Revolução nas fibras celulósicas artificiais

O desenvolvimento e utilização de novos líquidos iónicos para transformar biomassa de madeira em fibras celulósicas artificiais de alta performance através de um processo mais sustentável arrecadou o Prémio Marcus Wallenberg de 2022, no valor de 2 milhões de coroas suecas.

Rei Carl XVI Gustaf, Ilkka Kilpeläinen e Herbert Sixta [©Marcus Wallenberg Prize]

Os professores Ilkka Kilpeläinen e Herbert Sixta receberam o prémio (cerca de 182 mil euros) das mãos do rei Carl XVI Gustaf pela utilização desta nova tecnologia que permite uma forma diferente e mais sustentável de produzir fibras celulósicas artificiais.

A procura por fibras têxteis está a crescer devido ao aumento da população do planeta, que nos últimos dias atingiu o marco de 8 mil milhões de pessoas. «A produção de algodão, a fibra celulósica predominantemente usada em têxteis, não deverá acompanhar a procura. Por isso, as fibras artificiais de celulose são um excelente complemento ao algodão, já que têm propriedades semelhantes», destaca o comunicado do Prémio Marcus Wallenberg, um galardão internacional atribuído na Suécia que tem como objetivo «reconhecer, encorajar e estimular feitos científicos revolucionários, que contribuam significativamente para aumentar o conhecimento e o desenvolvimento técnico dentro das áreas importantes para a silvicultura e indústrias florestais».

[©Helsinki University]
Os processos mais usados para produzir fibras celulósicas artificiais são o processo de viscose, em que a celulose é dissolvida com álcali e dissulfeto de carbono, e o processo de liocel, em que o N-óxido de N-metilmorfolina (NMMO) é utilizado para dissolver a celulose. O primeiro, contudo, tornou-se controverso em termos ambientais devido à toxicidade do dissulfeto de carbono. Já o segundo, para produzir liocel, é dificultado pela instabilidade do NMMO, aponta o comunicado.

Mudar o paradigma

Daí a investigação que tem sido realizada sobre diferentes soluções de solventes de celulose para produzir fibras regeneradas. Os líquidos iónicos têm atraído as atenções por serem alternativas mais ecológicas em diferentes processos. Estes líquidos são sais que podem ser fundidos a menos de 100 ºC e têm propriedades únicas, nomeadamente baixa pressão de vapor, alta estabilidade térmica e elevada capacidade de dissolução de diferentes substâncias orgânicas e inorgânicas.

Foram desenvolvidas, a partir de madeira, fibras artificiais de celulose com elevada qualidade técnica por duas equipas de investigação na Universidade de Helsínquia e na Universidade de Aalto, na Finlândia. Neste conceito, foi desenvolvida, e está atualmente a ser testada em termos de escala, a utilização de novos líquidos iónicos de superbase para processar a polpa de madeira e transformá-la em fibras têxteis de alto desempenho.

A equipa liderada por Ilkka Kilpeläinen, professor na Universidade de Helsínquia, desenvolveu solventes líquidos iónicos de superbase para a dissolução de biomassa de madeira, como, por exemplo, polpa branqueada ou não branqueada e celulose reciclada. Já o professor Herbert Sixta e a sua equipa, na Universidade de Aalto, desenvolveram o processo de formação da fibra com base em líquido iónico através da fiação húmida de jato seco.

[©Aalto University]
«Esta colaboração única resultou num novo conceito sustentável de produção de fibras têxteis a partir de madeira. Espera-se que a inovação resulte numa vasta gama de novos produtos e oportunidades de negócio para a indústria florestal», resume Johanna Buchert, presidente do Comité de Seleção do Prémio Marcus Wallenberg.