Melhorias e ampliação de escala na produção de nanocelulosa esférica via hidrólise enzimática e cavitação hidrodinâmica

Resumo

A nanocelulose esférica (CNS) representa um novo tipo de nanocelulose com um grande potencial atrativo devido às suas diversas propriedades e aplicações dependentes da forma. Apesar de suas características notáveis, que podem até ser superiores a outros tipos de nanocelulose, os reportes sobre as condições de produção não são concretos e apresentam valores não adaptáveis para uma produção rentável em escala comercial. Nesse sentido, o presente projeto visa desenvolver uma tecnologia baseada em enzimas para produzir CNS de maneira eficiente e rentável. Todavia, embora as condições do processo possam ser otimizadas, ainda há uma lacuna na adaptação do processo às propriedades específicas. Além disso, o maior desafio para obter um tipo de nanocelulose rentável e comercialmente atraente continua sendo o consumo de energia. Portanto, este projeto tem como objetivo investigar toda a sequência de processos para a produção de CNS: 1) pré-tratamento, 2) hidrólise enzimática e 3) pós-tratamento, com o objetivo de determinar as condições operacionais adequadas que resultem em um menor consumo de energia. Além disso, serão empregadas técnicas alternativas de tratamento de biomassa, como a cavitação hidrodinâmica, uma técnica inovadora que será utilizada pela primeira vez como tratamento de biomassa celulósica para reduzir os requisitos energéticos. Por fim, as condições otimizadas e melhoradas servirão como dados experimentais para a implementação de uma planta piloto de produção de CNS. Ao mesmo tempo, serão realizados testes de validação, modelagem e análise econômica de todo o processo para garantir sua viabilidade em um cenário comercial.