Nesta publicação fazemos um ponto de situação (à data de dezembro de 2024) aos progressos observáveis no tema da fluidos supercríticos.
Popularidade a nível mundial
De acordo com o portal Trends da Google, o termo supercritical encontra-se com tendência decrescente desde 2004, tendo estado no limiar de 25 pontos relativos de interesse nos último anos.
Do ponto de vista geográfico, há uma cobertura mundial generalizada, com destaque de interesse para Ásia, liderado pelos seguintes países: Coreia do Sul (100); Etiópia (78); Singapura (69); China (65); e Malásia (60). Neste particular, o Brasil totaliza apenas 4 pontos de interesse, e Portugal pontua 34.
O filtro por cidades devolve apenas dois resultados, sendo eles:
- Daejon (Coreia do Sul), com 100 pontos de interesse;
- Edmonton (Canadá), com 30 pontos.
Popularidade em investigação
Contrariamente à popularidade a nível mundial, a intensidade com que se investiga em fluidos supercríticos tem vindo a acelerar, notado-se um disparo na quantidade anual de publicações científicas a partir do ano 2020, consolidando um perfil exponencial de 2000. De acordo com o portal Science Direct, só no ano de 2024 foram publicados 6641 novos artigos científicos (incluindo artigos de revisão) no tema de fluidos supercríticos.
É de salientar e sublinhar que a engenharia química é área individual à qual são atribuídos mais publicações de 2000-2024, cifrando-se num total de 18160 publicações científicas. Em segundo lugar surge a área da Química, com 17629 publicações, e em terceiro a área da Energia, com 17287.
De acordo com o Google Scholar, os três artigos mais relevantes na área são todos eles artigos de revisão e situam-se no período de 2009-2010. São eles:
O artigo de revisão assinado pelo alemão Gerd Brunner em 2010 com o título Applications of Supercritical Fluids discute os fluidos supercríticos em aplicações industriais e quase industriais, e refere que os fluidos supercríticos têm sido aplicados a processos de transferência de massa, processos de transição de fase, sistemas reativos, processos relacionados com materiais e materiais nanoestruturados.
O artigo de revisão intitulado Supercritical fluid extraction: Recent advances and applications, da autoria dos investigadores espanhóis Miguel Herrero, Jose A. Mendiola,
Alejandro Cifuentes, e a Elena Ibáñez, e publicado em 2010, foca os mais recentes avanços e aplicações nas diferentes áreas; entre eles, é notável o forte impacto do SFE na extração de compostos de alto valor de alimentos e produtos naturais, mas também a sua crescente importância em áreas como a recuperação de metais pesados, a resolução enantiomérica ou os sistemas de administração de fármacos.
O artigo de revisão assinado pelo americano Larry Taylor e publicado 2009 com o título Supercritical fluid chromatography for the 21st century, traça uma breve revisão histórica da cromatografia de fluido supercrítico (SFC). Inclui ênfase nas colunas tubulares abertas e nos analitos não polares; colunas empacotadas para separação de analitos mais polares; colunas empacotadas à escala preparativa SFC. A revisão aborda ainda separações quirais, separações aquirais, SFC de leito móvel simulado e SFC acoplado à espectrometria de massa.
Popularidade em patentes
Os dados mundiais de patentes disponibilizados pelo Google Patentes, e organizados por triénios, mostram um perfil parabólico que atingiu um máximo no início dos anos 2000. As patentes em fluidos supercríticos começaram em 1960-1963 e foram crescendo até atingir um máximo no triénio 2001-2004. Desde em então assistiu-se a uma desaceleração progressiva, com o triénio a 2022-2025 a ser o mais baixo no século XXI.
A lista dos maiores proprietários individuais de patentes em fluidos supercríticos contempla posições não superiores a 2.1 %. Os sete maiores proprietários individuais, selecionados por possuírem posições de pelo menos 1 % do total de patentes, totalidade 9.1 % da titularidade do total das patentes listadas pelo Google Patentes. São eles:
- Micell Technologies, Inc. 2.1%
- Isco, Inc. 1.3%
- Tokyo Electron Limited 1.2%
- Union Carbide Chemicals & Plastics Technology Corporation 1.2%
- Battelle Memorial Institute 1.1%
- Nike, Inc. 1.1%
- Micron Technology, Inc. 1.1%
A lista é liderada pela Micell Technologies, Inc., empresa norte-americana de tecnologia inovadora dedicada a transformar dispositivos médicos para obter melhores resultados para os pacientes. A tecnologia de fluidos supercríticos Micell é um componente chave no seu sistema melhorado de administração de medicamentos, que está atualmente em uso no mercado de cardiologia de intervenção, embora a tecnologia tenha aplicações potencialmente de longo alcance para o tratamento de doenças cardiovasculares.
