Meus primeiros contatos com a Catálise datam de outubro de 1964, quando entrei no “Institut de Recherches sur la Catalyse”, laboratório do CNRS “Centre National de Recherche Scientifique” da França. Entrei para fazer um “mestrado” sobre “o estudo cinetico da redução do óxido de níquel pelo hidrogênio”. A minha tarefa era adaptar uma termobalança ao estudo desta reação gás-sólido, em presença de uma circulação de gás, a pressões entre alguns milibars e um bar. Além dos efeitos da temperatura e da pressão de hidrogênio na cinética, consegui acompanhar as evoluções texturais do NiO durante a redução medindo, após obtenção de graus controlados de redução, a área total (NiO+Ni), a área seletiva do Ni, e a área residual do NiO após dissolução seletiva do metal. As curvas de redução, em condições isotérmicas, tinham uma forma sigmoidal, resultando de 3 etapas, um período de indução, um período de aceleração da velocidade e um período de decréscimo desta até o final da reação. O período de indução era a etapa lenta do processo e vários métodos promovendo esta etapa foram estudados: adição de traços de outros elementos na superfície dos grãos de NiO, metais preciosos e cobre tendo um efeito positivo, pré-redução com gases de maior tamanho molecular (NH3, hidrocarbonetos, CO...) favorecendo também a cinética. Estas modificações foram depois aplicadas a outros óxidos.
Este período determinou meu interesse permanente para a reatividade dos sólidos, e me permitiu domínio de técnicas de adsorção física e química, de microscopia eletrônica, de técnicas magnéticas, entre outras. Estudei depois catalisadores mono e bimetálicos a base de platina, irídio, rênio, e a base de níquel e, durante estes anos, participei de medidas de tamanho de nanopartículas metálicas, via quimissorção (H2, O2, CO), titulações H2-O2 e H2-C2H4, troca H2-D2 e microscopia eletrônica. Usei estes catalisadores em reações modelo tais como hidrogenação do benzeno, desidrogenação do ciclohexano, hidrogenólise do butano, desidrociclização do n-heptano. Participei também de estudos sobre catalisadores de hidrotratamento baseados em sulfetos de Mo (ou W) mássicos e suportados em vários suportes, inclusive C ativado, aplicando a estes catalisadores algumas caracterizações desenvolvidas com catalisadores metálicos. Finalmente apliquei uma parte dos meus conhecimentos ao estudo de catalisadores automotivos, antes e depois de uso.
No Brasil, os meus estudos começaram em 1977 no Instituto Militar de Engenharia, no qual, com o Prof. Yiu Lau Lam, foram iniciados trabalhos sobre o craqueamento catalítico de óleos vegetais e derivados para obter produtos totalmente desoxigenados, compatíveis com os combustíveis oriundos do petróleo e chamados hoje de “green fuels”. Participei em 1986 de vários estudos com o grupo do Prof. Martin Schmal, na COPPE/UFRJ, onde fiquei mais de dois anos. Fui associado a reflexões e ações do IBP e do Polo Petroquímico de Camaçari para o desenvolvimento da catálise no Brasil, e animei a parte francesa do PROCAT, programa de apoio a catálise brasileira. Entre 1994 e 2008, me afastei da catálise para atuar na área da diplomacia científica e do acompanhamento de projetos de cooperação internacional. Em 2009, com apoio do Prof. Luís Pontes (UFBA) regressei ao Brasil, em Salvador/Bahia. Retomei estudos do craqueamento térmico e termocatalítico de óleos vegetais e derivados (ácidos graxos, ésteres) provenientes de biomassa lignocelulósica e mais recentemente de microalgas. Estes novos estudos usaram principalmente técnicas de pirólise rápida (existentes na UFPE - José Geraldo Pacheco e na UFBA - Emerson A. Sales, onde obtevi vagas de professor visitante) e uma metodologia original na qual os compostos graxos eram pré-adsorvidos na superfície de catalisadores antes da pirólise, permitindo obter uma boa ideia das etapas primarias da desoxigenação. Participei também de estudos de valorização catalítica do metano, usando perovskitas como precursores de fases ativas.
