Produção sustentável: resíduos agrícolas viram autopeças e telas de TV

Resíduos de algodão podem ser transformados em nanocristais de celulose para fabricação de telas de celulares e de televisão. Os do sisal têm espaço na indústria de peças automotivas, em substituição ao plástico, ou na construção civil, para reforçar o concreto. Do coco, pode-se fabricar o painel lignocelulósico, um compensado ecológico para fabricação de móveis, divisórias e painéis de isolamento acústico. Tudo isso a partir do que não é aproveitado pelas cadeias produtivas. A equipe da Embrapa trabalha com um sistema semelhante ao das refinarias de petróleo, chamado biorrefinaria.

Os pesquisadores utilizam a biomassa, composta por materiais como celulose, colágeno, lignina, pectina, taninos, amido, ácidos graxos, quitosana, corantes naturais, para obter produtos como energia, materiais e produtos químicos. “Alguns desses materiais podem ser utilizados para síntese de produtos concorrentes aos derivados de petróleo, como poliéster, polietileno etc., com a vantagem de serem biodegradáveis”, explica o pesquisador da Embrapa Algodão (PB) João Paulo Saraiva, que também integra o grupo.

Para apoiar essas ações, foi criado o Laboratório de Tecnologia da Biomassa, em Fortaleza (CE), em um empenho para descobrir fins mais nobres para resíduos derivados de culturas como algodão, coco, sisal, dendê, cana-de-açúcar, além da agroindústria de frutas. Um exemplo: pesquisadores da Embrapa estudaram uma rota química capaz de transformar o línter num insumo nanotecnológico, para emprego em indústrias de alta tecnologia. O línter são as fibras curtas de algodão que permanecem em volta da semente após o desfibramento e normalmente não são usadas na fiação, tornando-se um resíduo agroindustrial. Reduzir o volume de resíduos agropecuários e aumentar o valor agregado de subprodutos da agricultura é o objetivo de diversas pesquisas da Embrapa.

“O desenvolvimento e a implementação de processos sustentáveis capazes de converter biomassa em produtos com valor agregado é uma necessidade absoluta para aproveitar resíduos agroindustriais e gerar menor impacto ambiental”, defende a pesquisadora da Embrapa Agroindústria Tropical, Morsyleide de Freitas.

Atualmente, o línter é utilizado como fonte de fibras para reforço de resinas sintéticas, na produção de papéis técnicos e especiais, de algodão cirúrgico, e como fonte de celulose. Mas, transformado em nanocristais de celulose, ganha novos usos: “Esses cristais podem ser utilizados como um aditivo no acabamento de peças têxteis, em telas de celulares e televisão, ou no preparo de filmes biodegradáveis ou ainda como estabilizantes de emulsões, dentre diversas outras funções”, enumera o pesquisador  João Paulo Saraiva,  da Embrapa Algodão.

A nanocelulose já vem sendo produzida em países como Japão, Canadá, Suécia, Finlândia, Estados Unidos e começam a surgir pequenas empresas em Israel e na China. Nesses países, a principal matéria-prima usada é madeira, por sua abundância. O línter já é muito usado como celulose de alta pureza, para uso na indústria química, farmacêutica e industrial. Um dos problemas desse processo, no entanto, é que a tecnologia encarece em cerca de dez vezes o valor do subproduto. Ou seja, um grama de nanocelulose seria dez vezes mais cara que um grama de microcelulose, por exemplo, que custa entre R$ 40 e R$ 50, o quilo. Saraiva explica que “o grande desafio nas pesquisas, hoje, é aumentar a escala de produção e baratear o custo, para que mais empresas possam usá-lo como insumo, em substituição a compostos derivados do petróleo.

O Brasil é o maior produtor mundial de sisal, tradicionalmente cultivado como fonte de fibras duras para a produção de barbantes e cordas. Mas, a planta pode ser matéria-prima para outros produtos de maior valor agregado, como peças automotivas. “Assim, além de economizar o plástico empregado no preparo de um componente de um carro, ainda o torna biodegradável, pois troca um material oriundo do petróleo por um material celulósico”, explica o  João Paulo Saraiva.

Outra linha de pesquisa permite aproveitar o resíduo do desfibramento do sisal na alimentação animal, especialmente na região Semiárida, onde os produtores se deparam com a redução das gramíneas e forrageiras em períodos de estiagem. Para viabilizar o aproveitamento dos resíduos do sisal foi criada a peneira rotativa, que separa as fibras longas (bucha) da mucilagem (polpa das folhas). “A adoção dessa tecnologia diminui para zero o risco de morte dos animais por timpanismo – doença provocada por alimentação inadequada”, afirma o pesquisador da Embrapa Algodão, Manoel Francisco de Sousa. Além disso, ele explica que a bucha do sisal pode ser usada como cobertura do solo e adubo orgânico, e a adoção da mucilagem na alimentação animal pode diminuir o uso de insumos externos, como ração concentrada (farelo de trigo e farelo de soja).

