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Programa de pesquisa transforma a eritrina em produtos de alto valor agregado

Espécie introduzida para o sombreamento dos cacauais tem madeira com baixa densidade e poucos usos comerciais. Cientistas desenvolveram formas de aproveitar a árvore para novos materiais

Heleno Nazário

 

Uma ideia iniciada em 2018 pelos professores Daniel Piotto e Ricardo Gabriel de Almeida Mesquita vem gerando resultados expressivos para a ciência, a tecnologia e o setor florestal. O que começou como uma proposta para avaliar o potencial da madeira de Erythrina poeppigiana na produção de laminados evoluiu para um amplo programa de pesquisa que hoje reúne diferentes produtos, tecnologias e aplicações para a espécie.

Coordenado pelos professores Ricardo Gabriel de Almeida Mesquita e Daniel Piotto, com a participação da professora Mara Lúcia Agostini Valle, todos do Centro de Formação em Ciências Agroflorestais (CFCAF) da Universidade Federal do Sul da Bahia (UFSB), o projeto busca alternativas tecnológicas para o aproveitamento da madeira de Erythrina poeppigiana.

A espécie foi introduzida no sul da Bahia para o sombreamento dos cacauais e tornou-se amplamente distribuída na região. Apesar de seu rápido crescimento e abundância, a madeira apresenta baixa densidade e poucos usos comerciais consolidados.

Conforme o professor Daniel Piotto, a Erythrina poeppigiana é uma espécie nativa da América Central e do norte da América do Sul que foi introduzida no sul da Bahia a partir das décadas de 1960 e 1970. A espécie foi pensada para compor os sistemas agroflorestais de cacau, conhecidos como ‘derruba total’, implementados em especial durante o programa PROCACAU, que converteu mais de 100 mil hectares de cabrucas em cacauais com eritrina.

Madeira processada e transformada em partículas para produção de aglomerado

“Seu uso foi incentivado por apresentar crescimento rápido e boa capacidade de fixação biológica de nitrogênio, características que favoreciam o estabelecimento dos cacaueiros. Durante muitos anos, a espécie foi amplamente disseminada entre produtores rurais e passou a fazer parte da paisagem agrícola da região. Entretanto, com a falta de poda e desbaste das árvores e com a modernização da cacauicultura, o desenvolvimento de clones mais produtivos e as mudanças nas recomendações de manejo, verificou-se que o excesso de sombreamento proporcionado pela eritrina poderia reduzir a produtividade das lavouras”, detalha Piotto.

Em algumas áreas, a espécie também passou a apresentar comportamento invasor, aumentando a necessidade de estratégias para seu manejo e aproveitamento sustentável. Piotto explica que a eritrina é considerada uma espécie exótica invasora com elevada capacidade de propagação, tanto por sementes quanto por estacas, além de rápido crescimento:

“Em áreas onde não há manejo adequado, ela pode se estabelecer espontaneamente e dificultar o estabelecimento de essências nativas da região, principalmente em áreas mais úmidas e próximas a cursos d’água. Por esse motivo, a legislação ambiental da Bahia passou a permitir a retirada da espécie em determinadas situações, principalmente para o manejo da sombra e renovação dos sistemas agroflorestais da região. Nesse contexto, nossas pesquisas buscaram transformar esse material, que muitas vezes seria descartado, em produtos de maior valor agregado, contribuindo para conciliar o manejo da sombra dos cacauais com o aproveitamento da madeira”.

Da baixa densidade à utilidade econômica

Imagem da anatomia da madeira

O professor Ricardo Gabriel de Almeida Mesquita afirma que o principal objetivo do programa de pesquisa é transformar uma madeira que hoje é pouco aproveitada em matéria-prima para produtos de maior valor agregado. Isso porque a eritrina oferece vantagens para o solo ao natural, mas sua madeira tem pouca importância para uso comercial.

A professora Mara Lúcia Agostini Valle detalha que a baixa densidade da eritrina limita seu emprego em aplicações tradicionais da madeira maciça, ainda mais naquelas que exigem elevada resistência mecânica. Diante desse cenário, os pesquisadores passaram a investigar formas de transformar uma madeira tradicionalmente considerada de baixo valor comercial em matéria-prima para produtos de maior valor agregado.

