internacional da Química pela a 63ª Assembléia Geral das Nações Unidas (ONU), realizada em 30 de dezembro de 2008. A proposta foi encaminhada pela IUPAC à ONU pela delegação da Etiópia com a sub-inscrição de 35 países. As comemorações serão coordenadas pela IUPAC e UNESCO. A escolha deste ano não foi ao acaso, pois se trata do 100º aniversário do Prêmio Nobel em Química para Marie Sklodowska Curie (1867-1934).

Desta ação da ONU desprendem-se duas considerações importantes: os reconhecimentos das contribuições das mulheres para a Ciência e da Química para o bem-estar da humanidade.

Marie Sklodowska Curie recebeu da Real Academia Sueca de Ciências dois Prêmios Nobel. O primeiro foi agraciado em Física em 1903, junto Pierre Curie e Henri Becquerel, pelos estudos dos fenômenos de radiação, descobertos por Becquerel. Este foi o primeiro Prêmio Nobel concedido a uma mulher, mostrando que a ciência não era uma atividade exclusiva dos homens. Oito anos mais tarde, em 1911, recebeu o segundo Nobel, desta vez em Química, pela descoberta dos elementos Rádio e Polônio e sobre a natureza dos seus compostos. Foi a primeira pessoa a receber dois Prêmios Nobel em campos diferentes. Entretanto, neste mesmo ano a Academia de Ciências de Paris rejeitou sua admissão, por apenas um voto. Ainda estava muito longe, e permanece assim até hoje, das mulheres participarem dos centros e núcleos de decisões, dos escalões superiores na ciência,2 apesar ser bem conhecido que em muitas áreas científicas o aumento de produtividade foi devido às suas importantes contribuições. Os tempos mudam e cada vez mais as mulheres ocupam cargos antes só ocupados pelos homens, como é o caso da Sociedade Brasileira de Química, que na sua breve história pode se orgulhar de ter uma mulher presidente.

A proclamação deste ano Internacional da Química traz uma responsabilidade enorme para a Química praticada no mundo. Uma parte minoritária da população sabe que a Química é responsável por produtos que envolvem a produção de alimentos, medicamentos, combustíveis e inúmeros materiais manufaturados utilizados no cotidiano. Porém, a percepção de uma grande maioria é que a Química está envolvida em todos os tipos de agentes poluidores e devastadores do meio ambiente, nos explosivos, nas guerras químicas, nos agrotóxicos, ou seja, em todos os malefícios da humanidade. Portanto, estas comemorações devem ser aproveitadas para aumentar a visibilidade e sensibilidade do público sobre os seus aspectos positivos e que ela pode vencer os desafios de um desenvolvimento sustentável. Os paradigmas atuais e importantes para a humanidade são as futuras fontes de energia e a produção de alimentos para a crescente população do mundo. A Química está no centro destes dois paradigmas.

As empresas químicas fazem parte do conjunto da sociedade que tem como objetivo primordial promover o bem-estar, criando soluções para os problemas que ainda não foram resolvidos e devem estar inseridos num contexto de desenvolvimento socioeconômico sustentável. É real e urgente a necessidade de processos mais limpos que utilizem novas fontes energéticas e reagentes mais baratos, menos tóxicos, com diminuição da quantidade de rejeitos gerados, mesmo que em algumas situações os processos que geram menos resíduos sejam mais caros. As políticas industriais devem estar em consonância com as questões ambientais.

A concepção de uma Química limpa e ambientalmente mais recomendável passa necessariamente pela vontade política dos países que devem associar os aspectos econômicos com educação ambiental de qualidade, substituição de combustíveis fósseis e de processos químicos ultrapassados. Porém, o mais importante de uma política industrial é que ela perceba que o lucro de alguns com degradação ambiental é prejuízo de todos.



Suzana I. Córdoba de Torresi
Vera L. Pardini
Vitor F. Ferreira
Editores de QN

O LUCRO DE ALGUNS COM DEGRADAÇÃO AMBIENTAL É PREJUÍZO DE DE TODOS

O lucro de alguns com degradação ambiental é prejuízo de todos





O final do ano de 2008 encerrou com notícias positivas para a Química e a ciência brasileira e incertezas para todos.

A queda vertiginosa do crescimento da economia mundial afetará a produtividade do mundo e a competição entre as economias pressionará salários para baixo, haverá diminuição do consumo e dos investimentos e, consequentemente, desaceleração do crescimento econômico. O pânico tomou conta das empresas que começam a demitir em massa. As indústrias químicas não estão isentas deste turbilhão mundial e como têm um peso significativo no PIB brasileiro, com certeza também serão bem afetadas. Apesar das notícias afirmarem que a crise financeira vem de fora, cada um dos muitos afetados por ela sente bem o seu peso no dia-a-dia.

