(publicado na UC fevereiro/2011)
Em uma de suas canções menos lembradas hoje em dia, Renato Russo dizia que não sabia nada de Física, Literatura ou Gramática. “Só gosto de Educação Sexual”, afirmava ele no refrão, para em seguida frisar: “E eu odeio Química, Química, Química!”.

Os químicos que me perdoem, assim como eles devem ter perdoado o líder da Legião Urbana por seus versos juvenis e insensatos. Mas o que nem eles ignoram é que as pessoas em geral têm um pé atrás em relação a tudo o que é químico.

“Não há jeito de uma ciência que trata fundamentalmente de mudança ser encarada de modo inteiramente positivo por seres humanos, que são, no fundo, ambivalentes em relação às mudanças”, escreveu Roald Hoffmann, Nobel de Química em 1981, em O mesmo e o não-mesmo (Editora Unesp, 2000), um elogio crítico à ciência das moléculas.

Poluidora e tóxica são alguns dos rótulos negativos que nas últimas décadas se colaram à atividade industrial amparada no conhecimento desta ciência dura, cheia de fórmulas e nomes antipáticos, mas que seus defensores definem como central, como a ciência da transformação.

No Ano Internacional da Química, as Nações Unidas e químicos do mundo todo unem esforços para limpar sua reputação. “A ideia é mudar sua imagem na sociedade, porque ela está associada apenas a coisas ruins”, afirma Vanderlan Bolzani, do Instituto de Química da Unesp em Araraquara e membro do conselho consultivo da Sociedade Brasileira de Química.

“Mas não só a Química está presente em cada minuto do nosso dia a dia, como os desafios globais que temos pela frente, na área ambiental, energética e de saúde, dependem fundamentalmente do avanço dessa área do conhecimento”, defende a pesquisadora, que faz parte do comitê organizador das celebrações no Brasil (veja mais em http://quimica2011.org.br).

Festejar o Ano Internacional da Química, porém, não será tão simples como foi em 2005, quando a Física foi homenageada, ou em 2009, quando foi a vez da Astronomia. Afinal, é bem mais fácil admirar o espaço-tempo (mesmo sem entendê-lo muito bem) concebido pela figura icônica de Albert Einstein ou contemplar o céu e os astros revelados pela luneta de Galileu.

Química é o oposto da abstração e da distância. É tão material e está tão absorvida em nosso cotidiano que quase sempre não a enxergamos. Além disso, perto da fama de Einstein e Galileu, a cientista homenageada neste ano, a polonesa Marie Curie (1867-1934), é quase desconhecida entre os menos familiarizados com ciência.

Este ano foi escolhido para a comemoração por marcar o centenário da conquista do Nobel de Química por Curie pela identificação dos elementos rádio e polônio. Ela foi a primeira mulher agraciada com um Nobel e também a primeira pessoa laureada duas vezes em categorias distintas – já havia recebido o de Física, em 1903, com o marido Pierre Curie, por descobertas no campo da radioatividade. Por tudo isso sua imagem acabou ficando mais associada à Física e à história das mulheres na ciência do que propriamente à Química.

Ciência ambígua
Para apreciar essa ciência, há que se encarar seus dilemas e dualidades. “Dano e proveito são apenas uma das polaridades que tornam a Química interessante”, escreveu Roald Hoffmann. “Suspensa centralmente entre os universos físico e biológico, a Química não trata do infinitamente pequeno ou grande; preocupa-se apenas indiretamente com a vida. Por isso às vezes é rotulada de enfadonha, como muitas vezes são consideradas as coisas no plano intermediário”, continua.

“Das ciências puras, ela é a mais aplicada”, lembra Vanderlan. “Por isso é a que está mais envolvida com inovação, desde sua origem.” Diferentemente de outras áreas básicas, sua história tem um pé na academia e outro no chão de fábrica.

Numa época em que a pauta de ciência & tecnologia está tão dominada pela palavra inovação e se fala tanto que a pesquisa e o desenvolvimento precisam se enraizar na indústria para turbinar o PIB, é mais que justo render tributo, nesse sentido, ao pioneirismo da ciência das moléculas. Foram os químicos que levaram o pensamento científico para os meios de produção, em meados do século 19, durante a segunda fase da Revolução Industrial.

“A Química trouxe essa nova forma de pensar, por um lado, a produção industrial com base no conhecimento científico e, por outro, a atividade científica com base nas necessidades da indústria. Isso não existia”, analisa Renato Rocha Lieber, da Faculdade de Engenharia da Unesp em Guaratinguetá e especialista em história da ciência. “Foi uma grande transformação, do ponto de vista das ideias, que resultou em inúmeras realizações”, diz. Por esse ineditismo, o setor ostenta o título de primeira indústria baseada em ciência.