Madeira transformada em strands para produção de OSB

“Por isso, nossas pesquisas buscaram agregar valor à espécie por meio da sua transformação em materiais engenheirados. Além disso, apesar de ter algumas utilizações, nenhuma delas possui valor agregado. Dependendo da aplicação, a madeira pode ser convertida em lâminas, partículas, fibras ou nanocelulose. Esses materiais tornam-se matéria-prima para diferentes produtos desenvolvidos em laboratório, ampliando as possibilidades de utilização da espécie”, afirma a cientista.

A professora Mara destaca que ao longo do projeto, a equipe desenvolveu e validou, em escala laboratorial, diferentes materiais produzidos a partir da madeira da eritrina, incluindo compensados, painéis de partículas, painéis cimento-madeira, compósitos fibrocimentícios, madeira laminada colada, adesivos sustentáveis e materiais nanoestruturados derivados da celulose. Conforme o professor Ricardo Almeida Mesquita, esses materiais apresentam potencial de aplicação principalmente nos setores moveleiro, da construção civil e de biomateriais.

Esses estudos deram origem a artigos científicos, dissertações, tese de doutorado e outras publicações, demonstrando o potencial tecnológico da espécie.

Novos materiais, novo valor

 

Medição da madeira para testes físicos

O professor Ricardo Gabriel de Almeida Mesquita diz que, embora os resultados demonstrem a viabilidade técnica da utilização da espécie, ainda são necessários estudos voltados ao escalonamento industrial e à transferência de tecnologia, etapas essenciais para a chegada desses produtos ao mercado.

Por ainda estarem em fase de desenvolvimento tecnológico, ainda não existe uma estimativa econômica consolidada, explica Ricardo. Entretanto, o projeto demonstra que uma madeira com poucas aplicações comerciais pode ser transformada em matéria-prima para produtos de maior valor agregado e conteúdo tecnológico. Uma das próximas etapas da pesquisa é justamente avaliar a viabilidade econômica e o potencial de transferência dessas tecnologias para o setor produtivo.

Para viabilizar os experimentos e ensaios tecnológicos, foi estabelecida uma parceria entre a UFSB, CEPLAC e a Universidade Federal de Lavras (UFLA), envolvendo os professores Lourival Marin Mendes e José Benedito Guimarães Júnior. Grande parte dos materiais desenvolvidos foi produzida e caracterizada nos laboratórios da UFLA, consolidando uma importante rede de cooperação científica entre as duas instituições.

O professor Ricardo Gabriel de Almeida Mesquita conta que a parceria entre a UFSB e a UFLA surgiu de forma natural a partir da sua trajetória acadêmica. “Realizei minha formação na Universidade Federal de Lavras (UFLA), na área de tecnologia da madeira e painéis à base de madeira, sob orientação do professor Lourival Marin Mendes. Após assumir o cargo de docente na Universidade Federal do Sul da Bahia (UFSB), mantive a colaboração científica com pesquisadores da UFLA, o que possibilitou a construção desse projeto conjunto.”, explica.

produção de compensados

Já no início das pesquisas voltadas ao aproveitamento da madeira da eritrina, Ricardo e a equipe perceberam que a experiência da equipe da UFLA em engenharia de biomateriais, aliada às demandas e ao potencial da espécie no sul da Bahia, criava uma excelente oportunidade para unir competências. A produção científica conjunta já indica a fertilidade dessa aliança, afirma Ricardo:

“Assim foi consolidada uma parceria entre as duas universidades, envolvendo professores, pesquisadores, estudantes de graduação e pós-graduação no desenvolvimento de soluções para agregar valor à madeira da eritrina. Ao longo desses anos, essa colaboração já resultou em diversos artigos científicos publicados em periódicos nacionais e internacionais, dissertações de mestrado, uma tese de doutorado, um capítulo de livro e na formação de recursos humanos qualificados, consolidando uma importante rede de pesquisa entre a UFSB e a UFLA”.

As pesquisas contaram com recursos do WRI Brasil e do Instituto Arapyaú, por meio do Parque Científico e Tecnológico do Sul da Bahia (PCTSul Bahia), fortalecendo a cooperação entre UFSB e UFLA e possibilitando a formação de recursos humanos em diferentes níveis, desde a iniciação científica até a pós-graduação.

