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Cientistas conseguem separar 15 componentes do petróleo sem ferver a mistura e estimam 91% menos gasto de energia, abrindo caminho para uma revolução no refino tradicional
Escrito por Valdemar Medeiros
Publicado em 21/09/2026 às 20:00
Atualizado em 21/09/2026 às 20:01
Petróleo e Gás
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Cientistas chineses separaram 15 componentes da nafta com membranas e estimaram consumo de energia 91% menor que o da destilação tradicional.
Segundo a National Science Review, uma mistura formada por 15 hidrocarbonetos entrou em uma sequência de membranas e saiu dividida em três grupos diferentes, destinados à produção de etileno, produtos químicos e componentes de gasolina. O experimento realizado por pesquisadores chineses atacou uma das etapas mais difíceis e caras do processamento de petróleo: separar moléculas muito parecidas sem depender de sucessivas operações de destilação.
A equipe conseguiu recuperar entre 85% e 90% dos produtos desejados e estimou uma redução de aproximadamente 91% no consumo de energia em comparação com a destilação convencional.
A tecnologia ainda não substitui uma refinaria e não foi usada diretamente para separar um barril inteiro de petróleo bruto. O trabalho foi feito com uma mistura simulada de nafta leve, fração que aparece nas primeiras etapas do refino e contém pequenas moléculas de hidrocarbonetos. Mesmo assim, o resultado mostra uma possibilidade radical: em vez de gastar grandes quantidades de energia aquecendo e condensando líquidos repetidamente, futuras refinarias poderiam usar materiais com poros extremamente pequenos para selecionar moléculas quase uma por uma.
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A destilação separa petróleo usando enormes quantidades de calor
Uma refinaria tradicional começa separando diferentes partes do petróleo principalmente pelas diferenças em seus pontos de ebulição. O líquido é aquecido e seus componentes seguem caminhos diferentes conforme evaporam e depois voltam ao estado líquido.
É um processo confiável e usado em escala gigantesca, mas exige muito calor. Uma análise histórica do Departamento de Energia dos Estados Unidos calculou que destilações atmosférica e a vácuo respondiam juntas por cerca de 30% da energia de processo de uma refinaria típica analisada.
Grande parte dessa energia vem da queima de combustíveis para aquecer equipamentos e produzir vapor. Bombas, compressores e outros sistemas também precisam funcionar continuamente.
Por isso, encontrar maneiras de separar hidrocarbonetos sem evaporar enormes volumes de líquido é uma antiga meta da indústria química.
Cientistas decidiram trabalhar com uma das misturas mais difíceis de separar
A equipe concentrou o estudo na nafta leve, uma matéria-prima importante para refinarias e indústrias petroquímicas.
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Ela contém principalmente hidrocarbonetos pequenos, no estudo representados por moléculas com cinco a sete átomos de carbono, identificadas como C5 a C7. O problema é que muitas possuem tamanhos e características físicas muito semelhantes.
Isso dificulta a separação precisa.
Uma molécula pode ser mais útil na produção de etileno. Outra é interessante para gasolina de maior octanagem. Aromáticos, por sua vez, podem seguir para a fabricação de outros produtos químicos.
Separá-las melhor significa aproveitar cada componente onde ele possui maior valor.
A primeira membrana separa moléculas com diferença de apenas 0,08 nanômetro
O primeiro filtro desenvolvido pela equipe trabalha principalmente com tamanho.
Os pesquisadores precisavam separar alcanos lineares e com uma ramificação de moléculas mais ramificadas, aromáticas e cíclicas. A diferença de tamanho entre alguns desses grupos varia de apenas 0,08 a 0,12 nanômetro.
Um nanômetro corresponde a um bilionésimo de metro.
Para conseguir essa precisão, a equipe utilizou uma membrana produzida a partir de CuBTC, um material pertencente à família das estruturas metal-orgânicas, conhecidas pela sigla MOF.
Esses materiais formam redes cheias de minúsculos espaços internos. Alterando esses poros, os cientistas conseguem controlar quais moléculas atravessam a estrutura com maior facilidade.
Ácido tânico foi usado para ajustar os poros do material
A equipe precisava fazer membranas semelhantes, mas com comportamentos diferentes.
A solução foi tratar o CuBTC de maneira controlada com ácido tânico, composto encontrado naturalmente em diferentes plantas. O tratamento modifica de forma suave o tamanho dos poros e também as características químicas da superfície da membrana.
É como ajustar uma peneira em escala molecular.
Uma configuração foi otimizada para distinguir moléculas pelo tamanho. Outra recebeu características que permitiram reconhecer melhor determinados tipos de hidrocarbonetos.
As duas membranas foram então colocadas em sequência, criando uma espécie de linha de separação em duas etapas.
A segunda etapa distingue moléculas separadas por apenas 0,01 nanômetro
Depois da primeira filtragem, surgia um problema ainda mais difícil.
Aromáticos precisavam ser separados de hidrocarbonetos muito ramificados e cíclicos. Nesse grupo, as diferenças de tamanho podem cair para apenas 0,01 a 0,03 nanômetro.
Tentar resolver isso apenas com uma peneira física seria extremamente complicado.
A segunda membrana usa também afinidade química. Em palavras simples, sua superfície interage de maneira diferente com determinadas moléculas, permitindo que algumas atravessem mais facilmente que outras.
Assim, o sistema primeiro classifica pelo tamanho e depois faz uma seleção mais fina pelas características químicas.