Evidentemente, a história da Química tem muito mais de 200 anos. A prática de combinar materiais para criar outros, de destilar líquidos, de cozinhar reagentes começou com a alquimia, muito em voga na Europa Medieval, mas que tem suas origens no Egito Antigo e na Mesopotâmia. Quem rompeu pela primeira vez com essa tradição de aura esotérica e obscurantista foi o irlandês Robert Boyle (1627-1691), um alquimista que se cansou do hermetismo das publicações de seus colegas. Seu livro The sceptical chymist (“O químico cético”), de 1661, é considerado o marco fundador dessa ciência.

Depois de Boyle, que também fez descobertas importantes sobre gases, a história registra colaborações pontuais, que não causaram grande estardalhaço nem quebras de paradigma. De forma geral, os químicos não tinham muito espaço nas universidades europeias em virtude da imagem ainda muito ligada à alquimia.

A exceção nessa rarefeita linha do tempo foi Antoine Lavoisier (1743-1794), considerado o pai da Química moderna. Publicada em 1789, a Lei da Conservação das Massas, segundo a qual “na Natureza nada se cria, nada se perde, tudo se transforma”, talvez seja um dos enunciados científicos mais populares de todos os tempos.

Outro momento emblemático foi o da síntese da ureia, em 1828, pelo alemão Friedrich Wöhler (1800-1882). Até então os químicos lidavam basicamente com gases e metais, limitados pela crença de que substâncias encontradas em organismos vivos só podiam ser produzidas por eles próprios. Grande equívoco que, uma vez derrubado, inaugurou a Química Orgânica, hoje entendida como o ramo que trata dos compostos de carbono. Com ela, o mundo literalmente ganhou novas cores.

Apetite por cores
Se a necessidade de novos sabores moveu portugueses e espanhóis pelos oceanos em busca de uma rota alternativa que os levasse às cobiçadas especiarias do Oriente no séculos 16, pode-se dizer que foi também uma questão sensorial que promoveu o boom da Química: as pessoas queriam roupas coloridas.
Impulsionada pela máquina a vapor, a indústria têxtil inglesa já era forte em meados do século 19. Vestir roupas tingidas, no entanto, era privilégio dos abastados, pois os corantes eram todos vegetais, vinham de longe (vide o pau-brasil) e custavam muito. Além disso, depois de algumas lavagens o tecido desbotava.

Quem inventasse corantes que se fixassem por mais tempo às fibras e pudessem ser produzidos em grande escala resolveria uma demanda da indústria e, lógico, ficaria rico.

O primeiro a realizar a façanha foi William Henry Perkin (1838-1907), então com 18 anos, que desde os 15 trabalhava no Royal College of Chemistry de Londres. Usando como matéria-prima o carvão mineral, em 1856 ele conseguiu sintetizar uma substância púrpura que passou a se chamar mauveína e logo foi patenteada e vendida para a indústria têxtil.

Se tivesse estimulado esse tipo de inovação entre seus pesquisadores, a Inglaterra poderia hoje se orgulhar de ser o berço da indústria química. Mas o meio acadêmico inglês não era muito arrojado, como explica Lieber. “As universidades inglesas estavam mais voltadas para a ciência básica, que seria mais nobre. Não queriam se envolver com essas questões de mercado.”

O chefe de Perkin, o alemão August Wilhelm von Hofmann, não pensava assim. Quando voltou a trabalhar em seu país, em 1864, ele já sabia que os corantes sintéticos deveriam ser estimulados em outras perspectivas, que a indústria devia trazer seus problemas para a universidade. “Aí veio o salto”, destaca Lieber.

Suas ideias caíram como uma luva numa Alemanha em processo de unificação sob o comando do primeiro-ministro prussiano Otto Von Bismarck, conhecido como o Chanceler de Ferro, que estimulava a educação técnica e a atividade industrial. Contratos entre pesquisadores e empresas eram incentivados, e nos anos seguintes a Alemanha deu origem a uma indústria química vicejante, que passou a fornecer ao mundo uma grande variedade de corantes têxteis e alimentícios, tintas e resinas, além de fertilizantes e medicamentos.

Esse momento de destaque alemão é o que os especialistas chamam de primeira onda, de um total de três que marcam a história moderna da Química. O que diferencia cada uma é a matéria-prima usada na síntese de novas moléculas orgânicas, explica Cláudio Mota, pesquisador do Instituto de Química da UFRJ. “No século 19, a indústria química está muito ligada ao carvão. No começo do século 20 o petróleo entra firme nessa história. Aí nascem muitas inovações e processos que a gente usa até hoje. É a petroquímica”, diz.

