A extração dos nanocristais foi conduzida por Stanley Bilatto, pós-doutorando supervisionado pelos pesquisadores Cristiane Sanchez Farinas, José Manoel Marconcini e Luiz Henrique Capparelli Mattoso. Faz parte do projeto temático “Da fábrica celular à biorrefinaria integrada biodiesel-bioetanol: uma abordagem sistêmica aplicada a problemas complexos em micro e macroescala”, vinculado ao Programa Fapesp de Pesquisa em Bionergia, e que também conta com a parceria da UFSCar (Universidade Federal de São Carlos), Unicamp (Universidade de Campinas) e USP (Universidade de São Paulo). “Os resultados demonstraram a extração efetiva de nanocristais de celulose com lignina residual da palha da cana-de-açúcar, abrindo a possibilidade de obtenção de nanomateriais de alto valor agregado, uma contribuição para a sustentabilidade de futuras biorrefinarias de biomassa lignocelulósica”, relata Bilatto.
Em 2020, a produção de cana-de-açúcar estimada pelo IBGE (Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística) foi de 677,9 milhões de toneladas. O estado de São Paulo foi o destaque em área plantada, com cerca de 5,6 milhões de hectares, o equivalente a 55% do total no País. A palha da cana é um dos principais resíduos de biomassa lignocelulósica gerados nas usinas brasileiras de açúcar ou etanol, estimado entre 10 e 20 toneladas de matéria seca por hectare anualmente. Hoje, maioritariamente, ela é utilizada para gerar calor e eletricidade ou é deixada nos campos para melhorar a qualidade do solo, retenção de água, reciclagem de nutrientes e redução da erosão. Mas a palha da cana é rica em lignocelulose e baixa em carboidratos, como açúcares e amido e proteínas armazenadas.
Os pesquisadores relatam que entre as vantagens de extrair nanocristais de celulose está o fato de se obter material altamente resistente como o aço, mas oriundo de fontes sustentáveis como as fibras vegetais, que podem ser de algodão, eucalipto, de bagaço ou da palha de cana, cascas de coco e de arroz, entre outras, e até de resíduos como madeira de reflorestamento descartada pela indústria. “Ainda é possível a sua adição a outros materiais, mudando suas propriedades mecânicas”, afirma Mattoso.
As características dos nanocristais têm atraído indústrias no mundo todo. Somado a isso, os nanocristais incorporam propriedades físicas, químicas e biológicas e começam a ser empregados em diversas áreas. No entanto, existem grandes desafios para sua adoção mais ampla: alto custo, baixa produtividade, longo tempo de produção e ainda pouco material disponível no mercado. A pesquisa vem justamente nesse sentido, de encontrar respostas que viabilizem a sua ampla utilização.
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