Nanocelulose: mundo tem pressa e corre atrás de suas aplicações na indústria

Começou nesta quarta-feira (9) e vai até a sexta-feira (11), um evento na Embrapa Instrumentação, em São Carlos (SP), um evento em que o tema central é a nanocelulose. Tecnicamente explicando, a celulose é uma molécula presente em vários organismos, mas ela está predominantemente em plantas. E sua forma nanoestruturada pode se dar em nanofibrilas ou nanocristais. O Workshop Brasileiro de Nanocelulose ocorre pela quarta vez.

O objetivo é promover a integração entre a comunidade acadêmica e industrial atuante em pesquisa, desenvolvimento e inovação na área de nanocelulose. Durante três dias, 250 instituições do Brasil e do exterior mostrarão trabalhos científicos. Especialistas de centros de pesquisas do Canadá, França, Finlândia, entre outros, se reúnem para discutir os avanços e desafios da aplicação industrial da nanocelulose.

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“Esse material tem grande potencial para aplicações diversas na substituição de diversos materiais convencionais tais como os plásticos sintéticos e pesquisas têm sido realizadas em diversas áreas, desde eletrônica passando por embalagens e aplicação na indústria automobilística, entre outras”, afirma o professor Antonio José Félix de Carvalho, da Escola de Engenharia da USP (Universidade de São Paulo), em São Carlos (SP), um dos coordenadores do evento, que também tem na equipe a Universidade Federal de São Carlos (UFSCar) e a Embrapa Instrumentação, que atua no tema desde 2007.

A celulose no formato nanofibrilada está em evidência e já é produzida por diversas empresas em escala piloto. Segundo Carvalho, a produção anual global de biomassa supera os estoques comprovados de petróleo, devendo ser considerado estratégico o desenvolvimento de novos materiais a partir da celulose. O professor lembra que o Brasil é o maior produtor mundial de celulose de eucalipto – são cerca de 15 milhões de toneladas anuais, das quais 70% são exportadas – e ainda dispõe de um grande estoque de celulose que não é aproveitada da cana-de-açúcar, cuja indústria é também uma das maiores do mundo.

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“Essas duas culturas dão uma dimensão da relevância que a celulose deveria ter para o Brasil e demonstram a importância que as nanoceluloses terão no futuro internamente”, afirma o professor. Países com potencial muito menor de produção da celulose têm despendido grandes esforços no desenvolvimento estratégico de alternativas ao petróleo como fonte, ou seja, de matéria-prima básica. “Um dos novos materiais que tem tido grande atenção são as nanoceluloses”, diz Carvalho. Além dessas duas culturas, a nanocelulose está presente, por exemplo, em cascas de coco e de arroz, algodão e até de resíduos como madeira de reflorestamento descartada pela indústria.

O professor Caio Otoni, da UFSCar, informa que uma das novidades desta edição do evento é a realização da sessão “Meet the Editors”, que permitirá aos participantes interagir com editores das principais revistas científicas da área, como a Cellulose, publicada pela Springer Nature, e a Royal Society of Chemistry, responsável pela publicação de diversos periódicos.

Nanocelulose para quê?

A nanocelulose vem atraindo atenção do mundo todo por sua versatilidade de uso e uma combinação única de propriedades físicas, químicas e biológicas. Semelhante a grãos de arroz, no formato de nanocristais, mas 200 mil vezes menor, o material, ao ser adicionado, contribui para propriedades com excelente resistência mecânica, sem prejudicar a leveza e a biodegradabilidade.

O campo de aplicação é vasto, pode incluir o mercado de cimento e compósitos, têxteis e não tecidos, papel e embalagens, produtos alimentícios, cosméticos e produtos de higiene pessoal, materiais de filtros, entre outros. O mercado global de nanocelulose é projetado por empresas de consultorias internacionais em US$ 2 bilhões (R$ 9 bilhões na cotação atual) até 2030. A Europa se destaca como o maior mercado de nanocelulose e também o de mais rápido crescimento.

Há exemplos práticos de que esse mercado pode evoluir e a ciência brasileira tem um amplo espaço. A pesquisadora Henriette Azeredo, coordenadora do evento por parte da Embrapa Instrumentação, diz que um dos trabalhos em curso, da Embrapa Instrumentação e UFSCar, aborda o uso de nanomateriais de celulose de palha de cana de açúcar para agregar valor a diferentes aplicações.

A Conab (Companhia Nacional de Abastecimento) estima a safra 20022/2023 em quase 600 milhões de toneladas de cana-de-açúcar, o que pode gerar uma quantidade significativa de subprodutos, como a palha da cana que tem alto teor de celulose. A conversão da palha em nanocelulose pode ser uma alternativa promissora para agregar valor a esse fluxo secundário. A nanocelulose estudada e desenvolvida, que os cientistas e pesquisadores estão mostrando no evento, se aplica em diversos campos e direções, como em nanofibras lignocelulósicas em materiais cimentícios, na dinâmica molecular visando o aprendizado de máquinas, como adesivo estrutural em materiais e sistemas superestruturados, em aerogéis de celulose, no tratamento de águas residuais, em sistema antimicrobiano, tintas e cargas condutoras, agricultura e coleta de água.