Essa área surgiu nos Estados Unidos, nos anos 1920, turbinada pelo uso crescente do petróleo, que passou a substituir o carvão como fonte de energia. Os químicos deram-se conta de que, com certas frações do óleo cru, principalmente a nafta, era possível fazer, além de corantes, tintas e vernizes, também plásticos, espumas, detergentes, adesivos, herbicidas, insumos para fertilizantes, solventes, fibras, remédios. Hoje cerca de 10% da produção de petróleo alimenta a indústria petroquímica.

No início dos anos 1980, uma campanha publicitária brasileira lembrava os cidadãos da importância da petroquímica no seu dia a dia. O filme começava com um homem ao telefone, numa sala repleta de móveis e objetos. Aos poucos, tudo que tinha origem nesse setor ia sendo retirado do ambiente. No final, a sala estava vazia e o homem, só de cuecas.

Onda verde
Foi essa enorme dependência do petróleo que acabou levando a Química do céu ao inferno junto à sociedade. Se os novos materiais revolucionaram o mundo, algumas décadas depois acabaram lhe rendendo a má-fama tão fortemente combatida hoje.

A terceira onda da história da Química moderna vem, nesse sentido, tentar mudar sua imagem com a chamada Química Verde ou Química Sustentável. Se a área por duas vezes provocou mudanças significativas no planeta, agora é hora de mudá-lo de novo – e, na prática, resolver problemas que ela mesma criou.

O termo “Química Verde” foi criado em 1991 por Paul Anastas, um jovem químico da EPA (Agência de Proteção Ambiental) dos Estados Unidos, atualmente na Universidade de Yale. Era um momento delicado para a indústria química americana, quando ainda estavam frescas as lembranças de algumas tragédias.

Em 1984, em Bopal (Índia), morreram pelo menos 3.500 pessoas vítimas de uma imensa nuvem de gás tóxico que escapou de uma fábrica de pesticidas da americana Union Carbide. Alguns anos antes, um bairro inteiro de Niagara Falls, no estado de Nova York, teve de ser evacuado depois de descobrirem que ele se assentava sobre um imenso aterro de lixo tóxico. Anos depois, todos os moradores da cidade de Times Beach, no Missouri, foram removidos de suas casas porque o solo do lugar estava contaminado com dioxina, composto tóxico e persistente, de origem industrial.

Incidentes como esses ocorreram em várias partes do mundo onde as grandes indústrias químicas estavam presentes. A diferença é que nos Estados Unidos eles foram contabilizados. Só em 1991, segundo estudo da EPA, foram produzidos 278 milhões de toneladas de lixo tóxico em mais 24 mil locais do país.

A legislação ambiental americana começou a ficar mais severa e outros países seguiram o modelo. A indústria, que a princípio adotou uma postura reativa, aos poucos passou a ser mais pró-ativa, avalia Eduardo Bernini, presidente executivo da Associação Brasileira de Química (Abiquim).

Ele se refere ao programa Responsible Care, surgido no Canadá em 1985 e hoje presente em 53 países, inclusive no Brasil, sob a gestão do Conselho Internacional da Indústria Química (ICCA, na sigla em inglês). É um compromisso voluntário, mas que uma vez assumido estabelece padrões de segurança e responsabilidade ambiental. Para Bernini, por conta disso não seria “condizente com a realidade a imagem da indústria química como poluidora e irresponsável”.

Muitos pesquisadores reconhecem que a situação mudou bastante. “As empresas em geral, principalmente as multinacionais, já se tocaram”, diz Vanderlan. “É uma imposição da sociedade, senão não há futuro. É a sustentabilidade do planeta que está em jogo”, continua a pesquisadora de Araraquara.
Para Fernando Galembeck, do Instituto de Química da Unicamp, é importante lembrar que a legislação, inclusive a brasileira, avançou muito. “Hoje a poluição industrial é bem menor que a contribuição doméstica, tanto no caso do esgoto como do ar”, compara.

Mas algumas imagens se cristalizaram na mente das pessoas. “Alguém vê uma chaminé e já acha que é coisa do mal, mesmo que dali esteja saindo vapor de água purinho”, avalia Eder João Lenardão, do Instituto de Química e Geociências da Universidade Federal de Pelotas (UFPel).

Plástico de álcool
Para mover a terceira onda, o combustível que ganha destaque são cada vez mais as biomassas em substituição ao petróleo. Especificamente no Brasil, é a vez do etanol. A tônica é usar matérias-primas renováveis para a produção de polímeros, principalmente plásticos.