Imagem: Patente US8758429B2,
Polymer coatings containing drug powder of controlled morphology
Perspetivas de mercado
Uma particularidade dos fluidos supercríticos é que não parece ser possível falar-se de um mercado dos fluidos em si mesmos, antes das tecnologias ou equipamentos que são usados para lhes viabilizar aplicações. Isto deve-se ao facto de que os fluidos supercríticos serem essencialmente compostos químicos bulk tais como água ou dióxido de carbono, ou etano e portanto encaixam no consumo regular destes químicos para fins industriais sem se ter de diferenciar que o destino final é serem manipulado em condições supercríticas.
Resta portanto aferir o mercado na perspetiva dos equipamentos ou aplicações dos fluidos supercríticos:
Extratores Supercríticos
O mercado dos extratores de CO2 supercrítico abrange uma vasta gama de aplicações, refletindo a versatilidade e a eficiência do dióxido de carbono supercrítico como solvente em vários setores.
O tamanho do mercado de extratores de CO2 supercrítico foi avaliado em 1,5 mil milhões de dólares em 2023 e está projetado para atingir os 3 mil milhões de dólares até 2031, crescendo a um CAGR de 15% durante o período previsto de 2024-2031.
Dentro deste segmento de mercado principal, as aplicações abrangem vários setores cruciais, incluindo alimentos e bebidas, produtos farmacêuticos, cosméticos e cuidados pessoais, e nutracêuticos.
No setor alimentar e das bebidas, a extração com CO2 supercrítico é empregue para obter sabores naturais, óleos essenciais e compostos bioativos de plantas, melhorando notavelmente a qualidade do produto e a segurança alimentar, preservando ao mesmo tempo a integridade do sabor.
A indústria farmacêutica aproveita a extração de CO2 supercrítico pela sua capacidade de extrair compostos de alta pureza de plantas e outros materiais, auxiliando no desenvolvimento de medicamentos e suplementos eficazes com capacidades de dosagem precisas
Os impulsionadores do mercado global de extratores de CO2 supercrítico são a crescente procura de extratos naturais; Tendências em saúde e bem-estar; Preocupações ambientais; Indústria crescente de canábis; Procura de extração de sabor e fragrância.
Fonte: Verified Market Research
Cromatografia supercrítica
O tamanho do mercado da cromatografia de fluidos supercríticos está estimado em 1,78 mil milhões de dólares em 2025 e deverá atingir os 2,25 mil milhões de dólares até 2030, com um CAGR de 4,77% durante o período previsto (2025-2030). Certos fatores que estão a impulsionar o crescimento do mercado incluem o aumento da procura de cromatografia de fluidos supercríticos em vários setores e o aumento das atividades de investigação e desenvolvimento e dos investimentos governamentais.
A cromatografia é a ciência da separação de misturas em compostos orgânicos e inorgânicos. Isto é feito fazendo passar a mistura numa solução ou suspensão através de um meio no qual os componentes se movem a velocidades diferentes.
Recentemente, a aplicação da cromatografia tem aumentado em muitos campos, especialmente nas indústrias farmacêutica e alimentar e das bebidas. O crescente uso da cromatografia na indústria farmacêutica é para a separação de compostos quirais.
No que diz respeito à cromatografia de fluido supercrítico (SFC), as principais vantagens incluem a velocidade de separação, a capacidade de obter separações quirais, menor viscosidade das fases móveis, o que permite elevadas taxas de fluxo com quedas de pressão aceitáveis. e resulta numa maior produtividade. Os avanços tecnológicos no desenvolvimento de sistemas mais precisos e eficientes também ajudaram no crescimento do mercado.
Fonte: Mordor Intelligence