O agravamento das mudanças climáticas tem levado a comunidade internacional a intensificar a busca por novos arranjos na produção, economia e relações de consumo que permitam aos países emergentes a continuidade do desenvolvimento econômico e a manutenção do estado de bem-estar social nos países desenvolvidos.
Os esforços se concentram na busca pelo desenvolvimento sustentável, ressaltando que uma relação amistosa com o meio ambiente, isto é, o uso consciente dos recursos naturais e principalmente a preservação dos diversos biomas, passa a ser uma espécie de ativo econômico em uma economia mundial de baixo carbono. Uma excelente ilustração para esta nova fase da humanidade são os chamados “cinco P’s” da Sustentabilidade: Planeta, Pessoas, Prosperidade, Paz e Parcerias.
Conceber um modelo sustentável de produção implica no não desperdício dos recursos, em outras palavras, na utilização completa das matérias-primas, ampliando o número de produzíveis de uma indústria, isto é, mantendo o portfólio característico da companhia, mas adicionando outros, para a utilização completa da matriz, ampliando proporcionalmente os lucros, eliminando os resíduos e muitas vezes, produzindo energia.
Em todos os setores industriais sempre há algo a melhorar por meio da valoração de resíduos dos processos produtivos. Todavia, conceber uma biorrefinaria não é trivial. Apesar disso, tendo em vista os desperdícios, sua disponibilização é abundante e garantida, principalmente no Brasil.
O aproveitamento de cascas, folhas, efluentes e outros resíduos lignocelulósicos permitiria a geração de um novo modelo de industrialização com a criação de um maior número de etapas após o processamento primário dos produtos, adicionando posteriores processos mais sofisticados de extração que permitam a obtenção de produtos secundários, tendo-se como contrapartida a geração de empregos e principalmente a valorização dos recursos naturais, já que indústrias de processamento primário teriam a oportunidade de adicionar ao seu portfólio inúmeros produtos de maior valor agregado, ou a ocorrência de novas indústrias em um setor mais sofisticado e valorizado por uma economia de baixo carbono.
Observe que, para a criação das biorrefinarias, é necessário considerar que o modelo deve promover a conversão de resíduos em produtos comercializáveis. Portanto, o modelo não deve produzir novos resíduos ou consumir excessiva quantidade de energia, assim como não deve operar com matrizes ou solventes não renováveis.
Esta conversão de resíduos passa pela extração com solventes. Os processos de extração e os solventes utilizados dependem das características da matéria-prima utilizada e dos produtos de interesse, uma vez que a tecnologia utilizada afeta as características qualitativas e quantitativas dos compostos.
A literatura apresenta técnicas convencionais e não convencionais de extração para biorrefinarias. A extração convencional baseia-se no aquecimento e/ou agitação da matéria-prima com solventes orgânicos. Atualmente, o interesse por técnicas de extrações ecológicas, seguras, acessíveis e eficientes tem aumentado consideravelmente. Com isso, surgiu o termo “extração verde”. Esse conceito se baseia no desenvolvimento de processos de extração que permitem a redução do consumo de energia e a utilização de solventes alternativos e produtos renováveis, promovendo, assim, a obtenção de um extrato seguro e de alta qualidade.
Várias tecnologias estão sendo desenvolvidas e empregadas nesse conceito, como, por exemplo, a extração assistida por ultrassom, extração assistida por micro-ondas, extração assistida por enzima, extração com fluido supercrítico e extração via líquido pressurizado. Entre as tecnologias verdes mais estudadas tem-se o processo hidrotérmico, que vem sendo considerado uma alternativa ecológica, econômica e simples. Uma das maiores vantagens do tratamento é a utilização da água como principal solvente de extração, evitando assim o uso de solventes tóxicos.
No tratamento hidrotérmico são utilizadas temperaturas acima do ponto de ebulição à pressão atmosférica (100 °C a 1 atm) e abaixo do ponto crítico (374 °C a 218,11 atm), possibilitando a alteração da polaridade da água e permitindo que ela dissolva compostos de média e alta polaridade. A aplicação do tratamento hidrotérmico tem sido utilizada para a recuperação de diversos compostos extraídos de substratos vegetais e tem apresentado resultados satisfatórios. Este tratamento promove a ruptura estrutural nas células vegetais, facilitando a liberação de compostos intracelulares. Contudo, as condições operacionais devem ser bem definidas, pois dependendo das faixas de pressão e temperatura podem ser obtidos diferentes produtos. Sendo a otimização destas condições operacionais essencial para a sua aplicabilidade (ver: Rostagno, M., Prado, J., Natural Product Extraction: Principles and Applications, Series: Green Chemistry, DOI: https://doi.org/10.1039/9781839165894, 2022, 730 p., 2022).
Os tratamentos hidrotérmicos parecem ser uma alternativa conveniente e eficaz para a obtenção de compostos de alto valor originados em biomassa residual.