O período de formaçãoNasci em 1944 em Santos, linda cidade no litoral de São Paulo, descendendo de portugueses e espanhóis. Por um motivo que não consigo explicar, mas que moldou minha vida, desde a infância me deslumbrava com as cores. Como era possível existir tantas cores lindas? Como elas eram formadas? Ingenuamente, achava que poderia descobrir isso extraindo-as das flores. Com água, sabão ou álcool. E foi assim que me envolvi com a química. Ao concluir o ensino médio, tínhamos bastante claro que queríamos estudar química aplicada. Com esse objetivo, em 1965 ingressei no curso de Engenharia Química da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo. Nessa época, e nos anos seguintes, o Brasil foi governado por Generais, motivo pelo qual, em 1970, decidi dar continuidade aos estudos no exterior. Depois de uma temporada no Chile, fui para a Alemanha e, em 1979 concluí o doutorado em eletroquímica orgânica, na Universidade Martin Luther, na cidade de Halle.
Em Janeiro de 1980 regressamos ao Brasil, agora com esposa e dois filhos. Com muita sorte, em poucos dias fomos contratados como docente no Departamento de Engenharia Química da Universidade Federal de São Carlos (DEQ-UFSCar), para dar aulas de cinética e reatores químicos. Nesse ano iniciou-se um rápido aumento no preço do petróleo, matéria prima que o Brasil importava para atender a 100% das necessidades do país. Em busca de alternativas, criou-se incentivos para o desenvolvimento de processos que permitissem o uso do etanol como matéria prima, do qual já éramos grandes produtores. Isso despertou-nos o interesse em estudar a eletroquímica do etanol, tema novo que, no entanto, se revelou de difícil realização por falta de infraestrutura e de colaboradores interessados. O DEQ da UFSCar tinha na época cerca de 15 docentes e possuía uma excelente infraestrutura didática. O desafio daquele momento era aglutinar os docentes em grupos de pesquisa. Fomos então convidados para participar de um grupo de professores, liderado pelo Gilberto Della Nina, que se dispunha a estudar temas sobre catálise aplicada à alcoolquímica. Ficamos contentes com o convite, pois iriamos trabalhar em uma equipe (e não mais sozinhos) em tema que envolveria a aplicação do etanol. Respondemos então ao colega, algo que ficou bem marcante: “mas eu não tenho nenhuma experiencia em catálise”. E, de imediato, recebemos como resposta: “nós também não”. Foi assim que, lentamente, fomos nos envolvendo com a catálise, através da leitura, em grupo, de um dos poucos livros que dispúnhamos sobre o tema.
O grupo de catálise se consolidou quando o Prof. Gilberto obteve um projeto no CNPq, com o objetivo de financiar estudos sobre a desidratação do etanol com aluminas catalíticas, para a formação do eteno e éter dietílico. Com os recursos desse projeto foi adquirido um equipamento para medir a área específica de sólidos e instalado o primeiro cromatógrafo a gás no laboratório do grupo. Animado com o novo tema de pesquisa, em 1981 orientamos o primeiro aluno de iniciação científica, no estudo da obtenção de hidróxido de alumínio, visando a produção de aluminas para a desidratação do etanol. Em 1983 nos credenciamos no Programa de Pós-graduação em Engenharia Química da UFSCar, orientamos o primeiro aluno sobre a preparação e emprego do óxido de magnésio na desidrogenação de etanol a acetaldeído e passamos a oferecer a disciplina “Introdução à Catálise Heterogênea”. Finalmente, em 1985, já mais seguros com a catálise, mudamos o rumo dos nossos estudos para a síntese e a aplicação catalítica de zeólitas e peneiras moleculares. Como não tínhamos experiencia com esse material, fizemos um estágio no laboratório do Prof. Jean Michel Guisnet, na Universidade de Poitiers, na França. Lá aprendemos muito sobre zeólitas com o pesquisador ítalo-venezuelano Giuseppe Giannetto. Desde então, continuamos estudando a síntese desses materiais micro e mesoporosos, com o objetivo de desenvolver neles propriedades ácidas, básicas ou bifuncionais, necessárias para terem atividade catalítica. Aplicamos essas peneiras em diversas reações (alquilação de aromáticos, isomerização de alcanos, esterificação e transesterificação) para a formação de vários produtos: para-xileno, para-dietilbenzeno, biodiesel, alcanos ramificados e ésteres alquídicos. Fruto desses trabalhos, formamos cerca de 80 pós-graduandos, mestres e doutores, os quais desempenham hoje atividades como pesquisadores em indústrias químicas ou como docentes em cerca de 20 universidades. A realização dessas atividades só foi possível graças ao apoio financeiro das agências de fomento à pesquisa (FINEP, FAPESP, CNPq) e à interação com indústrias, em especial com a Petrobras e outras empresas químicas (Oxiteno, COPENE, EDN). Os resultados desses trabalhos foram divulgados em cerca de 100 publicações em revistas indexadas, 200 apresentações em congressos científicos, e resultando na distinção em prêmios científicos.
