AAA Os múltiplos usos da nanocelulose | Apre Florestas

Pinus. Foto: Berneck.

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Os múltiplos usos da nanocelulose

Em termos gerais, nanocelulose é o nome genérico dado a nanoestruturas de celulose. Um material é dito nanoestruturado quando alguma de suas dimensões são menores do que 100 nanômetros (nm).

“É mais comum ouvirmos falar de partículas com diâmetro menores do que 100 nm e então muita gente acaba asso – ciando a nanocelulose à nanopartículas de formato quase esférico. No entanto, as nanoestruturas de celulose são, em sua maioria, formadas por fibras. Nanopartículas de celulose quase esféricas são em geral obtidas por eletrospray, mas quase não são exploradas de maneira científica ou industrial,” resume Washington Luiz Esteves Magalhães, pesquisador da Embrapa Florestas.

O pesquisador explica que as primeiras nanoestruturas de celulose foram isoladas de algumas bactérias que, dependendo do meio em que vivem, podem produzir fibras longas (alguns micrômetros) de celulose de diâmetros nanométricos. Porém, a maneira mais barata e com possibilidade de produção em escala industrial envolve as nanoceluloses provenientes de celulose vegetal, principalmente da polpa branqueada de celulose produzidas pela polpa de madeira nas indústrias de produção de polpa e papel.

De acordo com Washington, as primeiras fábricas de nanocelulose utilizavam ácido sulfúrico para promover uma quebra das fibras de celulose (que, na verdade, são células vegetais) após a remoção da lignina, de forma bem controlada para produzir pequenas agulhas com dimensões nanométricas. Hoje, as indústrias têm investido em outro pro – cesso, que é o processo mecânico para promover uma desfibrilação quase completa das fibras de celulose produzindo as chamadas celulose microfibrilada (MFC) ou nanofibrilada (NFC). A nomenclatura depende de detalhes do processo, mas ambas as estruturas são consideradas nanométricas. Estes processos são muito mais sustentáveis em suas três vertentes: a econômica, a ambiental e a social.

“Sob o ponto de vista químico, de sua fórmula estrutural básica, a celulose ou a nanocelulose são idênticas. O que muda é a maneira como as moléculas estão agrupadas. Nas fibras de madeira, as moléculas de celulose estão agrupadas formando feixes chamados de microfibrilas, fortemente aderidas umas às outras e todas enroladas na parede celular de maneira espiralada como se fosse um cabo de aço oco. As nanofibrilas de celulose podem ser separadas dessa célula de forma individualizada e, depois disso, não se consegue mais ordená-las para formar a célula de madeira, e então elas perdem as ligações ordenadas entre si e formam um emaranhado entre si, com água entre elas formando um gel, como uma gelatina. Cada nanofibrila de celulose individualmente tem uma resistência mecânica muito alta, maior que os aços comuns conhecidos,” detalha o pesquisador.

Esse gel de nanocelulose pode ser utilizado para reforçar materiais já ampla – mente difundidos. Ainda, pode ser possível desenvolver novos materiais para as mais variadas aplicações, como a membrana curativa de feridas em pessoas e animais.

Com o uso desse bioproduto, o reforço em materiais já em uso, ou como modificador de soluções ou géis (exemplos: antideriva em caldas de agroquímicos, novas formulações em tintas e vernizes, modificador de viscosidade em alimentos e em cosméticos, etc) e novos materiais, pode ser feito com eficiência e a um custo muito baixo. E outra grande vantagem é que a celulose é biodegradável e biocompatível.

“As possibilidades de aplicação da nanocelulose são muito grandes. São tantas que até aqui citamos muito poucas e não faz jus a tudo que podemos desenvolver ou melhorar. Podemos dizer que existem aplicações desde em commodities até produtos com alto valor agregado, para muitas áreas, como alimentícia, farmacêutica, cosmética, tintas, colas e resinas, cimento, etc. Acredito que um setor que deverá demandar um alto consumo de nanocelulose será o restante do agro – negócio. Por exemplo, revestimento antideriva em caldas de agroquímicos, fertilizantes de liberação lenta/controlada, ração animal, cosméticos e alimentos”, complementa.

Provavelmente, a primeira área com grande volume de aplicação deverá ser o reforço em papéis e papel cartão, o que deverá ser facilitado por se tratar da indústria que detém a matéria-prima ideal, que é a madeira, além da proximidade da produção, e a necessidade de avanços tecnológicos constantes nos produtos à base de papel, principalmente para o setor de embalagens.

Na Europa, América do Norte e Ásia, já existem fábricas de nanocelulose com aplicações nas áreas citadas. No Brasil, ainda não temos uma indústria produzindo em grande escala. Por ora, temos apenas unidades pilotos em testes e avaliando as possibilidades de aplicações. Muito em breve, poderemos ter uma unidade industrial em operação, pois os testes estão muito avançados.

“Nacionalmente, se não desenvolvermos este produto e as tecnologias para sua aplicação e desenvolvimento de novos produtos à base de nanocelulose, perderemos mais uma vez uma excelente oportunidade e ficaremos mais uma vez dependentes de tecnologia estrangeira, pagando pela importação da tecnologia nos produtos que consumimos e consumiremos, deixando de gerar empregos de qualidade, e produtos de alto valor agregado de empresas com maior nível tecnológico”, adverte o pesquisador da Embrapa Florestas.

Fonte: B.Forest – edição março