Resíduos de curtumes propiciam pesquisas e negócios na Etec Franca

Matérias-primas de alto potencial poluente recebem tratamento e rendem fertilizantes, biodiesel e pele humana artificial para enxertos ósseos e implantes dentários

Com o propósito de inovar com soluções de negócios e sustentáveis para os resíduos da produção coureiro-calçadista de Franca, a Escola Técnica Estadual (Etec) Professor Carmelino Corrêa Júnior mantém, desde 2010, linhas de pesquisa nessa área com seus alunos e docentes.

Segundo a professora Joana Félix, coordenadora de diversos desses trabalhos, a proposta é prover destinação ambiental adequada para as sete principais matérias-primas descartadas pelas fábricas e curtumes da região, e, ainda, originar novos negócios, a partir de tecnologias desenvolvidas e patenteadas no Instituto Nacional de Propriedade Industrial (Inpi).

Um dos pontos de partida da integração entre a Etec agrícola com o Arranjo Produtivo Local (APL) de Franca, composto por cerca de 450 empresas, foi o pós-doutoramento de Joana. Formada em Química, com graduação, mestrado e doutorado na Universidade Estadual de Campinas (Unicamp), ela iniciou em 2002 pós-doutoramento na Universidade de Harvard (Boston, Estados Unidos).

“O desafio proposto por meu orientador foi achar respostas viáveis e de baixo custo para fazer gestão ambiental. Desde então, as pesquisas com a composição e possibilidades de uso dos resíduos não pararam mais”, conta.

Em Franca, os principais descartes são os lodos de cromo, de recurtimento e de cal. Há também a serragem e as aparas do couro wet blue (que sofreu o primeiro processo de transformação no curtume), o pó de lixadeira e os retalhos. Em média, são geradas 218 toneladas diárias desses resíduos na cidade – no Brasil, são 3,5 mil toneladas por dia.

Linha de pesquisa

O trabalho pioneiro foi realizado com fertilizantes em 2012. Teve orientação do professor e agrônomo Cláudio Sandoval, diretor da Etec. Segundo ele, o passo inicial é eliminar, por meio de tratamentos laboratoriais, os contaminantes, por exemplo, cromo e corantes. Depois, cada tipo de resíduo origina um fertilizante diferente. Esse projeto recebeu prêmio em 2015 do Conselho Regional de Química do Estado de São Paulo.

Segundo Sandoval e Joana, além da sustentabilidade, esses fertilizantes têm outros diferenciais, como preço menor e menor tempo de ação no solo. “O quilo deles sai em média por R$ 0,30, enquanto o da ureia, fertilizante convencional bastante utilizado, custa R$ 1,70”, observam.

“Alface cultivada com o insumo tradicional demora cerca de dois meses do plantio até a colheita. Com o fertilizante da Etec, o prazo cai para 45 dias”, informam, destacando o fato de essa tecnologia estar sendo agora transferida a uma empresa da área de fertilizantes.

Integração

Dos 512 alunos matriculados na Etec de Franca, 15 participam ativamente dos projetos com os resíduos e são orientados por Joana, Sandoval e mais cinco professores de diversos cursos. A cada semestre, o grupo ganha novos componentes depois do Vestibulinho das Etecs. De acordo com os docentes, o critério de seleção para ingressar na equipe é ter interesse em dar continuidade à linha de pesquisa.

“Procuramos integrar o corpo acadêmico de todos os cursos nos projetos. Por exemplo, o fertilizante foi testado, a princípio, com mudas de café da estufa do curso de cafeicultura. Como essa planta é perene e ficará muito tempo no viveiro, é interessante a liberação lenta do nitrogênio presente no fertilizante, para evitar o desenvolvimento do vegetal antes do tempo recomendado”, explicam os docentes.

Biocombustível

Os retalhos coloridos de couro são a base da pesquisa com o biodiesel. Nesse processo, a primeira fase é a extração dos corantes de diversas cores, resíduos também com potencial poluente. No mercado, custam cerca de R$ 250 o quilo, e, com tecnologia adequada, podem ser reaproveitados por setores industriais, como o têxtil e o papeleiro. “Extrair o corante custa aproximadamente R$ 2 o quilo. É uma área promissora para novos negócios”, estimam.