Outro enorme prazer que tivemos em nos envolver com a catálise, foi que ela permitiu que desenvolvêssemos uma intensa interação com a jovem comunidade catalítica brasileira e com a comunidade ibero-americana. Nosso primeiro contato externo ocorreu em 1981, ao participarmos do “1º. Seminário de Catálise”, realizado no Instituto Militar de Engenharia (RJ), representando o grupo de catálise do DEQ da UFSCar. Na época, nosso envolvimento com a catálise era muito recente ano e ainda não tínhamos resultados para apresentar no evento. Estávamos lá como observador, para confirmar se tínhamos feito a escolha certa e conhecer os trabalhos de famosos catalíticos atuantes no Brasil, como Martin Schmal, Leonardo Nogueira, Roger Frety e Yiu Lau Lam, entre outros. Essa interação se intensificou ao participarmos das reuniões da “Comissão de Catálise” do Instituto Brasileiro de Petróleo (IBP), empresa do Rio de janeiro responsável pela organização dos nossos eventos. A interação ampliou-se com a participação no recém criado “Grupo Regional de Catálise” do Estado de São Paulo. E teve seu auge em 1997, com a criação da “Sociedade Brasileira de Catálise”, concretizada no “9º. Congresso Brasileiro de Catálise”, realizado em Águas de Lindoia (SP). E tivemos imenso prazer em participar, junto com o Martin Schmal, da primeira Diretoria da nossa Sociedade. Em paralelo tivemos a oportunidade de interagir com colegas ibero-americanos, através do programa de catálise do CYTED (Ciencia y Tecnología para o Desarrollo), mantido pela Espanha. Como consequência, colaboramos na criação da FISOCat (Federação Ibero-americana de Sociedades de Catálise), de cuja primeira Diretoria participamos juntamente com o colega Carlos Apesteguia, da Argentina. Finalmente não podemos deixar de registrar que, através da participação na SBCat, estabelecemos uma forte amizade com os colegas Victor Teixeira da Silva (UFRJ) e Roberto Fernando de Souza (UFRGS), prematuramente falecidos.
A escolha da catálise como área de atuação profissional nos deu muitos prazeres: do ponto de vista científico, pelo enorme aprendizado que obtivemos, ao nos aprofundar no seu estudo; do ponto de vista tecnológico, pela contribuição que ela nos permitiu dar, ao participarmos na resolução de algumas questões industriais; do ponto de vista pessoal, porque permitiu que contribuíssemos na formação de diversos jovens e que ampliássemos a interação com os colegas da comunidade científica brasileira e ibero-americana. Após 40 anos, continuamos nos dedicando a ela, no Departamento de Engenharia Química da UFSCar, na qualidade de Professor Sênior.
Os eventos que marcaram minha vida profissional são repletos de decisões, oportunidades e sorte. Sorte, especialmente, em encontrar mentores.
