FUSTARISE

Valorização de resíduos lignocelulósicos através de técnicas inovadoras e sustentáveis

Objetivos

O objetivo principal do projeto FUSTARISE é criar uma economia circular baseada nos materiais lignocelulósicos de resíduos que possa ser incluída no tecido industrial da Comunidade Valenciana. Este objetivo será alcançado através do desenvolvimento, otimização, confronto e escalonamento de processos de tratamento de resíduos lignocelulósicos mediante técnicas convencionais, mecanoquímicas e/ou mecanoenzimáticas para a recuperação eficiente e sustentável da lignina, da hemicelulose e da celulose. Os biopolímeros assim recuperados serão reprocessados para obter, em última instância, diferentes produtos de alto valor acrescentado e exportáveis para o mercado como alternativas bio e ecossustentáveis às contrapartidas comerciais.

Descrição

A valorização de resíduos lignocelulósicos através de métodos sem solventes é uma abordagem inovadora que poderá conduzir à produção de lignina e celulose para o desenvolvimento de produtos de base biológica sustentáveis, tais como cápsulas e adesivos. Utilizando estes métodos, é possível gerar produtos valiosos a partir de materiais residuais, reduzindo o impacto ambiental e contribuindo para o desenvolvimento de uma economia circular. O projeto FUSTARISE tem o potencial de conduzir ao desenvolvimento de produtos inovadores que possam substituir as alternativas convencionais baseadas no petróleo, reduzindo a dependência dos combustíveis fósseis e promovendo um futuro mais sustentável. Além disso, os processos de tratamento desenvolvidos serão escalonados para um nível pré-industrial para que estas tecnologias de baixo custo associado e respeitadoras do ambiente possam chegar facilmente aos setores produtivos e de gestão de resíduos, oferecendo-se como uma alternativa competitiva às metodologias convencionais.

Resultados

Atualização do estado da arte
- Revisão exaustiva de metodologias convencionais (por dissolução) e mecanoquímicas para o tratamento de resíduos lignocelulósicos.
- Ampliação do estado da arte em aplicações de valorização: bioadesivos, biocápsulas e bioplásticos.
Desenvolvimento e comparação de processos de separação
- Estudo da separação de resíduos lignocelulósicos através de mecanoquímica à escala laboratorial, em colaboração com o Institute of Geotechnics da Eslováquia.
- Escalonamento a nível pré-piloto através de reómetro de binário nas instalações da AIMPLAS.
- Avaliação em paralelo de processos convencionais por dissolução aplicados a palha de arroz.
Otimização e avaliação de sustentabilidade
- Validação do processo mecanoquímico em batch através de tecnologia de compounding.
- Rendimentos de celulose branqueada alcançados:
  - Mecanoquímica: 95,7 % (lote de 40 g).
  - Processo convencional por solventes: 87,1 % (lote de 10 g).
- Análise de Ciclo de Vida (LCA):
  - Processo mecanoquímico: 93,8 kg CO₂ eq./kg.
  - Processo convencional: 304 kg CO₂ eq./kg.
- Confirmação do melhor desempenho ambiental e do potencial de escalabilidade da mecanoquímica.
Obtenção de produtos de base biológica
- Desenvolvimento de bioadesivos a partir de lignina, otimizados através de design de experiências e validados por ensaios de adesão.
- Obtenção de microcápsulas de base biológica utilizando etilcelulose, com spray drying como tecnologia de síntese numa única etapa.
- Valorização de frações de celulose e hemicelulose para a produção de ácido lático através de fermentação.