Lignina – Um biopolímero subestimado com diversas aplicações

Das 70 milhões de toneladas de lignina produzidas pelo processo de polpação, apenas 2% tem uso em alto valor agregado.

Devido a uma maior conscientização sobre os problemas socioambientais e econômicos associados à utilização desenfreada de materiais oriundos de matéria-prima petroquímica, um grande enfoque tem sido direcionado à identificação e utilização de recursos renováveis como substitutos. Como uma das formas mais acessíveis de carbono renovável, a biomassa lignocelulósica tem sido reconhecida como uma das matérias-primas mais promissoras para substituir fontes fósseis na obtenção de produtos de alto valor agregado como combustíveis, químicos de plataforma, polímeros, entre outros.

A biomassa lignocelulósica possui três componentes principais: celulose, hemicelulose e lignina, em proporções variáveis de acordo com a espécie de planta. Os dois primeiros são polissacarídeos com estruturas e funções distintas e compõem entre 50-85% da massa. A lignina, sendo responsável por cerca de 15-30% da biomassa, é um heteropolímero reticulado e amorfo. Contém estrutura aromática com três monômeros fenilpropanoídicos (monolignóis) derivados do ácido cinâmico. Estes são conectados por ligações carbonos-carbono ou éter. As diferentes proporções de álcool cumarílico, coniferílico e sinapílico e das ligações produzidas entre eles determinam a estrutura final da macromolécula. Assim, existe uma enorme diversidade, o que torna a determinação da exata estrutura algo extremamente complicado. A figura apresenta os monômeros e uma estrutura parcial de lignina exemplificando os tipos de ligações possíveis dentro da estrutura.

Monômeros e Estrutura parcial de lignina

Figura: Monômeros e Estrutura parcial de lignina

 

Mais de 98% é queimado

A lignina é o segundo polímero natural mais abundante e é responsável por cerca de 30% da reserva de carbono na biosfera. Somado à isso, é uma das poucas, senão a única matéria-prima passível de escalonamento constituída de blocos de construção contendo unidades aromáticas, e mesmo assim, é altamente subutilizada. Estimativas apontam que dos 70 milhões de toneladas de lignina obtida nos processos de polpação, menos de 2% é isolada e utilizada em aplicações de alto valor agregado. Os outros 98% são queimados nas próprias usinas como combustível de baixo valor calórico.

Diversas possibilidades já foram estudadas para transformar as ligninas obtidas pelos processos industriais já existentes em produtos de valor agregado. Tentou-se a obtenção de lignosulfonatos para utilização como dispersantes e aditivos. Tentou-se também a obtenção de diversas moléculas pequenas como benzeno, xileno, cresol, fenol, vanilina, entre outros. Além de monômeros capazes de serem introduzidos na síntese de diversas classes de polímeros como poliuretanas, poliésteres, poliamidas aromáticas e resinas epóxi e fenólicas. Entretanto, atualmente a grande maioria dos processos conhecidos demanda muita energia. Além disso, é necessário também reagentes e condições reacionais que não permitem a obtenção destas moléculas de maneira viável.

Observando estes pontos, a Afinko Soluções em Polímeros desenvolve atualmente projetos relacionados à possibilidade de utilização destas ligninas obtidas junto aos processos de polpação, sem a necessidade de transformação posterior, como parte integrante de biocompósitos poliméricos. Isso permite o aproveitamento deste subproduto em uma aplicação mais nobre, e ao mesmo tempo incutindo diversos benefícios ao polímero como melhora em algumas propriedades mecânicas e térmicas, tornando-o mais ambientalmente amigável.

 


Nossas referências e indicações:

Berstis, L.  Radical Nature of C-Lignin

Nonaka, H. – Selective conversion of hardwood lignin into syringyl methyl benzofuran using p-cresol

Shuai L. – Formaldehyde stabilization facilitates lignin monomer production during biomass depolymerization.

Upton B.M. and Kasko A.M – Strategies for the Conversion of Lignin to High-Value Polymeric Materials: Review and Perspective

Política Nacional de Resíduos Sólidos (PNRS): Entenda agora!

Foi assinado o termo que regulamenta que a indústria recicle sua própria embalagem e diminua os resíduos.

A Política Nacional dos Resíduos Sólidos (PNRS) é uma lei de número 12.305/10 que propõe a prática de hábitos de consumo sustentável. Ela procura organizar a forma como o lixo é tratado, exigindo dos setores públicos e privados transparência no gerenciamento de seus resíduos. Contém vários incentivos à reciclagem e à reutilização dos resíduos sólidos, bem como a destinação adequada dos dejetos.

Assim, no dia 23 de Maio de 2018, foi assinado este termo, determinando que as indústria fabricantes reaproveite sua embalagem, reciclando ou reaproveitando o material. O objetivo é a diminuição de resíduos em aterros. Consequentemente, isso gerará renda aos trabalhadores que separam material reciclável e para a própria indústria, que gastará menos matéria-prima. Para se ter uma ideia, tem-se como meta para os produtores de embalagens recolher 22% do material produzido.

