Avaliação do ciclo de vida de nanoceluloses produzidas por tecnologias baseadas em enzimas

• Processo: 25/08241-4
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de julho de 2025
• Data de Término da vigência: 30 de junho de 2027
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Química - Processos Industriais de Engenharia Química
• Pesquisador responsável: Valdeir Arantes
• Beneficiário: Tatiane Tobias da Cruz
• Instituição Sede: Escola de Engenharia de Lorena (EEL). Universidade de São Paulo (USP). Lorena , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 21/07023-2 - Desenvolvimento de uma plataforma tecnologia baseada em enzimas para produção e modulação de nanocelulose: validação para aplicações biomédicas e embalagens ativas, AP.JP2
• Assunto(s): Engenharia bioquímica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: biofunctionalization | Cellulose nanocrystal | cellulose nanofibril | enzyme | Life cycle analysis | nanocellulose | Engenharia Bioquímica

Resumo

Nanoceluloses são bionanomateriais com aplicações promissoras em diversos setores da economia. O uso de tecnologias enzimáticas, uma abordagem recente na produção desses bionanomateriais, apresenta diversas vantagens técnicas e econômicas em comparação com as tecnologias químicas ou mecânicas. No entanto, por serem produzidos por tecnologias emergentes, há informações limitadas sobre o desempenho ambiental desses materiais inovadores.Portanto, a Avaliação do Ciclo de Vida (ACV) prospectiva aplicada às nanoceluloses permitirá avaliar as implicações ambientais da futura implementação dessas tecnologias. Neste estudo, os impactos ambientais desde a extração da matéria-prima até a saída da fábrica (do berço ao portão) das tecnologias enzimáticas para a produção de nanofibrilas de celulose (CNFs) e nanocristais de celulose (CNCs), produzidos a partir de polpa de eucalipto branqueada pelo processo kraft (BEKP), serão avaliados e comparados com rotas químicas e mecânicas tradicionais.Além disso, os estudos de ACV para as tecnologias baseadas em enzimas serão ampliados para incluir uma etapa de biofuncionalização, permitindo a produção de nanoceluloses hidrofóbicas e com capacidade antimicrobiana, seguida pela produção de aplicações finais verdes à base de nanocelulose nos setores biomédico e de embalagens.Com os resultados obtidos a partir desses estudos de ACV, será possível avaliar o desempenho ambiental das nanoceluloses produzidas por tecnologias baseadas em enzimas e estabelecer sua posição em comparação com aquelas obtidas por processos tradicionais, assim como o desempenho ambiental de produtos finais à base de nanocelulose para mercados de maior volume e para aplicações especializadas.Conjuntamente, essas informações serão úteis para identificar etapas do processo que precisam ou podem ser aprimoradas e para orientar os esforços de desenvolvimento técnico rumo a processos mais sustentáveis e economicamente viáveis.