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Please use this identifier to cite or link to this item: https://repositorio.unb.br/handle/10482/43391
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Title: Análise de futuro dos ácidos carboxílicos de base biológica : uma abordagem semiquantitativa para o mapeamento tecnológico
Authors: Braga, Melissa
Orientador(es):: Almeida, João Ricardo Moreira de
Assunto:: Ácidos carboxílicos
Mapas de rotas tecnológicas
Bioconversão
Patentometria
Bibliometria
Issue Date: 12-Apr-2022
Citation: BRAGA, Melissa. Análise de futuro dos ácidos carboxílicos de base biológica: uma abordagem semiquantitativa para o mapeamento tecnológico. 2022. 317 f., il. Tese (Doutorado em Tecnologias Química e Biológica) — Universidade de Brasília, Brasília, 2022.
Abstract: Demandas ambientais e econômicas crescentes impulsionam a produção de produtos químicos a partir de matérias-primas renováveis por bioconversão, especialmente em substituição aos de origem fóssil por rota química. Inúmeras são as iniciativas para associar a sustentabilidade às demandas de mercado e a identificação das tecnologias mais promissoras não é uma tarefa simples, em razão da quantidade e pluralidade de dados e opiniões acerca das soluções apresentados. Diante desse contexto tecnológico e usando os ácidos carboxílicos como objeto de estudo, esta tese apresenta um método prospectivo semiquantitativo, para a identificação e hierarquização de tecnologias emergentes, nos horizontes de curto, médio e longo prazos, por meio da combinação de dados e informações provenientes de notícias na web, patentes e publicações científicas, respectivamente. O método em questão foi estruturado três Etapas. A primeira Etapa consistiu na busca e recuperação de documentos de patentes e publicações científicas e uso desse acervo para identificar os ácidos de maior interesse nos domínios tecnológico e científico, por meio da determinação da taxa de citação dos ácidos no período. Na segunda Etapa, as Classificações Internacionais de Patentes e palavras-chave contidas nas publicações recuperadas na primeira Etapa, foram tratadas matematicamente a fim de se identificar tendências tecnológicas e científicas por meio de Sinais fortes/fracos e emergentes/estáveis/declinantes. Na terceira e última Etapa, foi realizado o monitoramento tecnológico de notícias em sites especializados, em documentos de patentes e publicações científicas, acerca da bioconversão de matérias-primas renováveis até os ácidos carboxílicos selecionados. Os principais atores envolvidos nesses processos foram hierarquizados por pontuação atribuída a critérios relacionados às respectivas famílias de patentes ou publicações científicas. Por fim, a consolidação e comunicação dos resultados obtidos nas três Etapas foram feitas em um Mapa de Rotas Tecnológicas, cujo formato permite integrar graficamente os componentes de mercado, de produto e tecnológicos no escopo temporal definido. Os resultados demonstraram que a produção de ácidos carboxílicos a partir de fontes renováveis de matéria-prima é um campo tecnológico bastante dinâmico, em consequência do intenso fluxo de atores, e frágil, diante da concorrência com os petroquímicos. Nesse cenário, os ácidos com processos de bioconversão industriais, como o lático, o succínico e o cítrico concentram a maior parte dos esforços, beneficiados pelo histórico bem sucedido nesses processos, somadas às perspectivas de surgimento de novos mercados. Esses ácidos também deverão ser responsáveis pelo maior número de transformações tecnológicas a curto, médio e longo prazos. Em compensação, a bioconversão não deverá contribuir significantemente para a transposição da barreira petroquímica dos ácidos cujas bases históricas estão na indústria do petróleo, a exemplo dos ácidos acrílico e adípico. Entre os ácidos considerados novos nesse contexto, por possuírem um mercado menos desenvolvido que os demais, os hidroxiácidos, como o 3-hidroxipropiônico, 3-hidroxibutírico e 3-hidroxivalérico são considerados mais promissores em razão da conexão deles com o mercado de polímeros, especialmente os polímeros biodegradáveis e biocompatíveis.
Abstract: Growing environmental and economic interests drive the production of chemical products from renewable raw materials by bioconversion, specially to replace the conventional petrochemicals produced by chemical route. Several attempts have been made to match sustainability practices with market demands but identifying the core technologies is not a simple task, due to the large amount and plurality of data and opinions on most relevant solutions to achieve that. Given this technological context and using carboxylic acids as an object of study, this work presents a semi-quantitative foresight method for the identification and ranking emerging technologies, in the short, medium, and long-term, through the combination of data and information from the web news, patents and scientific publications, respectively. This method comprises three steps. The first step deals on searching and retrieving patent and scientific publications to identify the acids of greatest interest in the technological and scientific domains, by acids citation rate of in the period. In the second step, the International Patent Classifications and keywords from the publications retrieved in first step, are mathematically treated in order to determine strong/weak and emerging/stable/declining Signals. In the last step, technological monitoring is carried out on the web news, in patent families, and in scientific publications, regarding on the bioconversion processes of renewable raw materials to selected carboxylic acids. The main players involved in these processes are ranked according to scores attributed their patent families or scientific publications. Finally, the consolidation and communication of the results obtained in this three-stage method resulted in a Technology Roadmap, which allows graphical integration of the market, product and technological components within the defined temporal scope. The results show that the production of carboxylic acids from renewable raw material sources is a very dynamic technological field as a result of the intense actor’s activity, and susceptible to changes according to oil price volatility. In this scenario, acids with industrial bioconversion processes, such as lactic, succinic and citric concentrate most of the efforts, due to the successful history of these processes, added to the prospects of new upcoming markets. These acids are also expected to be responsible for the greater amount of technological change on bioconversion in the short, medium, and long terms. On the other hand, bioconversion should not significantly contribute to the crossing of the petrochemical barrier of those acids whose historical bases are established the oil-based industry, such as acrylic and adipic acids. Among the acids considered new in this context, due to an underdeveloped market, hydroxy acids such as 3-hydroxypropionic, 3-hydroxybutyric and 3-hydroxyvaleric are considered more promising due to their connection with the polymer market, especially biodegradable or biocompatible polymers.
Description: Tese (doutorado) — Universidade de Brasília, Instituto de Química, Programa de Pós-Graduação em Tecnologias Química e Biológica, 2022.
Appears in Collections:IQ - Doutorado em Tecnologia Química e Biológica

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