Onze Desafios Da Química

Onze desafios da Química

Por Carlos Corrêa

2011-01-11

A reacção da carbite com a água produz acetileno

A reacção da carbite com a água produz acetileno

A IUPAC e a UNESCO decidiram proclamar 2011 como a Ano Internacional da Química para celebrar as realizações desta ciência e as suas contribuições para o progresso e bem-estar da humanidade.

Procura-se melhorar a compreensão e valorização da Química pelo público em geral, reforçar a cooperação internacional entre instituições que se ocupam da Química, promover o papel da Química para a resolução dos desafios actuais e intensificar o interesse e mobilização dos jovens em torno das disciplinas científicas.

* Professor Emérito da Universidade do Porto. Conselheiro «Ciência Hoje» para Ano Internacional da Química

Em 2011 comemora-se o primeiro centenário da atribuição do Prémio Nobel da Química a Marie Sklodowska Curie, a Madame Curie, em reconhecimento do seu notável trabalho que conduziu à descoberta do rádio e do polónio e que tem inspirado alunos, em especial mulheres, a fazer da Química a sua opção profissional. Curiosamente, comemora-se também, em 2011, a criação da Universidade do Porto (e de Lisboa), onde o notável químico Ferreira da Silva levou o nome de Portugal além-fronteiras, e a fundação da Sociedade Portuguesa de Química por Ferreira da Silva, Alberto de Aguiar, Pereira Salgado, Charles Lepierre e outros químicos portugueses. De assinalar, também, que em 2011 se completam 50 anos da conclusão do nosso curso de Engenharia Químico-Industrial na Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto.

A importância da Química é universalmente reconhecida, pois basta olhar para nós próprios e à nossa volta para constatar que era impossível viver sem a Química. O “mundo gira” movido pela energia obtida em processos químicos e os organismos “mexem” à custa da energia obtida em processos metabólicos cujas reacções são tipicamente reacções químicas. A compreensão dos processos bioquímicos, da química dos seres vivos, só é possível depois de se conhecer a constituição desses seres, a estrutura das complexas moléculas dos seus organismos e o mecanismo das suas reacções.

Tudo isto é trabalhos dos químicos, bioquímicos e biólogos. Para alimentar uma população sempre crescente foi preciso produzir novos fertilizantes, captando o azoto da atmosfera na síntese do amoníaco, dominar a técnica do frio (novos e inofensivos CFC), controlar as pragas e doenças das plantas. Foi preciso fabricar novos materiais, com melhores propriedades e maior abundância, para serem acessíveis a todas as camadas sociais, como é caso da seda artificial e outros produtos têxteis.

O aroma, o gosto, a cor e outras delícias com que a Natureza nos contempla são o resultado da presença de moléculas com estruturas curiosas que os químicos descobriram e foram depois também capazes de criar.

Combustão de uma fita de magnésio Fotografia do autor vencedora de um concurso na revista Chem13News da Universidade de Waterloo Canadá

Combustão de uma fita de magnésio Fotografia do autor vencedora de um concurso na revista Chem13News da Universidade de Waterloo Canadá

Quando a doença bate à porta, que seria de nós sem os medicamentos? Muitos são sintetizados, outros extraídos da Natureza, mas em todos eles foi essencial a mão do químico. Sucede, porém, que os recursos naturais de que têm feito mover o mundo (o petróleo, o carvão e o gás natural) se vão esgotando e é tempo de devolver à Natureza aquilo que lhe fomos tirando e que demorou milhões de anos a produzir. Estão a ser feitos esforços assinaláveis para praticar uma “química verde”, uma química que substitua processos químicos danosos para o ambiente por processos benignos e sustentáveis.

Abrem-se actualmente novas oportunidades para os jovens seguirem carreiras baseadas na química, havendo boas perspectivas futuras no domínio da química farmacêutica, da biotecnologia, da síntese de novos materiais, das tecnologias de aproveitamento de energia, da química ambiental, da nanotecnologia e da química em microescala.

Numa troca de impressões sobre carreiras profissionais na indústria química promovida pelo projecto Xperimenta, da Associação de Produtores de Petroquímica na Europa e European Schoolnet, foi salientada a importância da Química Orgânica sendo referido que “os alunos deviam concentrar-se especialmente na química orgânica, que é a base de toda a química” e “a maior parte do mercado da química industrial está relacionada com a química orgânica”.

Das muitas possibilidades de trabalho no campo da Química, seleccionamos onze desafios para um jovem se tornar um químico no futuro:

1 – Aproveitamento da energia solar

Os combustíveis fósseis que vimos utilizando são o resultado da energia solar armazenada durante milhões de anos à superfície da Terra. O maior desafio deste século será a substituição dos combustíveis fósseis por fontes de energia mais sustentáveis e menos poluentes, em especial di-hidrogénio, obtido a partir da água, e metanol, a partir da água e dióxido de carbono. Estes compostos são já utilizados em pilhas de combustível, que produzem energia e libertam água, em vez de dióxido de carbono, como sucede com os combustíveis fósseis. A produção de biocombustíveis, como a obtenção de etanol a partir da celulose, é outro caminho em estudo em vários países.

2 – Procura de novos catalisadores

Para que as reacções químicas sejam úteis é necessário que sejam tão completas e tão rápidas quanto possível. Na esmagadora maioria dos casos é necessário utilizar catalisadores e a sua descoberta é uma importantíssima tarefa que cabe aos químicos. A cisão da água e a síntese de numerosos compostos, em condições económicas, exige a presença de catalisadores duradouros, que devem ser obtidos a partir de materiais baratos e não poluentes.

3 – Síntese de novas moléculas

A necessidade de combater a doença lembra a todos nós a importância de isolar produtos naturais e sintetizar moléculas com propriedades terapêuticas adequadas. O estudo do funcionamento de muitas substâncias no nosso organismo exige muitas vezes a síntese de compostos com estrutura