Fibras feitas de bagaço de cana: brasileiros levaram a produção a uma escala 500 vezes maior

O resíduo que virou ponto de partida

Uma montanha de bagaço de cana costuma marcar o fim de uma etapa industrial. No CNPEM, em Campinas, ela virou o começo de outra: uma rota para produzir nanofibrilas de celulose, fibras tão finas que podem formar materiais leves, resistentes e renováveis.

O desafio estava menos em provar que a nanocelulose funciona do que em fazê-la sair da bancada. Produzir pequenas amostras é diferente de manter rendimento, propriedades e operação quando a quantidade cresce. A equipe brasileira enfrentou esse salto usando diretamente um resíduo abundante da agroindústria.

A história ganhou uma data recente. Em 8 de outubro, o CNPEM venceu a seleção dos Cases Nacionais de Inovação 2026, durante o MIT–ANPEI Brazil Summit, em São Paulo. O reconhecimento veio por um case que reúne pesquisa, desenvolvimento, propriedade intelectual e transferência de tecnologia. O resultado técnico já estava documentado antes do prêmio: a rota havia sido demonstrada em planta-piloto.

O gargalo aparecia quando a pesquisa tentava crescer

A nanocelulose é obtida da celulose, componente abundante da biomassa vegetal. Suas fibras podem reforçar estruturas, formar filmes e participar de formulações. A vantagem perde força quando o caminho até elas exige muitas etapas químicas e tratamentos mecânicos intensivos. Cada etapa acrescenta equipamento, consumo de energia e pontos de controle.

O estudo publicado no Chemical Engineering Journal descreve esse problema como uma barreira à produção em grande escala de nanofibrilas oxidadas. A pergunta prática era direta: como preservar as características do material sem simplesmente multiplicar uma sequência de laboratório cara e difícil de operar?

Pedro S.T. Alonso estava no centro dessa passagem. Então bolsista da FAPESP no CNPEM e estudante de Química da Unicamp, ele participou da concepção, da metodologia e da execução do estudo. Juliana S. Bernardes, pesquisadora do CNPEM e orientadora, e Carlos A.O. Filho, líder do grupo de escalonamento de bioprocessos, aparecem na condução científica e na validação do processo.

Algo que sempre me despertou muito interesse foi a interface entre pesquisa científica e aplicação industrial, pois há um grande desafio em adaptar uma tecnologia inovadora (como as nanofibras de celulose) de uma escala de laboratório para a escala industrial, onde ela se torna, de fato, uma solução real na vida das pessoas.

A virada foi usar a biomassa como ela chega

Para soltar as fibras, a equipe aplicou uma reação química diretamente ao bagaço de cana moído. Essa etapa prepara a estrutura da celulose para que ela possa ser separada em fibras muito finas. Depois vem um tratamento mecânico de baixa energia, que transforma o material em uma rede de fibras.

Essa ordem muda o trabalho da planta. Em vez de começar com várias preparações e reservar a etapa mais pesada para o final, a rota combina a oxidação e a remoção de lignina em uma única etapa química. O processo opera em temperatura ambiente e pressão atmosférica, segundo o artigo, e dispensa a necessidade de alta pressão e temperatura descrita pelo CNPEM.

O desenho também reduz o tratamento mecânico. A pesquisa mediu 2,5 quilowatt-hora por quilograma para essa etapa, enquanto rotas tradicionais comparadas no artigo ficam entre 7,5 e 19,4 quilowatt-hora por quilograma. A comparação importa porque mostra onde a simplificação deixa de ser apenas uma descrição de laboratório e passa a afetar a operação.

O que a planta-piloto entregou

A demonstração alcançou um aumento aproximado de 500 vezes na capacidade de produção em relação à escala de bancada. Na planta-piloto, o material manteve características químicas e formas comparáveis às observadas em menor escala. O salto de quantidade preservou as propriedades que a equipe havia estudado no laboratório.

O mesmo lote experimental permitiu preparar estruturas muito leves e filmes transparentes capazes de absorver luz ultravioleta. Isso deu à equipe amostras concretas para estudar como as fibras poderiam participar de novos materiais.

Na explicação do CNPEM, a Planta-Piloto para Desenvolvimento de Processos foi decisiva porque permitiu validar o processo em uma escala próxima da realidade industrial. A contribuição brasileira está nesse conjunto: matéria-prima local, rota desenvolvida pela equipe, teste em equipamento de escalonamento e dados que permitem comparar a saída com a bancada.

Da rota experimental a resultados de transferência

A demonstração de julho ganhou outro significado quando o CNPEM apresentou a trajetória completa em outubro. A plataforma de nanocelulose reúne 19 registros de tecnologias relacionados ao material e a materiais renováveis. Também há dois licenciamentos, assinados em 2022 e 2023, para tecnologias de adesivos renováveis e revestimentos de embalagens.

Os licenciamentos documentam tecnologias de adesivos e revestimentos que já passaram da pesquisa à transferência. A demonstração na planta-piloto entrega outra parte do caminho: uma rota concreta e mensurada para produzir mais fibras a partir do bagaço de cana.

A equipe agora dispõe de uma rota testada em uma quantidade aproximadamente 500 vezes maior que a da bancada. As fibras conservaram as características estudadas em menor escala e deram origem a amostras de filmes e estruturas leves. O bagaço da usina passou a alimentar um processo brasileiro de desenvolvimento de novos materiais.