A Universidade de Hong Kong, não tem curso de Engenharia Química. Estudei Química e Matemática acreditando poder trabalhar em química aplicada. A Matemática abstrata ensinou-me bem a raciocinar. Em 1972, escolhi a catálise entre os vários cursos de pós-graduação em química aplicada: indústria de papel, geoquímica etc. Assim, tive minha primeira oportunidade e sorte. Fui para Universidade de Stanford sendo orientado pelo Prof. Michel Boudart, pioneiro na área de catálise. Durante doutoramento fiquei como o primeiro estagiário no programa EXXON-Stanford em catálise, orientado pelos doutores John Sinfelt e Robert Garten. Ao conhecer pesquisas e pesquisadores da companhia EXXON, não tive mais duvida de que a catálise é uma área com imensas oportunidades e aplicações.
Depois doutorado, dentre as oportunidades, escolhi a oferta especial do Instituto Militar de Engenharia (IME). A catálise no Brasil estava se iniciando e viver no Rio de Janeiro me-inspirou. A escolha foi bem recompensada. Os excelentes alunos do IME motivam os professores. E logo após chegou o Professor Roger Frety, com larga experiência em pesquisa. Desenvolvemos uma linha de pesquisa de interesse específico brasileiro: o craqueamento de óleo vegetal para obtenção de combustível diesel.
Após oito anos no IME, várias possibilidades sugiram: consultoria na Bahia e posições nas universidades, porém o mais atraente foi como pesquisador no Centro de Pesquisa da Petrobras (CENPES). Em 1985, iniciei pesquisas em catalisadores de craqueamento catalítico (FCC) fazendo um estagio na AKZO-CHIMIE: em um laboratório de um fabricante industrial, mas, que foi uma escola para mim. Parti da área de catálise por metais e entrei para a catálise por zeólitas.
Em 1990, o Dr. Leonardo Nogueira, Chefe do Setor de Desenvolvimento de Catalisadores (SEDEC) e mentor criador do grupo de catálise no CENPES se aposentou. Aceitei o desafio como seu sucessor,quando fui eleito pelos colegas. Reduzi, então, muito a colaboração com a comunidade de catálise: às universidades e à Comissão de Catálise (o precursor da SBCat). Só poderia ter uma prioridade: SEDEC. Aprendi muito: não somente na administração de pesquisa, mas a ser humilde. Aprendi como reconhecer os talentos e a dedicação de tantos colegas. Não devo citar nomes com medo de omissão.
Optei por voltar a ser pesquisador após três anos. Retornei a colaborar com a Comissão de Catálise, sob a liderança dinâmica do Prof. Martin Schmal. O grupo maduro de pesquisa em FCC estava colhendo frutos. Em 2002, realizamos a produção industrial de zeólita ZSM-5 com tecnologia inteiramente brasileira (Após ser compartilhada com Akzo-América, virou uma rota mundial). Novas rotas de preparo e novos aditivos foram desenvolvidos e colocados na prática. Iniciando com a pesquisa básica de um catalisador no laboratório e finalizando com sua aplicação nas refinarias da Petrobras, foi a realização de um sonho.
Por volta de 2006, a Petrobras criou numerosas redes temáticas para gerenciar o grande recurso para projetos de pesquisa junto às instituições nacionais. O gerente representante da área de catálise Oscar Chamberlain no CENPES designou-me o interlocutor técnico da Rede de Desenvolvimento de Catálise. Com a alta confiança da chefia, as grandes motivações das universidades e as experiências acumuladas na indústria, o intercâmbio Indústria-Universidade foi realizado com grande êxito. Criamos grupos de pesquisas em zeólitas, abatimento de emissões e incorporações de biomassa. Junto com os colegas do CENPES e das universidades ganhamos prêmios de invenção praticamente a cada ano, durante mais do que uma década.
Aposentei-me do CENPES em 2016 e mantenho colaboração com grupos de pesquisas industriais e acadêmicas. Agora estou com um novo paradigma: a vida não se trata do que já foi realizado, mas o que ainda está para ser realizado.
Formei-me em Química Industrial pela Escola Nacional de Química da Universidade do Brasil em 1968. Em 1969, ingressei na PETROBRAS para fazer o Curso de Engenharia de Processamento, CENPRO. Ao fim do curso fui lotado na então Divisão de Ensaios (DIVEN) do Centro de Pesquisas de Desenvolvimento da PETROBRAS, o CENPES.