As fibras curtas geradas no processo de preparação da ração animal com mucilagem de sisal também podem ser usadas como reforço em peças automotivas e até mesmo em peças de concreto, para construção civil. Da mucilagem de sisal, pode-se retirar também o suco de sisal, material líquido normalmente devolvido ao campo. Entretanto, sua riqueza em açúcares, nutrientes e outros compostos vêm despertando o interesse de pesquisas para utilização como um meio de preparo de substâncias de maior valor agregado, como defensivos naturais, substrato para fermentação e até mesmo para produção de celulose bacteriana, um tipo especial de celulose com várias aplicações em pesquisas biomédicas, que vão de pele artificial para queimados até engenharia de órgãos.

A produção de sisal se concentra na região Semiárida, principalmente nos estados da Bahia, Paraíba e Rio Grande do Norte. No entanto, seu mercado tradicional foi muito impactado pelo surgimento das fibras sintéticas, especialmente o nylon, além de proporcionar baixo retorno econômico aos agricultores em função dos altos custos de produção, que recaem especialmente sobre o desfibramento. Tradicionalmente, aproveita-se somente a parte fibrosa das folhas, que representa apenas 5% da planta.

O aproveitamento da fibra e do pó da casca de coco verde já é uma realidade no Brasil. Uma das apostas mais promissoras no que se refere à agregação de valor a esses materiais é o painel lignocelulósico, uma espécie de compensado ecológico. A obtenção desse material envolve uma série de etapas como: desfibramento da casca, obtenção da fibra e do pó, lavagem, secagem, moagem (fibra), formulação (fibra e pó), prensagem e resfriamento.

De acordo com os pesquisadores envolvidos no projeto, os testes de propriedades mecânicas realizados em escala de laboratório apresentaram resultados promissores. Móveis, divisórias e painéis de isolamento acústico podem ser obtidos potencialmente a partir do uso desse compensado, reduzindo assim o desmatamento e dando um novo destino ao que era visto somente como lixo. O passo seguinte é fazer com que esse material ecológico seja produzido em larga escala. Para tanto, é necessário que empresas e indústrias moveleiras tornem-se parceiras da Embrapa para realização de novos testes, dessa vez em escala industrial.

Por conter lignina (um ligante natural), a fibra e o pó da casca de coco verde têm potencial de servirem como matéria-prima na agricultura e na indústria, substituindo fibras sintéticas, podendo ser usados na fabricação de briquetes, substratos, peças artesanais, encostos e bancos de carros. O beneficiamento do material é feito em uma máquina desenvolvida pelos pesquisadores Morsyleide de Freitas e Adriano Mattos, em conjunto com uma metalúrgica.

Hoje, diversos estados possuem unidades de beneficiamento da casca de coco verde que se valem dessa tecnologia. Participam ainda dessa iniciativa como parceiras a Universidade Federal do Ceará (UFC) e a Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN). Anualmente, o Brasil produz 2,8 bilhões de cocos por ano. Estima-se que cada fruto gere em torno de 1,5kg de resíduo sólido. Além disso, a água de coco embalada começa a ser vendida no exterior sob um forte esquema de marketing, que reúne nomes de peso do mundo musical, como Madonna e Rihanna. Estimativas mais recentes revelam que, só no mercado nacional, são vendidos 65 milhões de litros de água de coco por ano.

Promover a destinação correta dos resíduos sólidos tem sido um dos grandes desafios enfrentados pelo Brasil nos dias atuais. O País produz diariamente mais de 170 mil toneladas de resíduos sólidos, o que corresponde a 63 milhões de toneladas de resíduos por ano, entre entulho, plástico, papel, vidro e matéria orgânica, que representam mais da metade dos resíduos produzidos. Esses números colocam o Brasil na quinta posição mundial entre os maiores produtores de resíduos, atrás dos Estados Unidos, China, União Europeia e Japão. Mas, além de aproveitar melhor os resíduos sólidos, é preciso aumentar a consciência dos cidadãos para o consumo sustentável.

Nessa frente, entidades como o Instituto Cidade Sustentável (ICS) realizam diversas ações práticas para orientar o consumidor sobre a vida útil dos produtos, o descarte adequado e a coleta seletiva. “A Política Nacional de Resíduos Sólidos prevê a responsabilidade compartilhada na geração de resíduos e o consumidor é um dos responsáveis. Ele precisa levar em consideração a destinação dos resíduos, não somente o lixo doméstico, mas também os resíduos industriais e eletrônicos”, afirma o presidente do ICS, Paulo Sérgio da Silva. O instituto tem investido em ações de comunicação para estimular o consumo sustentável e a produção mais limpa, entre agentes dos setores público e privado.

Os segmentos prioritários são: educação para o consumo; compras públicas sustentáveis; agenda ambiental para a administração pública; aumento de reciclagem de resíduos sólidos; varejo sustentável e construções sustentáveis. No próximo ano, o foco será a conscientização das novas gerações de consumidores, com ênfase nas escolas.

Potencial de valorização de resíduos agroindustriais de origem vegetal e animal