Novo processo de dissolução de madeira para a indústria de papel, biocombustíveis, têxteis e vestuário ...
Uma colaboração americano-britânica entre dois cientistas do departamento de química da Queen's University em Belfast e pesquisadores da University of Alabama (Estados Unidos) tornou possível o desenvolvimento de um novo processo ecológico que permite dissolver madeira de coníferas ou madeiras nobres como o pinho amarelo do sul e o carvalho vermelho para facilitar sua transformação em biocombustíveis, têxteis, roupas e papel.
Hoje, a maioria dos fabricantes usa o processo Kraft [1] para dissolver a madeira. Na indústria de papel, esse processo representa cerca de 80% da produção mundial de celulose. Ao contrário do processo Kraft altamente poluente, a técnica desenvolvida na Queen's University em Belfast é biodegradável e de baixa toxicidade. Consiste em dissolver completamente as aparas de madeira em uma solução iônica líquida, [C2mim] OAc (acetato de etil-3-metilimidazólio). A dissolução completa da madeira é completada pelo aquecimento do produto resultante da dissolução em banho de óleo. Também é possível acelerar essa dissolução por pulsações de microondas ou por irradiação ultrassônica. A equipe de pesquisadores também demonstrou que [C2mim] OAc é um solvente melhor para madeira do que [C4mim] Cl (cloreto de 1-butil-3-metilimidazólio). Além disso, três variáveis, nomeadamente o tipo de madeira, a massa inicial da amostra a dissolver ou a dimensão das partículas de madeira; afetam a dissolução, bem como as taxas de dissolução. Por exemplo, a madeira de carvalho vermelho se dissolve muito melhor e mais rápido do que o pinheiro do pântano.
Segundo o Dr. Héctor Rodriguez: “Esta descoberta é um passo importante para o desenvolvimento do conceito de biorrefinaria, onde a biomassa é transformada para produzir uma grande variedade de produtos químicos. Isso poderia dar origem a uma indústria química verdadeiramente sustentável baseada em recursos biológicos renováveis ”.
Para melhorar a técnica, os cientistas estão considerando adicionar aditivos ecológicos ao líquido iônico ou usar catalisadores. Os pesquisadores esperam, eventualmente, conseguir uma melhor dissolução, mesmo em condições mais flexíveis de temperatura e pressão, e também se esforçam para conseguir uma separação completa dos diferentes elementos contidos na madeira (celulose, lignina) em uma única etapa. . As duas equipes também desejam estender o processo a materiais orgânicos ricos em óleos essenciais que podem ser usados em processos como a fabricação de perfumes.
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[1] O processo Kraft
É o método de produção mais utilizado entre os processos de fabricação de celulose química. Nesse processo, a madeira, cortada em pedaços ou aparas, é cozida em soda cáustica para eliminar o máximo de lignina e reter a celulose. Nesse processo, os produtos químicos de cozimento ativos (licor branco) são o hidróxido de sódio (NaOH) e o sulfeto de sódio (Na2S).
A pasta obtida no final deste processo permite a obtenção de um cartão de cor escura, devido aos resíduos de lignina que permanecem após o cozimento. Para obter um papel mais ou menos branco, vários tipos de agentes branqueadores podem ser usados: cloro, dióxido de cloro (ou dióxido de cloro), oxigênio, ozônio ou peróxido de hidrogênio. No entanto, os melhores resultados durante as fases de branqueamento são obtidos com o cloro que dissolve toda a lignina ainda presente sem danificar a celulose, que fica completamente branca e permanece branca por vários anos.
Devido à natureza química desse processo, a indústria de celulose e papel libera grande quantidade de substâncias poluentes diluídas em um grande volume de efluente. Esses efluentes podem conter, por exemplo, compostos organoclorados, como dioxinas cloradas e furanos, traços de PCBs, compostos fenólicos, etc.
Fonte: BE UK