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Brasil é o maior produtor mundial de suco da fruta. Modelo computacional simulou um possível retorno econômico e o impacto ambiental do aproveitamento do resíduo na produção de D-limoneno, pectina, biometano e geração de energia elétrica
Por Sebastião Moura em Jornal da USP – Todo mundo que já fez suco de laranja sabe a quantidade de cascas e bagaços que vai para o lixo. Agora imagine o descarte realizado em uma indústria de sucos? De acordo com o Departamento de Agricultura dos Estados Unidos, o Brasil é o maior produtor de suco de laranja do mundo, tendo uma safra de mais de um milhão de toneladas em 2020, cerca de quatro vezes a dos EUA, segundo lugar na lista. De 50% a 60% da massa de fruta original é descartada durante o beneficiamento que leva ao suco, e a escolha do que é feito com esse resíduo tem impactos importantes, seja o descarte em aterro ou uso em ração animal. Uma pesquisa de mestrado realizada na Escola Politécnica (Poli) da USP decidiu explorar outras possibilidades de utilização desse resíduo.
A engenheira química Lorrayne Suzuki e seu orientador do mestrado, o professor Moisés Teles, do Departamento de Engenharia Química, utilizaram dados da literatura científica prévia para desenvolver um modelo computacional que simulou um sistema de aproveitamento das cascas para gerar quatro subprodutos (D-limoneno, pectina, combustível biometano e energia elétrica). Em seguida, os resultados foram comparados com a rota convencional de produção de ração de acordo com dois parâmetros: receita gerada e impacto ambiental.
O D-limoneno é um óleo essencial com vários usos, bastante utilizado na indústria farmacêutica e com propriedades para tratamento de tumores, câncer, diabete tipo 2 e obesidade. Além disso, também é usado como agente oxidante e aromatizante na indústria de alimentos e na produção de resinas e solventes. Já a pectina é uma fibra solúvel também usada na indústria alimentícia, servindo como açúcar, substituto da gordura, agente espessante, gelificante e estabilizante.
Os dados da pesquisa apontam a produção de pectina como a rota de maior retorno financeiro, porém também de maior impacto ambiental. Já o D-limoneno é mais atraente no sentido de conciliar os dois: gera a segunda maior receita e tem o menor impacto ambiental dentre os cinco produtos analisados.
O sistema projetou que, caso 10% de todo o resíduo de laranja gerado no Brasil fosse reaproveitado segundo esse modelo simulado, a pectina geraria uma receita de 2.776 milhões de dólares por ano, e o D-limoneno geraria 643,7 milhões.
Já em relação ao impacto ambiental (representado por um número absoluto calculado pela pesquisadora), a pectina foi a mais danosa, cerca de sete vezes pior que o D-limoneno, de menor impacto.
Lorrayne explica ao Jornal da USP que a simulação é uma representação simplificada da produção real, que não leva em consideração detalhes como as especificações e layout dos equipamentos utilizados. A metodologia de simulação computacional de processos é uma abordagem usada para explorar e avaliar simultaneamente um conjunto de novas rotas de valorização dos resíduos, que não são praticadas na indústria atualmente.
Ela explica que essa pesquisa é pioneira, já que o trabalho de valorização do resíduo da citricultura por ferramentas computacionais de simulação de processos ainda é incipiente no Brasil. A simulação computacional aborda a seleção das operações unitárias (etapa singular que compõe cada processo) e as condições operacionais necessárias para atender às especificações de cada um dos quatro subprodutos.
Atualmente, o descarte mais simples e barato é o despejo em aterros. Essa prática é muito danosa ao meio ambiente, pois a casca da laranja tem uma alta quantidade de carboidratos fermentáveis que produzem uma fase aquosa que pode prejudicar a microbiota do solo e poluir a água dos lençóis freáticos locais. Outra alternativa é o uso do resíduo para a produção de ração, mas ela também não é ideal. Além dessa ração ser muito pobre do ponto de vista nutricional e desagradável para o gado, o processo é muito custoso, sendo viável apenas para produtores com safras muito grandes.
“Para trabalhos futuros, a gente precisa construir uma simulação mais robusta das rotas mais bem avaliadas neste trabalho e fazer as análises econômica e ambiental que avaliem outros aspectos que não foram estudados ainda”, comenta a pesquisadora ao Jornal da USP.
Já o professor Moisés Teles, orientador da pesquisa, lembra que a citricultura e o agronegócio, de forma geral, representam um setor robusto da economia nacional. “Novas formas de valorização de resíduos e novas rotas de produção de químicos e energia podem acrescentar ainda mais valor a esse importante setor, e modelos computacionais que avaliem os impactos ambientais e identifiquem oportunidades econômicas destas novas rotas podem ser úteis na tomada de decisão”, diz.
A dissertação de mestrado Análise técnico-econômica e ambiental de processos de valorização do resíduo da indústria de suco de laranja foi defendida em 2019 e pode ser lida na íntegra aqui. O estudo recebeu apoio do Programa Novos Talentos do Instituto de Pesquisas Tecnológicas (IPT) e contou com uma bolsa de mestrado da Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (Capes).
Mais informações: e-mail lorraynelinssuzuki@gmail.com, Lorrayne Suzuki