Os 15 componentes terminaram separados em três correntes
Nos experimentos, os pesquisadores prepararam uma mistura de nafta leve simulada com 15 componentes diferentes.
Depois de atravessar o sistema de membranas, ela foi dividida em três correntes de maior valor comercial.
A primeira ficou rica em alcanos lineares e com uma única ramificação. Esses hidrocarbonetos são interessantes como matéria-prima para unidades que produzem etileno.
A segunda concentrou hidrocarbonetos aromáticos, que podem servir como intermediários para produtos da indústria química.
A terceira reuniu principalmente moléculas muito ramificadas e cíclicas, interessantes para componentes de gasolina devido às características associadas à octanagem.
Recuperação dos produtos ficou entre 85% e 90%
Não bastava conseguir criar três correntes diferentes. Era necessário recuperar uma parcela grande dos componentes desejados.
Os resultados publicados mostram taxas de recuperação entre 85% e 90% para as três classes de produtos.
Isso significa que o sistema conseguiu direcionar grande parte das moléculas para as correntes planejadas durante os experimentos.
A ideia recebe o nome de refino em nível molecular porque tenta ir além da separação de grandes frações baseada principalmente em temperaturas de ebulição.
Em vez de perguntar apenas em qual temperatura uma mistura evapora, o sistema tenta reconhecer tamanho e características químicas das moléculas individuais.
Simulação estimou consumo de energia 91% menor
O número que mais chamou atenção veio da análise energética.
Para calcular o potencial de economia, os pesquisadores usaram simulação de processo químico com uma mistura representativa de cinco componentes. O resultado foi comparado com um sistema convencional de destilação capaz de alcançar a mesma recuperação planejada.
A cascata de membranas apresentou consumo estimado aproximadamente 91% menor.
Esse percentual não significa que uma refinaria inteira passaria imediatamente a consumir 91% menos energia.
O cálculo refere-se à operação de separação estudada e foi obtido em simulação. Uma refinaria possui muitas outras etapas, incluindo destilação inicial do petróleo, craqueamento, tratamento com hidrogênio e mistura dos produtos finais.
Tecnologia não elimina ainda a primeira destilação do petróleo bruto
Esse ponto muda bastante a dimensão da descoberta.
O estudo começa com nafta leve, produto obtido depois de uma separação inicial do petróleo. Portanto, a tecnologia chinesa não recebeu petróleo bruto diretamente de um poço e o transformou sozinha em gasolina, diesel e produtos químicos.
A própria Academia Chinesa de Ciências explica que a nafta leve estudada é obtida após a destilação inicial do petróleo.
O avanço está numa etapa posterior, quando essa fração precisa ser novamente separada em moléculas destinadas a usos diferentes.
Mesmo assim, retirar algumas colunas de destilação ou reduzir sua carga poderia representar economia relevante numa indústria que trabalha continuamente com enormes volumes.
Outra tecnologia asiática já tenta filtrar o próprio petróleo bruto
O estudo chinês também chega enquanto outros grupos avançam na mesma direção.
Em junho de 2026, pesquisadores do KAIST, na Coreia do Sul, apresentaram uma membrana capaz de receber petróleo bruto em temperatura ambiente e separar parte dos componentes mais leves antes da destilação.
Nesse outro projeto, uma análise estimou redução de 31,6% na energia quando a membrana é usada antes de uma coluna convencional, além de queda calculada de 37,6% nas emissões de CO₂ do processo avaliado.
São tecnologias diferentes.
A coreana tenta fazer uma separação inicial do petróleo bruto. A chinesa apresentada agora busca uma separação muito mais precisa entre moléculas de uma fração leve já obtida no refino.
Juntas, mostram como membranas estão entrando numa área dominada há mais de um século pelo calor.
Levar uma membrana do laboratório para uma refinaria será o grande teste
O resultado de laboratório é apenas o começo.
Uma refinaria precisa processar quantidades gigantescas continuamente. As membranas teriam de funcionar durante meses ou anos em contato com misturas complexas sem perder rapidamente sua capacidade de separação.
Também seria necessário fabricar grandes áreas de membrana com poros extremamente uniformes, instalar módulos industriais, controlar pressão e fluxo e verificar quanto custaria substituir ou limpar os materiais.
Petróleo e seus derivados ainda carregam impurezas que podem bloquear poros ou alterar o funcionamento de superfícies muito delicadas.
O estudo publicado em agosto de 2026 estabelece uma base científica. A demonstração em grandes unidades industriais ainda será necessária antes que a tecnologia possa competir com sistemas de destilação já consolidados.
Refinarias poderiam deixar de separar apenas pelo ponto de ebulição
A transformação mais profunda proposta pelo trabalho está na maneira de enxergar o petróleo.
Hoje, grande parte do refino começa cortando uma mistura enorme em grupos definidos pelas temperaturas em que seus componentes evaporam.
As novas membranas apontam para outra lógica: identificar diretamente que tipo de molécula existe ali e enviá-la para o destino de maior valor.
O Instituto de Física Química de Dalian descreve essa mudança como a passagem do “corte de frações” para o “refino molecular”.
No laboratório, 15 componentes já conseguiram passar por essa espécie de triagem microscópica e sair em três correntes, com recuperação de até 90%.
Conteúdo reproduzido originalmente em: clickpetroleoegas por Valdemar Medeiros.