Da biomassa ao resíduo: aplicação dos princípios da economia circular na valorização de matérias-primas alternativas

Abstract

O modelo de economia linear gera esgotamento de recursos e acúmulo de resíduos, tornando urgente a transição para a Economia Circular (EC). Este trabalho objetivou avaliar a aplicação dos princípios da EC na valorização de matérias-primas alternativas, abordando os ciclos biológico e técnico. No ciclo biológico (Bioeconomia), investigou-se a extração de óleos das sementes de pequi (Caryocar brasiliense) e baru (Dipteryx alata) utilizando dióxido de carbono (CO2) supercrítico. No ciclo técnico, avaliou-se o reaproveitamento de resíduos de espuma de poliuretano (PU) como adsorvente de baixo custo para a remoção do corante Azul de Metileno (AM) em coluna de leito fixo, testando concentrações de 1,0 a 20,0 mg/L. Os resultados da extração demonstraram a viabilidade de ambas as biomassas, com rendimento máximo de 30,3% para o baru (60 °C, 250 bar) e 18,44% para o pequi (60 °C, 150 bar), evidenciando comportamentos termodinâmicos distintos para cada matriz. Nos ensaios de adsorção, o PU demonstrou elevada remoção inicial de cor (até 85,6% para 20 mg/L), atribuída à alta força motriz. Contudo, concentrações elevadas aceleraram a saturação do leito e intensificaram o fenômeno de overshoot. Conclui-se que a engenharia de processos oferece soluções viáveis para a EC, tanto na valorização de biomassa nativa com tecnologia limpa quanto na transformação de resíduos poliméricos em materiais para remediação ambiental.

The current linear economy model generates resource depletion and waste accumulation, making the transition to a Circular Economy (CE) urgent. This work aimed to evaluate the application of CE principles in the valorization of alternative raw materials, addressing both biological and technical cycles. In the biological cycle (Bioeconomy), the extraction of oils from pequi (Caryocar brasiliense) and baru (Dipteryx alata) seeds using supercritical carbon dioxide (CO2) was investigated. In the technical cycle, the reuse of polyurethane (PU) foam waste as a low-cost adsorbent for the removal of Methylene Blue (MB) dye in a fixed-bed column was assessed, testing concentrations from 1.0 to 20.0 mg/L. The extraction results demonstrated the viability of both biomasses, with a maximum yield of 30.3% for baru (60 °C, 250 bar) and 18.44% for pequi (60 °C, 150 bar), showing distinct thermodynamic behaviors for each matrix. In the adsorption tests, the PU showed high initial color removal (up to 85.6% for 20 mg/L), attributed to the high driving force. However, high concentrations accelerated bed saturation and intensified the overshoot phenomenon. It is concluded that process engineering offers viable solutions for CE, both in the valorization of native biomass with clean technology and in the transformation of polymeric waste into materials for environmental remediation.