Uma nova pesquisa de iniciação científica do Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM) apresenta um avanço para a produção em larga escala de nanocelulose, uma versão ultrafina da fibra natural das plantas. O material tecnológico sustentável tem aplicações que vão da indústria de embalagens à biomedicina.
A pesquisa, do bolsista Fapesp no CNPEM e estudante de química da Unicamp, Pedro Alonso, descreve um processo simplificado para obter nanofibrilas de celulose oxidadas (TOCNFs) diretamente do bagaço de cana-de-açúcar, um resíduo abundante da agroindústria brasileira.
Diferentemente dos métodos tradicionais, que exigem múltiplas etapas químicas e alto consumo de energia, a nova abordagem viabiliza a oxidação diretamente na biomassa, reduz a necessidade de tratamentos mecânicos intensivos e simplifica o processo produtivo.
“Algo que sempre me interessou muito foi a interface entre pesquisa científica e aplicação industrial, pois há um grande desafio em adaptar uma tecnologia inovadora (como as nanofibras de celulose) da escala de laboratório para a industrial, onde se torna de fato uma solução real na vida das pessoas”, afirma.
Ao demonstrar um processo mais simples, eficiente e escalável, o estudo abre caminho para transformar resíduos agrícolas em produtos de alto valor agregado, contribuindo para a bioeconomia e a transição para materiais sustentáveis.
“A infraestrutura do CNPEM, especialmente a planta piloto para desenvolvimento de processos, foi essencial para o avanço dessa tecnologia, porque permitiu ir além da prova de conceito em laboratório e validar o processo em ambiente de relevância industrial”, disse o líder do grupo de escalonamento de bioprocessos do CNPEM, Carlos Filho.
De acordo com ele, a interação contínua entre os times de escalonamento de processos e de desenvolvimento científico teria sido fundamental para atingir um “processo realmente inovador, com maior robustez operacional, etapas simplificadas e claro potencial de aplicação industrial”.
A pesquisadora Juliana da Silva Bernardes, do CNPEM, foi a orientadora do estudo. “Trata-se de um nanomaterial com propriedades mecânicas muito interessantes, leve e com baixa toxicidade, o que permite aplicações em diferentes áreas, como construção civil e indústria alimentícia”, resume.
Segundo ela, uma das vantagens é substituir os polímeros derivados de petróleo. “Ainda há limitações regulatórias no Brasil, mas o material já vem sendo estudado e aplicado em outros países”, completa.
Ela também enfatiza que o diferencial do trabalho foi simplificar o processo produtivo. “Em vez de múltiplas etapas, conseguimos realizar a produção em uma única etapa, reduzindo o consumo energético e facilitando o escalonamento. Também conseguimos ampliar a escala em até 500 vezes, saindo de laboratório para produção em escala piloto, utilizando um processo mais simples, sem necessidade de alta pressão e temperatura”, detalha.
Segundo os envolvidos, o método também garantiu alto rendimento à celulose (cerca de 91%), nanofibrilas com dimensões nanométricas e alta estabilidade coloidal, e propriedades adequadas para aplicações industriais.