“Essa é uma das discussões mais importantes hoje em dia na indústria química”, diz Mota, que mantém projetos em parceria com empresas do setor, como Braskem, Quattor e Oxiteno. “O objetivo é construir gradativamente uma matriz de produtos químicos que venham de fontes renováveis. É um projeto de médio e longo prazo.”

A tendência é mundial, e o Brasil leva vantagem nesse cenário pela experiência com o etanol da cana-de-açúcar. O primeiro “plástico verde” do mundo começou a ser vendido pela Braskem em 2009. Seu principal cliente é a Natura, conta Paulo Coutinho, diretor de inovação da maior petroquímica brasileira. “Nós não estamos abandonando o petróleo. Veja que o pré-sal está aí. Mas queremos aproveitar a competitividade que o Brasil tem na área de renováveis”, diz.

O produto inovador da Braskem é o eteno, feito a partir de etanol de cana. É a base para a produção de polietileno, o polímero usado na confecção de sacolas plásticas e frascos de xampu, por exemplo. Quimicamente falando, o polietileno verde e o feito à base de nafta são idênticos. Recicláveis, mas não biodegradáveis. A grande vantagem é que a matéria-prima do primeiro, além de renovável, retira gás carbônico da atmosfera, enquanto a do último contribui para o efeito estufa, entre outras formas de poluição.

Há uma corrida mundial pela produção de polímeros verdes, e o que ajudou a empresa brasileira a sair na frente foi o fato de a tecnologia do processo não ser nova. Foi desenvolvida no final dos anos 1970 na Petrobras (que detém 49% da Braskem), mas ficou guardada. “O eteno verde que eles fizeram era adequado para fazer PVC e nós o adaptamos para produzir polietileno”, conta Coutinho.

O projeto foi desengavetado agora não apenas pelas pressões ambientais, como se poderia supor, mas por questões econômicas. “Em 2005 ouvi uma pessoa da indústria dizer: ‘Com o barril de petróleo a US$ 50 é negócio usarmos etanol em vez de nafta'”, recorda Galembeck. Hoje o barril custa por volta de US$ 90.

Fazer Química Verde não é só substituir nafta por etanol, porém. Existem 12 princípios aplicáveis à indústria e a instituições de ensino e pesquisa que estimulam a busca de processos e produtos mais seguros, que gerem menos resíduos e consumam menos energia (veja quadro à direita), como explica Lenardão.

“Em vez de usar um solvente orgânico derivado do petróleo, que é volátil, inflamável e tóxico, tentamos fazer a reação sem solventes. Em alguns processos é possível, em outros não. Também tentamos usar solventes não voláteis, ou que sejam de fonte renovável, como a glicerina”, explica. Outras medidas incluem usar microondas para acelerar reações e gastar menos energia e motorzinho de aquário para reutilizar a água dos condensadores. É preciso ser criativo.

“São contribuições pontuais, mas que lá na frente podem gerar um rol de procedimentos alternativos que podem ser usados em plantas industriais”, diz o pesquisador, que no ano passado conseguiu inserir no currículo de graduação em química da UFPel uma disciplina obrigatória de Química Verde. “Precisamos preparar os alunos para essa nova realidade.” Entre os colegas, porém, ele admite que há resistências. “É difícil mudar mentalidades.”

Problemas verdes
Apesar dos avanços na legislação e nas iniciativas industriais, mesmo nas universidades ainda não é fácil fazer Química Verde. “O que eu faço no meu laboratório ainda não é verde, é bege”, admite Lenardão. Sem contar que novas soluções sempre podem gerar novos problemas. Um exemplo são os chamados líquidos iônicos – sais que são líquidos à temperatura ambiente e vêm sendo estudados como alternativa aos solventes voláteis. “Mas ainda não conhecemos sua toxicidade. Podemos concluir que não dá para usar”, diz.

Outro exemplo é a glicerina resultante da fabricação do biodiesel. Embora bastante usada em cosméticos e sabões, a quantidade consumida não é tão grande, explica Mota. “Como a produção de biodiesel tende a aumentar muito, ninguém sabe o que fazer com tanta glicerina.” Num projeto em parceria com a Quattor, o pesquisador estuda seu uso na síntese de propeno, que é a matéria-prima do polipropileno, plástico muito usado em brinquedos, utensílios de cozinha e eletrodomésticos.

Problemas demandam soluções, que podem gerar novos problemas, que por sua vez precisam de novas soluções. Eis o motor da ciência das moléculas. Por isso ela é tão inovadora e se reinventa de tempos em tempos. Nessa tensão precária entre benefício e risco, a Química certamente é, entre as ciências duras, a mais humana.