Caracterização molecular de resíduos florestais de diferentes espécies Eucalyptus por espectroscopia Raman
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Data
2024-10-17
Autores
Schultz, Ciro de Almeida 
Orientadores
Noda, Lucia Kiyomi
Tipo
Dissertação de mestrado
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Resumo
A indústria de base florestal brasileira teve um desempenho notável em 2022, gerando 2,6 milhões de empregos e alcançando uma receita bruta de R$ 260 bilhões. Este setor, que se destaca como o quarto item nas exportações do agronegócio brasileiro, atingiu recordes de produção, totalizando 25 milhões de toneladas de celulose, 11 milhões de toneladas de papel e 8,5 milhões de m³ de painéis de madeira. Em 2022, a economia brasileira também se beneficiou do alívio das restrições relacionadas à pandemia, aumentando a demanda por bens e serviços. As plantações de eucalipto estão predominantemente nas regiões Sudeste (46%), Sul (18%) e Centro-Oeste (18%), com destaque para Minas Gerais, responsável por 29% dos plantios. Outros estados notáveis incluem Mato Grosso do Sul, com 15%, e São Paulo, com 13%. Essa distribuição geográfica evidencia a concentração estratégica dessas plantações em áreas específicas do país. Este projeto teve como objetivo coletar informações sobre a composição molecular de resíduos florestais de várias espécies de eucalipto, por meio da técnica de espectroscopia Raman. Após a colheita, materiais como cascas, ramos, raízes, ponteiras, tocos, toretes e permanecem no campo. Parte desses resíduos desempenha um papel essencial na reciclagem de carbono no solo, enquanto outra parcela pode ser considerada biomassa residual, passível de aproveitamento. A técnica Raman é caracterizada por sua alta especificidade, não exigindo preparação especial da amostra e permitindo medidas rápidas. A excitação das amostras ocorreu com um laser Nd: YAG, de 1064 nm, recomendado na literatura para reduzir a fluorescência. A área da lignina foi calculada entre 1500 cm⁻¹ e 1684 cm⁻¹, enquanto a da celulose variou de 980 cm⁻¹ a 1194 cm⁻¹. Após a obtenção dos dados, foram analisadas 30 árvores das espécies Eucalyptus urograndis, E. grandis, E. urophylla e E. saligna, com espectros coletados da casca e folhas de todas as amostras. As cascas das diferentes espécies apresentaram bandas espectrais distintas relacionadas à lignina, com picos em 1680 cm⁻¹, 1670 cm⁻¹, 1651 cm⁻¹, 1645 cm⁻¹,1618 cm⁻¹, 1611 cm⁻¹, 1604 cm⁻¹, 1601 cm⁻¹, 1583 cm⁻¹, 1562 cm⁻¹, 1550 cm⁻¹, 1531 cm⁻¹ e 1521 cm⁻¹. Essas bandas refletem a diversidade de compostos fenólicos e as variações nas estruturas moleculares. As regiões espectrais associadas à celulose mostraram padrões mais consistentes, com picos em 1151 cm⁻¹, 1121 cm⁻¹, 1096 cm⁻¹, 1063 cm⁻¹, 1033 cm⁻¹ e 1000 cm⁻¹, indicando características químicas mais constantes. O comparativo entre as espécies de eucalipto revelou padrões distintos na relação entre lignina e celulose. As espécies H546-Urograndis e H694-Urograndis, pertencentes à mesma espécie, apresentaram valores similares, com média de aproximadamente 2,35, sugerindo uma proporção média de lignina em torno de 27% e celulose em 73%. Em contraste, as espécies IPB21-Grandis e IPb7-Saligna mostraram valores mais baixos, com médias de 1,64 e 1,54, respectivamente, indicando uma média de lignina de aproximadamente 17% e celulose de cerca de 83% para IPB21-Grandis, e 16% de lignina e 84% de celulose para IPb7-Saligna. A espécie B414U-Urophylla apresentou uma relação intermediária, com um valor médio de 2,1, sugerindo uma composição de lignina em torno de 21% e 79% de celulose. Este projeto destaca-se no contexto acadêmico devido à abordagem inovadora na análise de resíduos florestais, em particular a casca de eucalipto, permitindo a avaliação in situ sem preparo prévio, potencializando a rapidez da análise. Os resultados obtidos direcionarão propostas para uma gestão mais eficaz dos resíduos, visando à otimização da produtividade por hectare e plantações mais sustentáveis.
Descrição
Citação
SCHULTZ, Ciro de Almeida. Caracterização molecular de resíduos florestais de diferentes espécies Eucalyptus por espectroscopia Raman. 2024. 88 f. Dissertaão (Mestrado em Química - Ciência e Tecnologia da Sustentabilidade) - Instituto de Ciências Ambientais, Químicas e Farmacêuticas, Universidade Federal de São Paulo, Diadema, 2024.