Em 1972, montava o Dr. Leonardo Nogueira, no CENPES, um grupo dedicado a pesquisa e desenvolvimento em Catálise. Para formar o pessoal necessário, inexistente localmente, foi estabelecido, em parceria com o Instituto de Química da UFRJ, o Curso Avançado em Catálise e Processos Catalíticos (CAPROC), que valia como curso de Mestrado e era aberto a profissionais do CENPES e a estudantes do IQ/UFRJ. O CAPROC trouxe para o Brasil cientistas de grande renome na Catálise, como Herman Pines (Northwestern), Robert Burwell (Northwestern) e Michel Boudart (Stanford). Foi no CAPROC que cursei meu Mestrado e tive meu primeiro contato com a Catálise Heterogênea. Defendi minha Dissertação em 1975, sob a orientação de Leonardo Nogueira.
Em 1976 migrei para o recém-criado Setor de Catálise da agora Divisão de Tecnologia de Refino (DITER) do CENPES, onde integrei o grupo que desenvolveu o processo de fabricação de eteno a partir do etanol, que mais tarde deu origem a planta industrial implantada na fábrica da Salgema em Alagoas. Esta foi a época das crises do Petróleo, que conduziram o Brasil ao seu pioneirismo na área de Alcoolquímica.
Em 1978, o Setor de Catálise foi transformado em Divisão de Catalisadores (DICAT). Houve então grande esforço de aumento de capacitação técnica do grupo que constituiu a nova Divisão. Neste contexto, fui designado para desenvolver estudos de Doutorado no exterior, tendo escolhido, para tanto, a Universidade de Edimburgo, Escócia, onde ingressei em 1979 e permaneci até 1982, sob a orientação do Prof. Charles Kemball. Minha Tese de Doutorado foi escrita após meu retorno ao Brasil e defendida em 1984.
No meu retorno, fiquei lotado no Setor de Desenvolvimento de Catalisadores (SEDEC) da DICAT, onde coordenei o grupo que trabalhava no desenvolvimento de catalisadores para hidrorrefino, área em que permaneci até minha aposentadoria da PETROBRAS em janeiro de 1993.
Em 1994 ingressei no Instituto de Química da UFRJ, onde, além das atividades didáticas na graduação e pós-graduação, montei o Laboratório de Catálise Heterogênea, que dirigi até minha aposentadoria em 2019 e onde tive oportunidade de orientar 5 Trabalhos de Conclusão de Curso, 9 Dissertações de Mestrado e 10 Teses de Doutorado. Anteriormente, ainda como pesquisador do CENPES, já havia orientado 4 Dissertações de Mestrado, defendidas no NUCAT/UFRJ, IQ/UFRJ e DEQ/UFSCar.
Minha interação com a Comunidade de Catálise foi bastante intensa nos anos 80 e 90. Em meu retorno da Escócia, passei a integrar a Comissão de Catálise do Instituto Brasileiro de Petróleo (IBP), que foi a precursora da Sociedade Brasileira de Catálise, criada em 1998. A Comissão de Catálise era constituída de representantes da Indústria, Centros de Pesquisa e Universidades de todo o país. Ela foi a organizadora dos oito Seminários Brasileiros de Catálise realizados entre 1981 e 1995 e do IX Congresso de Catálise, realizado em 1997, além de ser responsável pela edição de publicações relevantes para a comunidade de Catálise. Na Comissão de Catálise, tive oportunidade de participar como docente de diversos dos Cursos de Catálise por ela promovidos, coordenei a Comissão Organizadora do 4º Seminário Brasileiro de Catálise em Canela, presidi a Comissão Científica do XII Simpósio Ibero-Americano de Catálise em 1990 e fui Coordenador da própria Comissão de Catálise entre 1992 e 1995.
No período pós 1995 continuei a participar ativamente dos eventos promovidos pela SBCAT (Congressos Brasileiros, Simpósios Ibero-Americanos) como autor ou membro de Comissões Científicas.