– Entenda agora o porquê a reciclagem é tão importante: https://afinkopolimeros.com.br/importancia-da-reciclagem/

O projeto se concentra na região metropolitana da cidade de São Paulo, mas pode ser ampliado para todo o estado. As empresas e indústrias precisarão comprovar a compra do resíduo do material que elas produziram. “As empresas que não se adequarem e que não cumprirem as metas não terão sua licença de operação renovada. A ideia é condicionar e chamar às empesas a sua responsabilidade ambiental e social e garantir que nós diminuamos a quantidade de lixo produzido que a sociedade não suportar”, disse Geraldo Amaral Filho, diretor de controle e licenciamento ambiental da Cetesb.

Logística Reversa

Figura: Logística Reversa

Agora os resíduos são responsabilidade de todos

Anterior a esta lei, quando um consumidor descartava um produto em local inadequado, ninguém conseguia responsabilizá-lo. Entretanto, com a PNRS, essa responsabilidade será compartilhada entre todos que participam da cadeia deste produto. Faz parte desta cadeia a extração da matéria-prima, a produção, o consumo e o descarte final.

O setor privado deve viabilizar a logística reversa, especialmente de produtos tóxicos ao ambiente como agrotóxicos, pilhas e baterias pneus. Concomitantemente, a lei determina para outros produtos: embalagens plásticas, metálicas ou de vidro, considerando o grau e a extensão do impacto à saúde pública e ao meio ambiente dos resíduos gerados. Assim, as empresas deverão se atentar ao destino que o usuário final deu ao seu produto e oferecer opções para reaproveitá-lo em sua cadeia produtiva ou descartar corretamente. Por sua vez, o consumidor deverá devolver estes produtos às empresas, no qual estas podem propor termos de compromisso com o poder público para viabilizar essas medidas.

Para mais informações sobre esta lei, acesse: http://www.mma.gov.br/política-de-resíduos-sólidos

 

Gostou da matéria?

Acesse agora nosso blog e confira essas e outras: https://afinkopolimeros.com.br/blog/

 

 

Aprenda agora os motivos da reciclagem ser tão importante

O que é Reciclagem?

A definição de reciclagem pode ser encontrada na lei n° 12.305, que trata da Política Nacional de Resíduos Sólidos (PNRS). Segundo ela a Reciclagem é o processo em que há a transformação do resíduo sólido que não seria aproveitado, mudando seu estado físico, físico-químico ou biológico, atribuindo características ao resíduo para se tornarem novamente matéria-prima ou produtos.

Não é de hoje que se fala ou se discute a Reciclagem de materiais. No século XX, a questão do lixo já não girava em torno apenas do descarte de materiais orgânicos. O destino de todo esse lixo (inclusive o industrial) também consistia em um grande problema. Até a metade do século, EUA e Europa jogavam grande parte do lixo coletado nos mares, rios e áreas limítrofes.

Assim, surgiu a necessidade de encontrar alternativas a estocar o lixo em aterros ou descartá-los de forma irregular no ambiente. Isso pois grande parte deste lixo demora muito mais tempo para se desintegrar. Dessa forma, a reciclagem assumiu um papel importante diante de tal necessidade. Hoje em dia, reciclar é mais do que necessário. A maioria dos países tem essa preocupação, apoia programas ambientais e, consequentemente, de reciclagem.

No geral, a reciclagem de plástico descartado consiste, basicamente, em três processos:

  • Coleta e separação: que é separação dos resíduos de acordo com o seu material.
  • Revalorização: é a fase na qual o material já separado passa por um processo que faz com que ele volte a ser matéria-prima.
  • Transformação: fase em que o material transformado em matéria-prima volta a ser produto.
Projeto Lightie que utiliza garrafa pet para iluminação

Projeto Lightie que utiliza garrafa pet para iluminação

 

Pontos importantes na utilização de reciclados

O Plástico (polímero) é tido como o principal vilão quando se trata de descarte e acumulo de lixo. No Brasil o plástico corresponde a 13,5%, conforme dados da ABIPLAST, dos materiais descartados (Papel, Alumino, Vidro, Material Orgânico, Aço).

No Brasil, de acordo com a associação sem fins lucrativos CEMPRE (O Compromisso Empresarial para Reciclagem), o faturamento das cooperativas de catadores cresceu 311%, com ganhos de produtividade que superam 50% (em tonelagem/dia) no período de 2010 a 2014.

Cada vez mais tem-se buscado utilizar polímeros reciclados em diferentes produtos e aplicações, sendo uma forte tendência nas indústrias de eletroeletrônico e automotiva, que são grandes consumidoras de polímeros.

Porém alguns pontos importantes na utilização de polímeros reciclados podem e/ou devem ser discutidos:

  1. Propriedades técnicas devem ser avaliadas: em geral a reciclagem acarreta perdas de propriedades nos polímeros. Se não houver controle adequado do processo, a contaminação e mistura de materiais pode acarretar diferentes tipos de problemas. Assim, uma boa avaliação e validação do material deve ser realizada antes de sua utilização.
  2. A utilização de material reciclado se dá por exigências, normas, leis, preocupação ambiental ou por marketing e custo?
  3. Cadeia produtiva eficiente: se não houver a participação de todos os envolvidos: Consumidor (pessoas, comércio e industrias com descarte adequado), governos (coleta e destinação adequadas), cooperativas e transformadores, como há viabilidade e crescimento do processo de reciclagem?
Cadeia produtiva de reciclagem

Cadeia produtiva de reciclagem

 

Gostou da matéria? Se inscreva na nossa newsletter para receber mais textos!

Acesse nosso blogwww.afinkopolimeros.com.br/blog