Portal de Eventos do IFRS, VII Mostra Científica do IFRS - Campus Restinga

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Estudo da nanotecnologia aplicada no desenvolvimento de um biofilme alternativo
Bruna Letícia Schneiders

Última alteração: 31-10-2017

Resumo


A indústria da soja é uma das principais agroindústrias brasileiras e existe uma expectativa de que o país será o maior produtor mundial de soja até 2025. Entretanto, essa indústria é uma grande geradora de resíduos e, com o seu crescimento, o desafio da destinação de seus subprodutos, com maior valor agregado, aumenta. Outra preocupação mundial está relacionada ao crescente consumo de plástico que, após o descarte, apresenta um longo período de degradação, ficando exposto ao meio ambiente, quando descartado incorretamente. Dessa forma, visando propor uma alternativa a estes problemas, o objetivo desta pesquisa consiste na obtenção de um biofilme de amido plastificado reforçado com nanocristais de celulose obtidos a partir da casca de soja. Os biofilmes de amido já vêm sendo estudados como alternativa aos plásticos não biodegradáveis, mas para isso precisam ser melhoradas as propriedades mecânicas dos mesmos. Por outro lado, os nanocristais de celulose apresentam propriedades físicas extraordinárias e são potenciais à substituição dos nanotubos de carbono, diferenciando-se destes pelo baixo custo e pela biocompatibilidade com a natureza. Assim, pode-se possibilitar um maior valor agregado ao resíduo, além da produção de um biomaterial de fonte renovável, barata e que possa suprir as necessidades mecânicas exigidas para filmes plásticos. Para isso, foram seguidas algumas etapas: extração da celulose da casca de soja, através de um processo simplificado e livre de cloro; isolamento dos nanocristais de celulose, através de hidrólise ácida; e preparo dos biofilmes com nanocelulose pelo método casting. Inicialmente, os processos de extração e isolamento adotados não foram efetivos, pois era esperado que a escala fosse nanométrica e foi obtida na escala micrométrica, de acordo com as imagens geradas por microscopia eletrônica de varredura (MEV). Os biofilmes preparados com esta celulose apresentaram-se heterogêneos, isto é, com partículas de carga visíveis, além de mostrarem-se frágeis quanto à resistência mecânica, indicando que o material não é potencial à aceitação no mercado. A partir desse resultado, foi possível mensurar a importância da obtenção de celulose nanocristalina para esse fim, sendo necessária a reavaliação do método, visando atingir-se tal escala. Analisando-se a celulose precedente à etapa de isolamento dos nanocristais, foi verificado, por MEV, o aglomeramento das fibras celulósicas, que pode ter dificultado o ataque ácido durante o isolamento da nanocelulose. Assim, foi imprescindível a adoção de um segundo método de extração, que fosse suficiente para provocar a separação dessas fibras. As imagens obtidas por MEV e os espectrogramas resultantes da análise de espectrofotometria de infravermelho mostram que o desaglomeramento das fibras celulósicas foi então alcançado e que o material resultante é semelhante à celulose comercial. Isso permite concluir que o método de extração é satisfatório e que, a partir do material obtido, pode ser possível ocasionar o isolamento de nanocristais de celulose. Ademais, o próximo passo dessa pesquisa consiste em caracterizar o produto da hidrólise ácida dessa celulose e, se confirmada a obtenção da nanocelulose, será procedida a confecção e a avaliação dos biofilmes reforçados com a nanocarga, podendo ser possível a redução dos impactos ambientais ocasionados pelos polímeros não biodegradáveis.


Palavras-chave


Resíduo agroindustrial; Casca de soja; Nanocristais de celulose

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