Celulose: Da Natureza à Inovação Tecnológica

Num cenário dinâmico de inovação contínua, os biopolímeros emergem como protagonistas na muito aguardada transição para tecnologias mais sustentáveis – uma mudança não apenas desejada, mas essencial para garantir a prosperidade da humanidade. Destacando-se neste palco de transformação, a Celulose revela-se como um biopolímero de relevância singular.

Junte-se a nós nesta jornada e descubra alguns dos segredos desse recurso natural vital que certamente contribuirá para moldar o caminho para um futuro mais sustentável.

1. A celulose enquanto biopolímero omnipresente

Os biopolímeros desempenham um papel fundamental face aos desafios científicos mais prementes, como as alterações climáticas e a transição de materiais não renováveis (recursos fósseis) para materiais sustentáveis. A sua utilização adequada não só tem o potencial de aumentar a biodiversidade e melhorar a segurança alimentar e sustentabilidade, mas também de reduzir significativamente as emissões de CO2 e a poluição. Presente na natureza maioritariamente sob a forma de microfibrilas nas paredes celulares de madeira, plantas, tecidos de algas e nas membranas de células epidérmicas de tunicados, a celulose é também produzida por diferentes tipos de bactérias (por exemplo, a chamada “mãe do vinagre” não é mais que um biofilme de celulose, leveduras e bactérias que se forma durante a produção de vinagre). A sua quase omnipresença no reino natural confere-lhe o estatuto de polímero orgânico mais abundante no planeta.

2. Celulose e o seu mundo de aplicações

A celulose é um polissacarídeo com variadíssimas aplicações que transcendem as suas típicas responsabilidades estruturais na natureza enquanto matriz robusta e resistente. Desde o revolucionário desenvolvimento do papel no ano 105 d.C, passando pela produção do primeiro polímero termoplástico (celuloide) no século XIX, e do celofane já no século XX, a celulose tem servido de matéria-prima para o desenvolvimento de inúmeros produtos com significativo impacto nas nossas vidas. Recurso renovável e biodegradável por excelência, a celulose tem significativo impacto, não só no tradicional setor florestal, mas em outras variadíssimas áreas, como as relacionadas com a produção de plásticos, vestuário, cosméticos ou até excipientes farmacêuticos. A celulose serve ainda de matéria-prima privilegiada para desenvolvimento de derivados absorventes, emulsionantes, agentes espessastes e estabilizantes de alimentos industrializados, adesivos, biocombustíveis, materiais de construção, entre outros.

3. Celulose à mesa

Embora muitas vezes negligenciado, a celulose desempenha também um papel vital na nossa alimentação diária. Presente como fibra dietética em frutas, vegetais e grãos integrais, é essencial para a saúde digestiva, promovendo a regularidade intestinal. Além disso, inovadores produtos alimentícios semelhantes a “noodles” foram recentemente desenvolvidos a partir de rayon, uma fibra sintética de celulose desenvolvida há mais de 100 anos para a produção de têxteis e que é tipicamente obtida do algodão e/ou polpa da madeira. Uma empresa líder no japão na produção de têxteis canalizou parte das suas fibras para a produção de um novo alimento de base celulósica com poucas calorias (60 kcal/ kg), 100 % natural e muito rico em fibras!
Salientar ainda que na dieta de herbívoros, como vacas e cavalos, a celulose é também fundamental, sendo que a sua digestão é auxiliada por microrganismos no sistema digestivo, que a quebram em subprodutos mais simples, açúcares elementares.

4. Papel da celulose nas tecnologias emergentes

Apesar do seu principal uso comercial estar relacionado com a fabricação de papel, a celulose começa a ocupar um papel de destaque em setores mais vanguardistas como na biomedicina, energia e biomateriais. Por exemplo, na medicina regenerativa, diferentes estruturas porosas de celulose têm sido utilizadas como suportes para o crescimento de células e órgãos artificiais. Por outro lado, a chamada nanocelulose, obtida pela desagregação da celulose em escala nanométrica, tem também crescente impacto no mundo fascinante da nanotecnologia. Para se ter ideia das dimensões em causa, podemos relembrar que um fio de cabelo humano tem cerca de 0.1mm de diâmetro, ou seja, 100000 vezes maior que um nanómetro! A nanocelulose apresenta-se fundamentalmente sob a forma de nanofibrilas ou nanocristais. As nanofibrilas assemelham-se ao esparguete, facilmente entrelaçáveis e mais indicadas para o reforço de embalagens plásticas, compósitos ou adicionadas como espessantes em diferentes formulações. Por outro lado, os nanocristais de celulose têm a aparência de agulha (apesar da espessura ser 200000 vezes inferior!) apresentam alta cristalinidade e resistência mecânica, com módulo elástico semelhante ao do aço. Estes nanocristais podem ser incorporados em inovadores dispositivos eletrónicos devido às suas únicas propriedades mecânicas e condutivas.

5. O legado societal da celulose

A valorização da celulose em novos materiais não só diversifica as oportunidades de negócio no setor florestal, como também se revela crucial para o seu desenvolvimento equilibrado e sustentável. Na região mediterrânea, com características climáticas específicas, a exploração racional destes recursos pode não só trazer acrescidos benefícios económicos, mas também contribuir para a conservação da biodiversidade e preservação dos ecossistemas naturais existentes. É justo dizer que a celulose ocupa hoje um importante papel no mundo dos biopolímeros enquanto força motriz para inovação e sustentabilidade. A sua versatilidade, aliada à sua origem renovável, redefine o seu papel na indústria, destacando-se como uma peça central na transição para materiais mais sustentáveis e na valorização económica do setor florestal.