Espuma de serragem de madeira é alternativa sustentável ao poliestireno

A serragem de madeira, ou pó de serra, que recentemente virou um improvável material resistente ao fogo feito de madeira, agora também poderá ajudar a substituir um material ambientalmente incômodo, o poliestireno.

O poliestireno expandido, mais conhecido como isopor, largamente utilizado em embalagens e isolantes térmicos, é fabricado a partir de combustíveis fósseis e até pode ser reciclado, mas sua reciclagem efetiva é muito baixa.

Mas ele poderá ser substituído por espumas feitas com ligantes de celulose, cujos protótipos apresentaram a mesma força, rigidez e resistência ao impacto do poliestireno expandido.

A pesquisadora Isha Farook, da Universidade de Massachusetts, nos EUA, começou sua pesquisa em serrarias, perguntando se poderia usar os resíduos de serragem. Com material suficiente, ela descobriu que, depois de seca, a serragem produz bioespumas de excelente qualidade.

Depois de testar diferentes combinações de aglutinantes de celulose e ingredientes de reticulação, os pesquisadores despejaram as misturas em moldes, congelaram-nas e liofilizaram as bioespumas para remover toda a umidade. Uma etapa final de secagem a quente ativa as redes reticuladas que dão resistência ao material. Tanto o pó de madeira fino quanto os resíduos grosseiros de serraria deram bons resultados.

Praticamente qualquer tipo de serragem de madeira gerou espumas de qualidade industrial.
[Imagem: Isha Farook et al. – 10.1021/acsapm.6c00854]

As propriedades das espumas de restos de madeira variaram dependendo dos aglutinantes de celulose: As versões com carboximetilcelulose ficam mais rígidas do que as de poliestireno, enquanto a hidroxipropilcelulose produz um material mais macio. As diferenças entre as espumas feitas com serragem processada e as feitas com serragem não processada foram mínimas.

Testes de estabilidade mostraram que as espumas de base biológica contendo ingredientes de reticulação absorvem e liberam água, resistindo à dissolução em acetona, diferentemente do poliestireno. Algumas amostras de espuma também foram revestidas com cera de abelha, o que melhorou a resistência à água quando sob alta umidade e não afetou as propriedades mecânicas do material.

Por fim, testes de impacto com um peso de 4,5 kg mostraram que as espumas de biopolímero dispersam a  energia de forma mais eficiente, fazendo o peso ricochetear a uma distância 21% menor do que o poliestireno de espessura similar. Isso indica que as espumas à base de serragem são robustas o suficiente para aplicações de embalagem onde o poliestireno é atualmente utilizado.

“Ainda não realizamos um estudo de estabilidade a longo prazo,” disse o professor Todd Emrick. “Mas, no período de semanas a meses, a estabilidade do líquido parece ser excelente, o que é uma característica útil durante o transporte em caso de vazamentos ou derramamentos, ou simplesmente para produção e armazenamento em diferentes condições ambientais.”