Um desses estudos em nível de pós-graduação foi desenvolvido pela arquiteta, urbanista, engenheira civil e servidora da UFSB e doutora em Desenvolvimento e Meio Ambiente (UESC), Lívia Berti Sanjuan Farias. A pesquisa de Lívia avaliou a utilização da madeira de eritrina na produção de compensados e MDPs, incluindo o desempenho de diferentes sistemas adesivos e uma análise dos impactos ambientais do processo produtivo. Os resultados demonstraram que a espécie possui potencial para aplicação em produtos engenheirados de madeira, contribuindo para ampliar as possibilidades de aproveitamento sustentável dessa matéria-prima e gerar conhecimento para futuras aplicações comerciais.

Lívia explica que o processo de transformação estudado por ela começa com a obtenção da madeira vinda dos sistemas agroflorestais: “Dependendo do produto que será desenvolvido, essa madeira é transformada em lâminas, partículas, fibras ou celulose. Em seguida, esses materiais são processados com adesivos ou matrizes cimentícias para produzir diferentes materiais engenheirados, que passam por ensaios físicos, mecânicos, térmicos e ambientais para avaliar seu desempenho e sua viabilidade técnica”, relata a pesquisadora.

 

Principais publicações e produtos científicos gerados

Apesar dos atrasos ocasionados pela pandemia da COVID-19, o projeto foi consolidado ao longo dos últimos anos e ampliou suas linhas de pesquisa voltadas ao aproveitamento tecnológico da madeira de Erythrina poeppigiana.

Os resultados alcançados demonstram como a pesquisa científica pode transformar um recurso florestal pouco valorizado em uma oportunidade de inovação, formação de recursos humanos e desenvolvimento sustentável. A trajetória do projeto reforça o papel da UFSB e de suas parcerias institucionais na geração de conhecimento aplicado às demandas da região cacaueira e da bioeconomia brasileira.

PRODUTO/LINHA DE PESQUISA

O QUE FOI EFETIVAMENTE DESENVOLVIDO E AVALIADO

ARTIGO

Compensado utilizando diferentes sistemas adesivos Avaliou a viabilidade técnica e ambiental da produção de compensados de Erythrina poeppigiana utilizando adesivos fenol-formaldeído, ureia-formaldeído e poliuretano bicomponente à base de óleo de mamona, incluindo caracterização física, mecânica e análise do consumo de energia incorporada e emissões de CO₂. Sustainable use of Erythrina poeppigiana in formaldehyde-free plywood: environmental and energy analysis
Painéis cimento-madeira Desenvolveu painéis cimento-madeira reforçados com partículas de E. poeppigiana submetidas a tratamento em água quente e cura por carbonatação acelerada, avaliando propriedades físicas e mecânicas. Effect of accelerated carbonation on the properties of wood-cement panels from the species Erythrina poeppigiana
Compensado com adesivo modificado por nanolignina Avaliou a incorporação de nanolignina em formulações de adesivo tanino-formaldeído destinadas à produção de compensados de E. poeppigiana, verificando os efeitos sobre as propriedades do adesivo e do painel, incluindo resistência ao cisalhamento e emissões de formaldeído. Partial replacement of tannin with nanolignin in adhesive formulations for bonding plywood produced with Erythrina poeppigiana wood
Compósitos fibrocimentícios extrudados Desenvolveu compósitos fibrocimentícios extrudados reforçados com partículas de E. poeppigiana mineralizadas com sulfato de alumínio e submetidas à carbonatação acelerada, avaliando desempenho físico, mecânico, térmico e microestrutural. Effect of mineralization of Erythrina poeppigiana particles and accelerated carbonation on the properties of fiber cement
Compensado com nanocristais de celulose (CNC) Avaliou a incorporação de nanocristais de celulose em adesivo fenol-formaldeído utilizado na produção de compensados de E. poeppigiana, investigando os efeitos sobre o comportamento do adesivo e as propriedades físicas e mecânicas dos painéis. The effect of cellulose nanocrystals on the properties of Erythrina poeppigiana plywood
Painéis de partículas (Aglomerados e MDP) Avaliou a viabilidade técnica e ambiental da produção de painéis de partículas de E. poeppigiana, considerando diferentes densidades e configurações estruturais, com análise conjunta do desempenho físico-mecânico, demanda energética e pegada de carbono. Technical and environmental performance of particleboards from Erythrina poeppigiana in agroforestry systems

 

 

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