Sustentabilidade
Segurança contra incêndios é mais crucial do que nunca – O que estamos fazendo a respeito?
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Retardantes de Chama para Reduzir Riscos de Incêndio
Com os incêndios florestais atualmente queimando bairros inteiros em Los Angeles, ou mais recentemente no Havaí, fica claro por que qualquer tecnologia que ajude a prevenir ou retardar o fogo deve ser buscada.
Existem muitas abordagens pelas quais podemos enfrentar essa questão. Desde o uso melhor de dados até diferentes materiais de construção, ou diferentes formas de gerenciamento de água e áreas florestais.
No entanto, ainda continuaremos a usar muitos materiais inflamáveis em nosso dia a dia, simplesmente porque muitos produtos úteis são inflamáveis.
Outra possibilidade é usar retardantes de fogo, produtos químicos que reduzem o risco de combustão e a velocidade com que um incêndio sai do controle. Isso pode fazer uma diferença radical, pois um fogo mais lento tem mais chances de ser extinto rapidamente ou de dar mais tempo para que os bombeiros cheguem com o equipamento adequado.
Um problema é que muitos produtos químicos retardantes de chama são um tanto tóxicos, tornando-os impraticáveis para muitas aplicações. Um exemplo é tudo que entra em contato frequente com a pele humana, como tecidos de algodão. Isso pode mudar graças à descoberta de oito pesquisadores da Texas A&M University, que desenvolveram um novo retardante de chama em um único passo para têxteis de algodão.
Eles publicaram recentemente seus resultados na ACS Applied Polymer Materials, sob o título “Complexo Polieletrólito Retardante de Chama Induzido por Evaporação para Algodão1”.
Por que o Algodão?
O algodão é o tecido mais usado globalmente, graças às suas excelentes propriedades para produzir tecidos macios, confortáveis e respiráveis. É usado em vestuário e estofados e é um grande contribuinte para materiais inflamáveis em casas (sofás, armários, toalhas, toalhas de mesa etc.), incluindo aqueles em proximidade de fontes de risco de incêndio (áreas de cozinha, velas, cigarros etc.).
É composto principalmente de α‑celulose, um material extremamente inflamável. Isso faz com que tudo feito de algodão queime muito rapidamente e de forma completa.
Outra razão para focar no algodão é que isso abriria imediatamente um mercado massivo para qualquer inovação direcionada a esse material. E ainda poderia ser expandido para outros materiais no futuro.
Como Funcionam os Retardantes de Chama
A maioria dos retardantes de chama para algodão historicamente usados eram compostos halogenados que agora estão sendo eliminados devido à sua toxicidade para os humanos. Moléculas alternativas têm sido exploradas pela indústria química há muitos anos, incluindo químicas à base de fósforo, nitrogênio, silício e boro.
Até agora, o problema para encontrar uma boa substituição tem sido o custo. Esses compostos alternativos requerem tratamento em várias etapas, o que aumenta o custo.
A forma como os retardantes de chama funcionam é criando uma camada de carvão na superfície do material quando ele queima, o que bloqueia a expansão do fogo. Mais comumente, isso é feito combinando uma fonte de ácido e uma fonte de carbono.
Às vezes, um “agente expansor” é adicionado, que se decompõe com o calor em gases não inflamáveis que diluem os gases inflamáveis e enfraquecem as chamas.
Retardante de Chama em Um Passo
Os pesquisadores investigaram uma classe de produtos químicos chamada polieletrólitos: polietilenimina (PEI) como agente expansor e fosfato de sódio hexametafosfato (PSP) como fonte de ácido. No caso do algodão, o próprio material inflamável é a fonte de carbono.
Esta mistura é não tóxica e seria ideal para produção em massa em todos os tecidos de algodão. Mas até agora, apenas processos de 2 etapas para aplicar e ligar polieletrólitos ao algodão eram conhecidos.
Os pesquisadores descobriram que podiam usar amônia (NH3) como base volátil para ligar PEI e PSP ao algodão quando a amônia evapora. Eles perceberam que podiam aplicar toda a mistura ao algodão e evaporar a amônia em apenas um passo.
Encontrando o Método Correto
Várias proporções de PEI para PSP foram exploradas para encontrar a composição ideal que reduzisse a inflamabilidade do algodão.
As fibras de algodão resultantes foram examinadas sob um microscópio eletrônico (Microscópio Eletrônico de Varredura – SEM), permitindo medir a absorção do retardante de chama pelas fibras de algodão.
Outro fator medido foi a durabilidade do tratamento contra enxágue. Como os tecidos de algodão são frequentemente lavados, qualquer retardante de chama que não resista à exposição à água e ao enxágue terá pouca utilidade em condições reais.
“Esta tecnologia pode ser otimizada para retardar rapidamente, facilmente e com segurança muitos materiais inflamáveis, oferecendo ampla proteção no cotidiano, economizando dinheiro e vidas da população em geral.”
Maya D. Montemayor – estudante de pós‑graduação no Departamento de Química da Texas A&M.
Para algumas das proporções usadas, o material é parcialmente lavado no primeiro enxágue, mas o restante do retardante de chama devidamente ligado permanece preso às fibras de algodão.
Inflamabilidade Fortemente Reduzida
O algodão tratado libera muito menos calor do que o algodão não tratado (puro) quando medido em energia por grama de algodão (W/g). A temperatura da combustão também foi reduzida.
Ao realizar um teste chamado “chama vertical”, os pesquisadores também observaram que o ácido na mistura foi responsável pela ligação ao algodão, protegendo o retardante de chama de ser lavado quando o tecido foi enxaguado.
Avançando
Esses resultados iniciais são muito importantes para a indústria do algodão e para as empresas produtoras de retardantes de chama, pois podem abrir caminho para um tratamento mais barato e fácil, generalizado para todos os produtos de algodão.
