Biorrefinaria da madeira de eucalipto associada à indústria de celulose e papel - Longue Júnior, Dalton (2013)
A madeira de eucalipto tem sido uma fonte de biomassa largamente utilizada pela indústria de celulose e papel, de carvão vegetal, de produtos sólidos de madeira, etc. Com o surgimento do moderno conceito de biorrefinarias em que a madeira e outras biomassas são vistas como potenciais substitutos do petróleo, as pesquisas com a madeira de eucalipto passaram a focalizar em alternativas com potencial de gerar maior valor desta importante biomassa para o Brasil e para o mundo. Esse trabalho trata de algumas potenciais alternativas de uso da madeira de eucalipto que ainda carecem de maiores estudos científicos, com uma atenção muito especial ao melhor aproveitamento de suas hemiceluloses. Dessa forma, essa tese foi desenvolvida em 6 capítulos com o intuito de abordar o tema de biorrefinaria associada ao uso alternativo da madeira de eucalipto. No capítulo 1 é apresentada uma revisão bibliográfica sobre os usos correntes da madeira de eucalipto, especialmente no Brasil, focalizando nas suas principais vantagens e desvantagens. No capitulo 2 é abordada a utilização da madeira de Eucalyptus grandis na produção de pasta termomecânica de rebolo (TGW) em substituição da madeira de Pinus patula. Nos capítulos 3 e 4 o assunto biorrefinaria das hemiceluloses do eucalipto é abordado com profundidade pelo estudo da integração de processos de produção de celulose e papel pelo próprio gerenciamento desses polímeros na unidade fabril. No capítulo 5 foram avaliadas metodologias de remoção das hemiceluloses da madeira do híbrido de Eucalyptus urograndis, previamente ao processo kraft de polpação, com vistas a tirar mais valor desses polímeros. No capítulo 6 (realizado na Universidade Estadual da Carolina do Norte durante DS sanduíche, foram investigadas metodologias de caracterização e utilização de hemiceluloses extraídas das madeiras de Eucalyptus globulus e sweetgum para produção de bioprodutos. Os resultados desse estudo conduziram às seguintes conclusões principais: as espécies florestais do gênero Eucalyptus são muito importantes para o setor florestal brasileiro, principalmente para o setor de Celulose e Papel que busca cada vez mais utilizar os componentes das madeiras de eucalipto na sua totalidade dentro do conceito de biorrefinarias (capítulo 1); o tratamento do rejeito grosso TGW de Eucalyptus grandis com álcali (50 kg/tas), seguido de refino controlado (10 minutos) melhora significativamente as propriedades de resistência da polpa resultante, porém apresenta efeito negativo na alvura e no volume específico aparente da polpa (capítulo 2). A conversão de polpa kraft em polpa para dissolução é possível pelo tratamento da polpa kraft com álcali a frio utilizando licor branco no tratamento CCE, sendo a produção de uma polpa para dissolução com teor de xilanas menor que 5% conseguida com 550 kgAE/tas a 10% de consistência, 20 °C e 15 minu tos e ainda, aproximadamente 4,2% das xilanas dissolvidas no licor CCE podem ser recuperadas (capítulo 3). No capítulo 4 foi possível integrar as linhas de fibra mostrando a viabilidade da produção integrada de polpa papel e polpa para dissolução, desde que alterações e investimentos sejam feitas nas linhas de produção. A produção de polpa para papel com maior teor de xilanas após o refino (3%) quando utilizado MPE extraído do estágio CCE numa polpa pré-O2 foi possível, sendo essa polpa mais fácil de ser refinada. O branqueamento das polpas para dissolução somente atingiram a qualidade da polpa referência (grau viscose) quando utilizado estágio final de branqueamento com ácido peracético. No capítulo 5 a extração com NaOH a quente das xilanas da madeira foi ineficiente, atingindo 42% de 4-O-metilglucuronoxilanas. Entretanto foi mostrada a importância da concentração de NaOH no aumento da remoção das xilanas e seu efeito no cozimento subsequente, principalmente na redução do rendimento. Finalmente no capítulo 6, o tratamento alcalino de cavacos de madeira com 50% de NaOH foi mais eficiente para madeiras de sweetgum que para madeiras de eucalipto, permitindo a recuperação de 4,3% de biomassa com predominante fração de hemiceluloses (grau de polimerização de 250 e características térmicas e químicas similares a das xilanas comerciais), bem como a recuperação do etanol utilizado para precipitação das xilanas.