No passo seguinte, ocorre a retirada do cromo, outro descarte com potencial poluente apto a ser reaproveitado e, finalmente, ocorre a extração dos óleos de engraxe, a base do biodiesel usado em tratores, ônibus e caminhões. Cada litro do biocombustível, feito com resíduos, sai por R$ 0,20. “Em Franca, são geradas diariamente 110 toneladas de retalhos, volume suficiente para produzir 22 mil litros de biodiesel”, informam.

Peles

Em 2009, um acidente de trabalho com ácido sulfúrico cegou e queimou 95% da pele do corpo de um funcionário de curtume. Sensibilizado com a tragédia, um colega dele questionou Joana sobre a possibilidade de reaproveitar a pele de animais em transplantes humanos. O Brasil possui apenas quatro bancos de pele para atender hospitais do País inteiro – e, em todos, a escassez de matéria-prima é recorrente.

Intrigada com a questão, Joana descobriu na pele suína 78% de biocompatibilidade com a humana, isto é, com métodos adequados seria possível eliminar os 22% restantes de rejeição ao biomaterial. “O diâmetro dos poros da pele suína é maior do que o dos humanos. Assim, fiz o fechamento do volume desses poros com colágeno, matéria-prima abundante nos resíduos e muito valorizada nas indústrias farmacêutica e cosmética”, explica Joana.

Em 2015, a pele humana artificial foi testada com sucesso na Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo (USP), de Ribeirão Preto. Hoje, 1,5 metro dela custa, em média, R$ 85, enquanto a mesma medida da pele produzida em laboratório pode sair até por R$ 5 mil. Atualmente, uma multinacional farmacêutica negocia com a Etec o direito de produzi-la comercialmente.

Ossos e dentes

Neste ano, a pedido de médicos e dentistas, surgiu a proposta de aproveitar o colágeno usado na pele artificial para fazer reconstituição óssea, necessidade comum em implantes dentários e em pacientes com perda de tecidos. Na pesquisa desenvolvida na Etec Franca, depois de tratado, o resíduo teve seu potencial terapêutico multiplicado com a adição de hidroxiapatita (substância presente na escama do piau, peixe da fauna brasileira).

“Cada 100 gramas de hidroxiapatita sintética importada custa US$ 350. Nos pesque-pague, é possível obter grátis as escamas, considerando o fato de essa matéria-prima representar um custo para os proprietários dos estabelecimentos, por exigir descarte ambiental adequado”, informa Joana. Segundo ela, o método desenvolvido possibilita a extração da matéria-prima natural a partir de outros peixes criados para o consumo humano, como a tilápia e o pirarucu, por exemplo.

Rogério Mascia Silveira
Imprensa Oficial – Conteúdo Editorial

Reportagem publicada originalmente na página IV do Poder Executivo I e II do Diário Oficial do Estado de SP do dia 30/05/2017. (PDF)

USP estuda curativo orgânico para queimaduras

Membrana em desenvolvimento no câmpus de Pirassununga propõe alternativa sustentável e sem risco de rejeição às peles biossintéticas importadas usadas atualmente no tratamento

Uma matéria-prima utilizada pela indústria alimentícia para prolongar a vida útil de alimentos inspirou, em Pirassununga, uma inovação capaz de baratear e aprimorar o tratamento de queimados por fogo e água fervente. O estudo acadêmico é de autoria do pesquisador Daniel Angulo, da Faculdade de Zootecnia e Engenharia de Alimentos (FZEA), da Universidade de São Paulo (USP), com orientação do professor Paulo Sobral, do Centro de Pesquisa em Alimentos (FoRC – Food Research Center).

Ainda em desenvolvimento, com término previsto para o fim de 2018, a tecnologia propõe um novo tipo de curativo capaz de acelerar a cicatrização da pele dos acidentados, diminuindo, assim, o sofrimento dos pacientes. A Sociedade Brasileira de Queimaduras estima que os acidentes com fogo e água fervente fazem, a cada ano, um milhão de vítimas no País. Desse total, 66% são crianças, a maioria de famílias de baixa renda.