Os pesquisadores estão agora avaliando com parceiros industriais como esse processo pode ser expandido além do algodão para qualquer material rico em carbono, como madeira, tecido, espuma e outros têxteis.
“Esta pesquisa de ponta oferece à Texas A&M reconhecimento como um dos líderes dessa tecnologia e a oportunidade de desenvolvimento adicional com empresas externas.
A TEES está licenciando esta e tecnologias semelhantes para empresas para várias aplicações.
”
Dr. Jaime Grunlan, – Professor Cátedra Leland T. Jordan ’29 no Departamento de Engenharia Mecânica J. Mike Walker ’66 da Texas A&M.
O que Mais Pode Ser Feito Sobre os Riscos de Incêndio
Novas tecnologias para melhor controle de incêndios podem ser desenvolvidas a partir de várias abordagens. Por exemplo, aqui estão algumas que cobrimos anteriormente:
- Previsões de IA: Imagens de satélite e previsões meteorológicas precisas podem ser usadas para prever melhor o risco de ocorrência de incêndios florestais, sua gravidade e como controlá-los.
- Sistemas de Gestão Florestal: Ferramentas de gestão florestal mais rastreáveis podem ajudar a prever melhor a saúde das florestas, a produtividade e como cuidar melhor delas. Isso pode, por sua vez, ser usado para reduzir a quantidade de madeira morta e outros riscos de incêndio.
- Construção em Madeira em Massa: Pode parecer estranho que a construção em madeira possa ajudar a reduzir riscos de incêndio. Mas a madeira em massa é uma nova tecnologia que agrega madeira em vigas tão fortes quanto o aço, além de torná‑la resistente ao fogo, devido à sua densidade extrema. A madeira em massa forma naturalmente a camada de carvão que os retardantes de chama utilizam para limitar a inflamabilidade. Podemos imaginar que retardantes de chama PEI‑PSP poderiam ajudar a melhorar ainda mais.
- Hidrogéis Ativados por Calor: Para impedir que incêndios florestais se espalhem, novos hidrogéis poderiam ser usados em vez da espuma mais comumente utilizada, retendo água duas vezes mais tempo. Isso pode fazer uma diferença enorme na proteção de casas contra incêndios florestais.
- Drones: Drones de combate a incêndios poderiam ser uma ferramenta extra no arsenal dos bombeiros, capazes de ir onde seria muito perigoso para eles. Você pode ler mais sobre uma empresa que produz tais drones, a Textron, em “2025’s Top Drone Companies Leading the Aerial Revolution“.
Investindo em Retardantes de Chama
Os retardantes de chama são um produto frequentemente ignorado, mas muito importante da indústria química que salva inúmeras vidas diariamente.
É um dos muitos produtos químicos especiais que fazem parte da vida moderna, representando um mercado de US$ 8,63 bi em 2022 e com expectativa de crescimento de 7,1 % CAGR até 2030.
Fonte: Grand View Research
Você pode investir em empresas relacionadas à indústria química através de várias corretoras, e pode encontrar aqui, em securities.io, nossas recomendações das melhores corretoras nos Estados Unidos, Canadá, Austrália, Reino Unido, bem como em muitos outros países.
Se você não está interessado em escolher empresas específicas, também pode considerar ETFs como o iShares STOXX Europe 600 Chemicals UCITS ETF (EXV7) ou o Fidelity Select Chemicals Portfolio (FSCHX), que proporcionarão uma exposição mais diversificada para capitalizar na indústria química.
Empresa de Retardantes de Chama
ICL Gráfico de preços
A ICL é uma empresa química global com sede em Israel, com uma posição forte em retardantes de fogo, notavelmente a posição nº 1 em soluções para eletrônicos, incluindo veículos elétricos e IA, e construção, usando brometo ou fósforo.
Também atua em fertilizantes, especialmente fosfato e potássio, bem como fosfato para produtos industriais como materiais de baterias.
Fonte: ICL
A empresa é, em geral, líder nas indústrias em que atua, com 33 % de participação de mercado em produtos industriais e 20 % em soluções de fosfato. No geral, suas vendas são diversificadas ao redor do globo.
A maior parte do EBITDA da empresa provém das vendas de potássio e soluções de fosfato.
Fonte: ICL
Retardantes de fogo são apenas uma parte da atividade da empresa, que também está investindo ativamente em novas tecnologias. Notavelmente, financia startups e realiza sua própria P&D em fertilizantes de próxima geração, incluindo:
- Fixação fotocatalítica de nitrogênio próximo à planta.
- Produção eletroquímica de amônia ou nitratos na fazenda.
- Biostimulantes para melhorar a biodisponibilidade dos fertilizantes.
- Melhoria da disponibilidade de fósforo por meio de extratos vegetais, microrganismos (PSB – Bactérias Solubilizadoras de Fósforo) e produtos químicos.
Como produtora de brometo e potássio de baixo custo, a empresa está bem posicionada para lidar mesmo com preços baixos de fertilizantes, ao mesmo tempo em que aposta em novas soluções inovadoras para gerar crescimento no futuro.
Ela também poderia se beneficiar de uma demanda crescente por retardantes de fogo, mesmo antes que tratamentos em um passo como o discutido neste artigo cheguem ao mercado.
Referência do Estudo:
1. Montemayor, M. D., Rodriguez-Melendez, D., Smith, D. L., Vest, N. A., Palen, B., Chang, E., Moran, A. V., & Grunlan, J. C. (2024). Evaporation induced flame retardant polyelectrolyte complex for cotton. ACS Applied Polymer Materials. https://doi.org/10.1021/acsapm.4c02937
