O CETIM Technological Centre continua a avançar no âmbito do projeto NEWPOWER (Interreg Sudoe) no desenvolvimento de soluções orientadas para a valorização sustentável de resíduos agroflorestais com aplicação em futuras embalagens alimentares.
Os trabalhos realizados até ao momento centraram-se em duas linhas principais: a avaliação de métodos de pré-tratamento para otimizar a extração de compostos lenhocelulósicos — celulose, lenhina e hemicelulose — e a obtenção de nanopartículas de celulose que poderão ser modificadas quimicamente para aplicação em embalagens alimentares.
Pré-tratamentos para valorizar frações lenhocelulósicas
Em colaboração com a Universidade de Vigo, a Universidade do Minho e o Institut National Polytechnique de Toulouse, o CETIM realizou a caracterização de amostras de madeira de giesta e poda de videira previamente tratadas através de diferentes processos de pré-tratamento, recorrendo a diversas técnicas e condições.
Estes trabalhos permitem avançar na identificação das rotas mais adequadas para obter frações valorizáveis de celulose, lenhina e hemicelulose, com potencial aplicação no desenvolvimento de novos materiais de base biológica.
Os resultados de caracterização sugerem que a madeira de giesta apresenta maior potencial para a obtenção de frações de hidratos de carbono, principalmente celulose e hemicelulose, enquanto a poda de videira se perfila como uma fonte com maior potencial para a recuperação de frações de lenhina.
Além disso, os trabalhos realizados indicam que os métodos de autohidrólise e micro-ondas podem ser os mais adequados para obter uma melhor fração de lenhina, enquanto a extrusão reativa e a explosão de vapor se apresentam como pré-tratamentos de interesse para a obtenção de frações de celulose.
Obtenção de nanofibras de celulose
Em paralelo, o CETIM avançou na obtenção de nanofibras de celulose a partir das frações celulósicas provenientes tanto da madeira de giesta como da poda de videira.
Dado que estas frações apresentavam um elevado grau de impureza devido à presença de lenhina residual após o processo Organosolv, foi realizada uma etapa prévia de deslignificação através de uma solução de peróxido de hidrogénio em pH básico. Posteriormente, as frações celulósicas purificadas foram submetidas a tratamento mecânico para obter nanofibras de celulose.
As nanofibras obtidas foram caracterizadas por espectroscopia de infravermelho FTIR, para a determinação dos grupos funcionais, e por microscopia eletrónica de transmissão — TEM —, para a análise da sua morfologia.
Os resultados mostram nanofibras de celulose com dimensões nanométricas em secção transversal, com uma largura inferior a 50 nm, e uma morfologia alongada de ordem micrométrica. Estas características tornam as estruturas obtidas adequadas para as etapas seguintes de modificação química, orientadas para o desenvolvimento de revestimentos com propriedades hidrofóbicas e/ou antimicrobianas para embalagens alimentares.
Novos materiais para uma bioeconomia circular
Estes avanços contribuem para um dos objetivos-chave do NEWPOWER: transformar resíduos agroflorestais em produtos de elevado valor acrescentado através de processos sustentáveis e escaláveis, reforçando o papel das biorrefinarias multiproduto na transição para uma bioeconomia circular.
Nos próximos meses, o CETIM continuará a trabalhar na otimização de novas rotas para valorizar as frações de celulose, lenhina e hemicelulose, com especial atenção ao desenvolvimento de nanomateriais, processos de modificação química e filmes de base biológica.
Com estes trabalhos, o NEWPOWER continua a impulsionar soluções inovadoras para aproveitar de forma integral a biomassa residual agroflorestal e gerar novos materiais sustentáveis com potencial aplicação em setores estratégicos como o alimentar e o das embalagens.
Podes acompanhar a evolução do projeto através dos canais oficiais do NEWPOWER no LinkedIn e no Instagram.
O futuro exige-o. Junta-te à revolução circular!