Por outro lado, os Institutos Nacionais de Ciência e Tecnologia (os INCTs) disponibilizarão, aos melhores grupos de pesquisa em áreas de fronteira da ciência, recursos da ordem de R$ 600 milhões. Além de agregar os pesquisadores mais produtivos em temas relevantes para a ciência, o programa INCT conseguiu reunir as agências de fomento CNPq, BNDES, FAPs, CAPES, FINEP e empresas, como a Petrobras. Tudo isso de forma articulada nas áreas estratégicas para o desenvolvimento do país. O Prof. Jailson B. Andrade, editor do Journal of the Brazilian Chemical Society, utilizou um termo bem químico para definir este empreendimento: "Trata-se da maior ação concertada de investimentos em Ciência, Tecnologia e Inovação envolvendo uma grande rede, descentralizada, com sedes em todas as regiões do país. O futuro chegou!".1

Outro ponto positivo que gostaríamos de ressaltar, foi a escolha do ano de 2011 como o Ano Internacional da Química pela a 63ª Assembléia Geral das Nações Unidas (ONU), realizada em 30 de dezembro de 2008. A proposta foi encaminhada pela IUPAC à ONU pela delegação da Etiópia com a sub-inscrição de 35 países. As comemorações serão coordenadas pela IUPAC e UNESCO. A escolha deste ano não foi ao acaso, pois se trata do 100º aniversário do Prêmio Nobel em Química para Marie Sklodowska Curie (1867-1934).

Desta ação da ONU desprendem-se duas considerações importantes: os reconhecimentos das contribuições das mulheres para a Ciência e da Química para o bem-estar da humanidade.

Marie Sklodowska Curie recebeu da Real Academia Sueca de Ciências dois Prêmios Nobel. O primeiro foi agraciado em Física em 1903, junto Pierre Curie e Henri Becquerel, pelos estudos dos fenômenos de radiação, descobertos por Becquerel. Este foi o primeiro Prêmio Nobel concedido a uma mulher, mostrando que a ciência não era uma atividade exclusiva dos homens. Oito anos mais tarde, em 1911, recebeu o segundo Nobel, desta vez em Química, pela descoberta dos elementos Rádio e Polônio e sobre a natureza dos seus compostos. Foi a primeira pessoa a receber dois Prêmios Nobel em campos diferentes. Entretanto, neste mesmo ano a Academia de Ciências de Paris rejeitou sua admissão, por apenas um voto. Ainda estava muito longe, e permanece assim até hoje, das mulheres participarem dos centros e núcleos de decisões, dos escalões superiores na ciência,2 apesar ser bem conhecido que em muitas áreas científicas o aumento de produtividade foi devido às suas importantes contribuições. Os tempos mudam e cada vez mais as mulheres ocupam cargos antes só ocupados pelos homens, como é o caso da Sociedade Brasileira de Química, que na sua breve história pode se orgulhar de ter uma mulher presidente.

A proclamação deste ano Internacional da Química traz uma responsabilidade enorme para a Química praticada no mundo. Uma parte minoritária da população sabe que a Química é responsável por produtos que envolvem a produção de alimentos, medicamentos, combustíveis e inúmeros materiais manufaturados utilizados no cotidiano. Porém, a percepção de uma grande maioria é que a Química está envolvida em todos os tipos de agentes poluidores e devastadores do meio ambiente, nos explosivos, nas guerras químicas, nos agrotóxicos, ou seja, em todos os malefícios da humanidade. Portanto, estas comemorações devem ser aproveitadas para aumentar a visibilidade e sensibilidade do público sobre os seus aspectos positivos e que ela pode vencer os desafios de um desenvolvimento sustentável. Os paradigmas atuais e importantes para a humanidade são as futuras fontes de energia e a produção de alimentos para a crescente população do mundo. A Química está no centro destes dois paradigmas.

As empresas químicas fazem parte do conjunto da sociedade que tem como objetivo primordial promover o bem-estar, criando soluções para os problemas que ainda não foram resolvidos e devem estar inseridos num contexto de desenvolvimento socioeconômico sustentável. É real e urgente a necessidade de processos mais limpos que utilizem novas fontes energéticas e reagentes mais baratos, menos tóxicos, com diminuição da quantidade de rejeitos gerados, mesmo que em algumas situações os processos que geram menos resíduos sejam mais caros. As políticas industriais devem estar em consonância com as questões ambientais.

A concepção de uma Química limpa e ambientalmente mais recomendável passa necessariamente pela vontade política dos países que devem associar os aspectos econômicos com educação ambiental de qualidade, substituição de combustíveis fósseis e de processos químicos ultrapassados. Porém, o mais importante de uma política industrial é que ela perceba que o lucro de alguns com degradação ambiental é prejuízo de todos.



Suzana I. Córdoba de Torresi
Vera L. Pardini
Vitor F. Ferreira
Editores de QN