Diretrizes para um projeto de pesquisa sobre resíduos agroindustriais e seu uso potencial como materiais apropriados para habitação e infraestrutura incluem a conversão de resíduos em recursos, substituindo matérias-primas tóxicas por insumos saudáveis, e migração de processos de produção prejudiciais para sustentáveis.

O projeto Agrowaste é coordenado por Holmer Savastano Jr. na Escola de Zootecnia e Engenharia de Alimentos da Universidade de São Paulo (FZEA-USP), em Pirassununga, Brasil. Brasil.

“Desenvolvemos duas linhas de pesquisa:uma com compósitos de matriz inorgânica, explorar a adição de cinzas volantes de biomassa e fibras de biomassa à matriz de cimento Portland para a produção de placa de fibrocimento plana ou corrugada; o outro com compósitos de matriz orgânica, explorar o uso de fibras e partículas de biomassa ligada a resina vegetal para a produção de papelão para embalagens, paletes e móveis, "disse Savastano.

A linha de produtos inorgânicos oferecerá uma alternativa ao cimento-amianto, enquanto a linha orgânica oferecerá uma alternativa aos aglomerados e aglomerados impregnados com resina fenólica. O amianto e as resinas fenólicas são amplamente considerados cancerígenos. Notavelmente, O cimento-amianto é proibido em um número crescente de países (atualmente 69) em conformidade com as recomendações da Organização Mundial da Saúde (OMS).

Resinas fenólicas são proibidas em vários países, mas não no Brasil. Contudo, seus dias estão contados. Eles não são apenas tóxicos, mas também insustentáveis ​​porque são produtos petrolíferos refinados. "O cimento-amianto foi usado por décadas, e durante esse tempo, a indústria adaptou-se a ele perfeitamente. Parecia uma solução técnica imbatível, especialmente graças ao seu baixo custo, mas o impacto na saúde significa que outras fibras de reforço menos tóxicas devem ser encontradas, "Disse Savastano.

“Nosso projeto já produziu resultados com potencial transferência de tecnologia para empresas comerciais. O fibrocimento pode ser utilizado tanto na fabricação de telhas onduladas quanto de placas, tapume e outros componentes para a indústria da construção. Não apenas substituímos a fibra; vários ajustes tiveram que ser feitos no processo de produção, e trabalhamos nisso com empresas que fazem fibrocimento no Brasil. Métodos específicos de cura de cimento eram necessários, por exemplo, " ele disse.

Um estudo liderado por Savastano para desenvolver a tecnologia de cura de fibrocimento produziu placas de fibrocimento usando uma mistura de cimento, fibras plásticas e polpas vegetais. "Nossa abordagem consiste cada vez mais no uso de cinzas volantes de biomassa como um substituto para o cimento Portland convencional e fibras vegetais em vez de fibras plásticas, "Disse Savastano.

Isso configuraria um produto de terceira geração. A primeira geração consistia em cimento reforçado com fibras minerais. A já viável segunda geração combina cimento, fibras plásticas e polpas vegetais. A terceira geração envolve a substituição progressiva de cimento e fibras plásticas por cinzas volantes de biomassa e fibras vegetais, reduzindo assim o impacto do material e tornando-o mais sustentável de acordo com as expectativas ambientais cada vez mais difundidas da sociedade.

"Quanto mais baseado em plantas, o mais sustentável, "Savastano disse." Portanto, a próxima etapa após o projeto atual, que está quase completo, será realizar com precisão análises de sustentabilidade e calcular como o uso de maiores quantidades de fibras vegetais influenciaria em variáveis ​​como o consumo de energia na produção e a durabilidade do produto final ”.

Por enquanto, as fibras vegetais utilizadas nas pesquisas ainda são extraídas da polpa de celulose devido à disponibilidade comercial. “Em um país como o Brasil, podemos facilmente usar várias plantas fibrosas como fontes de polpa, "Disse Savastano." Por exemplo, alternativas importantes no Estado de São Paulo, que é o maior produtor de cana-de-açúcar do país, poderia ser bagaço de cana e palha como fontes de fibra e cinzas. Se considerarmos o território nacional como um todo, existem muitas outras alternativas de biomassa não lenhosa, como o sisal, banana e bambu, para citar apenas alguns exemplos. "

Substituição do bagaço da cana por polpa de celulose, por exemplo, cumpriria o requisito de que os resíduos devem ser convertidos em recursos, contribuindo para a otimização dos processos agroindustriais. "O que agora chamamos de desperdício não é desperdício de forma alguma, mas matérias-primas usadas indevidamente, "Disse Savastano." Um dos objetivos do nosso projeto é oferecer este tipo de abordagem à comunidade empresarial. "

Sinergia de pesquisa

A localização de Guadalupe nos trópicos, gosto muito do Brasil, é um fator importante na sinergia alcançada pelas equipes de pesquisadores da USP e da UAG. A agricultura é a locomotiva da economia de Guadalupe, e as principais culturas são cana-de-açúcar e banana.

Porque Guadalupe e Brasil têm climas semelhantes, certas soluções de construção, como aqueles que usam biomassa, fazem parte da cultura tradicional em ambos os lugares. Além disso, a interação entre os dois grupos foi enriquecida por suas habilidades complementares. "Eles são mais fortes em química e nós somos mais fortes em engenharia, "Disse Savastano.

Para a linha orgânica, envolvendo a produção de chapas ou painéis de aglomerado, os pesquisadores dependem de resina vegetal comprada, neste caso, feito de óleo de rícino. "Estamos nos concentrando principalmente na biomassa, "Disse Savastano.

"Há uma boa razão para isso:a biomassa é responsável por pelo menos 85 por cento da massa do material, enquanto a resina responde por apenas 15%. Compramos uma resina que atende a todas as especificações técnicas, mas ainda não dominamos sua produção. Se o nosso projeto é para ter um futuro, a próxima etapa deve ser adquirir essa competência em parceria com grupos que dominam essa tecnologia. "

Os pesquisadores da USP foram recentemente contatados por cientistas da North Carolina A&T State University, nos Estados Unidos, que estão usando esterco de porco para produzir um aglutinante ou agregado orgânico. Este é apenas um exemplo das muitas possibilidades a serem exploradas com relação às resinas.

Os pesquisadores da USP trabalharam com cascas de coco verde, bagaço da cana-de-açúcar, sisal, e até sacos de cimento vazios que foram descartados após o uso. Esses materiais constituem a massa limitada pela resina. Uma aplicação potencial é na indústria de móveis, que poderia usar aglomerado coberto com folhas finas de folheado de madeira ou laminado à prova d'água.

"Esses painéis têm um potencial enorme, "Savastano disse." Eles poderiam ter várias camadas com mecânica otimizada, térmico, propriedades acústicas ou estéticas, e diferentes tipos de painéis podem ser projetados para usos específicos na construção, mobiliário, embalagem, etc. É aqui que a engenharia tem uma grande contribuição a dar, considerando fatores como resistência mecânica, impermeabilização e durabilidade. A escala de produção é a chave, mas em qualquer caso, a mudança para materiais alternativos não acontecerá da noite para o dia. Qualquer ajuste aos processos industriais deve ser cuidadosamente pesquisado para garantir consistência e confiabilidade para fabricantes e usuários. "