BIIPP – Biorrefinaria Integrada na Industria de Pasta e Papel

Entidade promotora

Constituída em 1979, a Soporcel iniciou a sua atividade como empresa produtora de pasta em 1984 com a inauguração da fábrica na Figueira da Foz.

O complexo industrial produz anualmente cerca 570 mil toneladas de pasta branqueada de eucalipto (BEKP) e 800 mil toneladas de papéis finos de impressão e escrita não revestidos (UWF). Integra ainda uma central de cogeração a biomassa associada à fábrica de pasta para a produção de energia a partir de fontes renováveis, para além de uma cogeração a gás natural de ciclo combinado.

Esta capacidade de produção, aliada ao seu grau de sofisticação tecnológica, torna-o uma das maiores e mais eficientes unidades industriais da Europa.

Reconhecido como uma referência mundial na produção de pastas e papéis de eucalipto de elevada qualidade, é natural que tenha sido neste complexo que nasceu o papel “Navigator”, líder mundial em papéis de escritório de qualidade Premium.

Apoio

O projeto, que teve como aspeto central o desenvolvimento de conhecimento e de processos que possibilitem a produção de biocombustíveis e bioprodutos a partir das correntes processuais e/ou residuais do processo de produção de pasta Kraft, visando o aumento do valor acrescentado, através da síntese de produtos de origem renovável e a redução do impacto ambiental da indústria de pasta e papel nacional, só foi possível com o apoio do COMPETE, segundo Alexandre Gaspar, um dos coordenadores responsáveis, no RAIZ.

No âmbito Sistema de Incentivos à Investigação e Desenvolvimento Tecnológico (SI I&DT), apoiado pelo Programa Operacional Fatores de Competitividade (COMPETE) na vertente de projetos em co promoção, o Projeto 11551-BIIPP, promovido pela Soporcel, S.A., foi aprovado com um investimento elegível de 1.327.755 € e um incentivo no montante de 959.823 €.

A investigação industrial foi realizada em parceria pela Soporcel, o Instituto RAIZ, a Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, a Universidade de Aveiro e a Universidade de Coimbra – Faculdade de Ciências e Tecnologia.

Objetivos do projeto e enquadramento

A biomassa, em especial o material lenho celulósico, representa uma fonte abundante de carbono renovável potencialmente convertível em energia, combustíveis e materiais. A utilização deste tipo de matérias-primas com vista à produção integrada de bioenergia, biomateriais e bioprodutos de valor acrescentado, através de processos tecnológicos avançados de separação e conversão que permitam minimizar o impacto no ciclo de carbono, sintetiza o conceito de “Biorrefinaria”, uma analogia aos processos convencionais de refinação (separação e conversão) do petróleo. O previsível esgotamento dos recursos fósseis no planeta, a questão do aquecimento global e a sustentabilidade têm levado a comunidade científica e industrial a investir seriamente nesta área.

A indústria da pasta e papel é, por si só, uma biorrefinaria uma vez que são processadas quantidades de madeira de forma sustentável, obtendo-se pasta e/ou papel e energia. O processo de produção de pasta e papel origina uma série de subprodutos e resíduos de base lenho celulósica que importa valorizar. Atualmente preconiza-se que outros processos, tecnologicamente mais complexos, possam vir a ser implementados neste sector, fazendo uso das oportunidades de integração associadas ao próprio processo produtivo, mas também da estrutura logística associada ao processamento de biomassa.

Este projeto pretendeu assim contribuir para o desenvolvimento do conceito de biorrefinaria em Portugal, desenvolvendo processos de produção de biocombustíveis e bioprodutos integrados na indústria de pasta e papel, que permitam aumentar o portfólio de produtos deste sector, aumentando a sua competitividade, minimizando o seu impacto ambiental e dinamizando a economia nacional associada a combustíveis e produtos de origem renovável.

Tarefas desenvolvidas no âmbito do projeto

Este projeto esteve assente em 3 linhas estratégicas:

A – Gerar Valor antes do Processo de produção de Pasta (processo Kraft)

Produção de açúcares fermentáveis a partir das hemiceluloses de Eucalyptus globulus extraídas antes do cozimento Kraft, para produção de bioetanol.

B – Gerar Valor nas Correntes Residuais do Processo Kraft

Produção de bioetanol a partir das lamas primárias do tratamento de efluentes gerados na indústria de pasta e papel.

C – Valorização dos Componentes da Casca

Obtenção de compostos polifenólicos e triterpénicos, de elevado valor acrescentado, a partir da casca de Eucalyptus globulus

Resultados

Existe potencial para produção de etanol com recurso às lamas primárias da indústria de pasta e papel, para incorporação em gasolina. Foram apurados os custos dos principais equipamentos, bem como o custo de utilidades. Com os dados obtidos verificou-se que o modelo de operação a selecionar para produção de bioetanol é um fator crítico pois uma configuração de fermentação e hidrólise separadas (SHF) revelou-se menos apelativa do que uma fermentação e hidrólise simultâneas (SSF), relativamente aos custos de produção.

Relativamente à extração de compostos da casca de eucalipto, foi possível extrair e purificar a fração de compostos triterpénicos, especialmente ácido ursólico e oleanólico. Foi desenvolvida uma metodologia de purificação destes extratos e efetuado registo de patente. O mercado valoriza a pureza deste extrato sendo que os valores apurados apresentam variações relevantes, em função do grau de pureza obtido.

Relativamente à extração de compostos polares foi igualmente possível extrair e purificar essa fração, apresentando inclusivamente bons resultados em testes de aplicação na área da saúde, para regressão de células cancerígenas, em produtos nutracêuticos ou cosmética. O valor obtido na composição do produto final foi 67% em compostos fenólicos totais e 55% em proantocianidinas (taninos condensados) na base do extrato seco, o que se considera uma percentagem interessante face ao existente no mercado proveniente de outras fontes. Estabeleceu-se e aplicou-se uma sequência de processos focando o aumento do teor em compostos fenólicos e a eliminação de contaminantes.

Quanto à pré-extração de hemiceluloses das aparas de madeira, foi possível atingir resultados com interesse, quer pela recuperação de açúcares quer pela manutenção do rendimento de cozimento Kraft e qualidade da pasta, mas é necessário aprofundar este trabalho para que se possam obter situações mais otimizadas.

No decurso da fase experimental foram ainda obtidos resultados que transcenderam os objetivos do projeto; constatou-se que um dos tratamentos realizados, às aparas, pode beneficiar a deslignificação durante o cozimento (processo de produção de pasta), permitindo poupar químicos e energia nesta etapa, eventualmente poder-se-á aumentar a velocidade do processo, ganhando capacidade produtiva. Este é igualmente um assunto que requererá trabalho adicional.   

Numa apreciação global o projeto cumpriu os objetivos a que se propunha, tendo sido realizada a investigação pretendida e obtidos resultados promissores.