Em 2017, durante o 19º Congresso Brasileiro de Catálise, tive a honra de ser agraciado com o título de Sócio Honorário da SBCAT.
A Catálise e Eu.
Meu interesse pela química foi despertado cedo quando aluno do curso científico em 1947 do colégio Salesianos em Niterói, RJ. Fiquei o responsável pelo laboratório com os instrumentos e reagentes lá existentes. Iniciei em 1950 o curso de química industrial na Escola Nacional de Química (ENQ) da antiga Universidade do Brasil. Logo após o curso foi alterado para Engenharia Química com mudanças no currículo e adição de novas matérias.
Em 1952 comecei a trabalhar no Departamento Nacional da Produção Mineral (DNPM) que ficava na mesma área da ENQ, o que foi um fantástico privilégio. Entre as minhas atribuições manter organizado o laboratório para que os professores estrangeiros desenvolvessem seus trabalhos que objetivavam recuperar produtos químicos valiosos das águas-mãe das salinas da região de Cabo Frio, RJ. Pude usufruir do grande conhecimento daqueles cientistas vindos da Tchecoslováquia: H. Zocher (pioneiro na área de cristais líquidos), P. Kubelka, C. Torok. Naquela época o DNPM mantinha também nos seus quadros o professor Feigl.
Como aluno da ENQ, junto com mais quatro colegas, tentamos por em operação uma unidade piloto de destilação de grandes dimensões. Ao fim do curso três ofertas de trabalho me foram oferecidas:
A idéia da criação do CENAP foi do engenheiro Antônio Seabra Moggi e representou algo único no país com uma visão de longo prazo. Todos os professores eram estrangeiros com larga experiência na área e seriam substituídos por seus assistentes brasileiros ao longo do tempo. Com uma organização excelente, foi coordenada pelo Prof. Ford Campell Willians com grande maestria e sabedoria por muitos anos. Em 1957 o CENAP teve suas atividades ampliadas para envolver pesquisas na área de petróleo. Grandes esforços foram despendidos na criação do novo centro de pesquisas que redundou na criação do CENPES na Ilha do Fundão junto à UFRJ.
Buscando aprofundar os conhecimentos de seus técnicos nas áreas de pesquisa de interesse da Petrobras (catálise), fui estudar nos EUA com o professor Herman Pines (profundo conhecedor de catálise e um magnífico ser humano, mais uma vez fui um privilegiado) na Northwestern University, naquela época o melhor centro desses estudos nos EUA. Obtive o Ms. E PhD em química fazendo uma tese sobre a aromatização do n-heptano 1 C₁₄. Parte dos trabalhos foi patrocinado pela comissão de energia atômica dos EUA.
De volta ao Brasil em 1970 ministrei cursos de pós graduação na área de catálise ao mesmo tempo em que desenvolvia atividades junto ao Instituto Brasileiro de Petróleo (IBP) na Comissão de Catálise com reuniões e organização dos seminários de catálise: o germe para a criação do SBCat em 1998.
Em 1973 foi montado um Curso Avançado em Processos Catalíticos na UFRJ patrocinado pela Petrobras. A coordenação ficou a cargo do prof. Claudio Costa Neto da UFRJ. A parte inicial foi ministrada por brasileiros e na parte final trouxemos três cientistas americanos: Herman Pines, e Robert Burwell Jr. da Northwestern University e Michel Boudart da Stanford University. Os professores estrangeiros ministraram cursos com extensão de três meses cada.
Devo ressaltar que tive o privilégio de conviver com profissionais dos mais altos padrões científicos e humanos. No CENPES externei minha admiração várias vezes por todos que comigo trabalhavam e que em todos os níveis eram os melhores do Brasil. Citar alguns nomes implicaria em incorrer em grande erro de esquecimento de algum e todos foram igualmente importantes. A vocês meus sinceros agradecimentos.
Aposentei-me no CENPES em 1990, mas continuei na catálise por quase 10 anos, sendo por duas vezes professor convidado pela UFRJ – Departamento de Físico-Química.
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