Orgânico

A pesquisa tem por base o desenvolvimento de uma membrana orgânica produzida a partir do reaproveitamento do colágeno, proteína presente em insumos naturais de baixo custo, porém, com potencial de poluir o meio ambiente se não tiver destinação adequada. “Esse descarte inclui restos de pele, ossos, cartilagens e tendões de bovinos e suínos e também de peixes criados para o consumo humano, como salmão e truta”, explica Angulo.

O chamado curativo orgânico desenvolvido no câmpus Pirassununga tem como diferenciais ser biodegradável (absorvido pelo corpo) e biocompatível (não há rejeição pelo organismo), ter propriedades antifúngicas e antimicrobiais, além de não gerar compostos tóxicos no corpo humano. “A membrana é uma alternativa às peles biossintéticas, material de saúde caro, importado e patenteado, usado atualmente no tratamento dos acidentados”, afirma Angulo.

Além do custo 50% menor, o curativo orgânico também poderá substituir os enxertos, procedimento médico doloroso para o paciente, pois consiste em extrair pedaços de sua pele para colocação no local ferido.

A principal matéria-prima da membrana é a gelatina feita à base de colágeno, uma proteína produzida pelo organismo de todos os mamíferos e insumo comumente utilizado pela indústria alimentícia. A composição inclui ainda a quitosana (fibra natural derivada da quitina), elemento encontrado no esqueleto de crustáceos como lagosta e camarão, além de extrato vegetal de babosa (Aloe vera) e muco (a baba) de caracóis.

O trabalho é financiado pelo Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq). Sua origem, explica Angulo, engenheiro de alimentos natural de Santiago (Chile), foi uma chamada pública realizada em 2014 para doutores estrangeiros recém-formados. Aprovado na seleção do órgão federal, o pesquisador, de 38 anos, há um ano estuda a membrana, tema de seu curso de pós-doutorado no Brasil.

Inovação

Angulo pretende patentear a tecnologia e foi convidado a divulgar o trabalho acadêmico sobre a membrana em duas revistas científicas internacionais, a Material Research (brasileira e ibero-americana) e a Material Sciences and Engineering (norte-americana), em edições previstas para os próximos três meses.

Até o fim do ano, o pesquisador seguirá fazendo estudos com a membrana em colônias de células em laboratório, trabalho compartilhado com cientistas da área de veterinária da FZEA-USP. Em 2017, iniciará testes do material com roedores e suínos (modelo biológico) e, finalmente, em 2018, começará a avaliação com seres humanos.

O trabalho é realizado nos laboratórios do FoRC, um dos 16 Centros de Pesquisa, Inovação e Difusão (Cepids) da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado (Fapesp). Criado em 2013 e sediado no câmpus da USP da Cidade Universitária, na capital, o FoRC é o primeiro centro de pesquisas do Brasil dedicado exclusivamente às áreas de nutrição e alimentos.

A equipe do FoRC tem 30 cientistas de instituições privadas, como o Instituto Mauá de Tecnologia (IMT), e públicas, vinculadas ao governo paulista, como USP, Universidade Estadual de Campinas (Unicamp), Universidade Estadual Paulista (Unesp) e Instituto de Tecnologia de Alimentos (Ital), ligado à Secretaria de Agricultura e Abastecimento.

Com trabalhos direcionados às áreas de saúde, agricultura, indústria e comércio, entre outros, o FoRC se propõe a inovar, atuando de modo multidisciplinar em quatro áreas: Sistemas Biológicos em Alimentos; Alimentos, Nutrição e Saúde; Qualidade e Segurança dos Alimentos; e Novas Tecnologias e Inovação.

Serviço

Faculdade de Zootecnia e Engenharia de Alimentos – USP Pirassununga
FoRC – Food Research Center (Centro de Pesquisa em Alimentos)

Rogério Mascia Silveira
Imprensa Oficial – Conteúdo Editorial

Reportagem publicada originalmente na página I do Poder Executivo I e II do Diário Oficial do Estado de SP do dia 11/05/2016. (PDF)