A celulose é um polissacarídeo presente nas paredes celulares de plantas, composto por unidades de glicose. Essa macromolécula confere resistência e estrutura às células vegetais. Amplamente utilizada na produção de papel, a celulose também possui aplicações em setores como têxtil, alimentício e farmacêutico, destacando-se por sua versatilidade e caráter sustentável.
Você já ouviu falar em celulose? Apesar de ser mais conhecida por fazer parte da formação do papel, a celulose está presente de forma abundante na natureza, sendo parte da formação de diversos vegetais, trazendo rigidez para as plantas.
Por exemplo, a madeira pode ser composta de até 50% de celulose, que, curiosamente, é considerada um carboidrato — que não pode ser digerido por humanos e a maioria dos animais. Apesar de ser mais popular como matéria-prima do papel, a celulose está sendo usada em diversos projetos que buscam um desenvolvimento sustentável para o planeta.
O que é celulose?
Descoberta pelo químico francês Anselme Payen, em 1838, a celulose é o principal componente das paredes celulares de plantas — ou seja, de células vegetais. Usada como matéria-prima em diversos produtos, ela é considerada um importante ativo para a indústria, representando cerca de 33% de toda a matéria vegetal presente no planeta.
Considerada um carboidrato do tipo polissacarídeo, a fórmula química da celulose é (C6H10O5)n.
Formada por monômeros de glicose unidos por ligações glicosídicas, a celulose é considerada um polímero de ligações β-1,4.
Já o número de moléculas de glicose presentes em uma única molécula de celulose pode variar entre 15 a 15.000. Em média, há 3.000 unidades em uma única molécula.
Esse carboidrato se destaca por ser insolúvel e por resistir a várias reações químicas. Além disso, ela é o principal componente da parede celular de células vegetais, onde é encontrada no formato de miofibrilas — cadeias de celulose que se agregam lateralmente por ligações de hidrogênio.
Desta forma, a celulose está presente em 30% da massa seca das paredes primárias de células vegetais e de 50% a 80% em suas paredes secundárias.
Apesar de ser um carboidrato, a celulose não pode ser consumida por humanos. Por outro lado, alguns animais herbívoros, como vacas e cavalos, possuem microrganismos em seu sistema digestivo que permitem e facilitam a digestão de celulose; insetos, como cupins, contam com a presença de protozoários no organismo para fazer a digestão; e existem bactérias que consomem celulose.
Para que serve a celulose?
É possível classificar a celulose em dois usos: seu uso biológico e seu uso industrial.
Biologicamente falando, a celulose é responsável pela rigidez das plantas: como parte da parede celular, ela forma um sistema de fibras entrelaçadas, fazendo com que o vegetal se enrijeça.
Já na indústria, a celulose é utilizada para a produção de papel, fibras e, com algumas modificações, na produção de plásticos. Para a produção de papel a partir das fibras presentes na madeira — uma atividade econômica importante no Brasil — são extraídas celulose do eucalipto e do pinheiro (Pinus), o que faz com que existam florestas dedicadas à plantação destas árvores para produção de papel.
Onde é possível encontrar celulose?
A celulose é um dos componentes mais abundantes do mundo. A principal fonte de celulose é a lenha de árvores de eucalipto e pinheiro.
Além disso, ela também pode ser encontrada no pericarpo — camada externa — dos frutos, como na casca de coco ou na cana-de-açúcar; no algodão, onde é encontrada com a maior pureza, de cerca de 99,8%; nas fibras do floema, um tecido vivo e que é encarregado de levar os compostos orgânicos produzidos durante a fotossíntese nas plantas vasculares, e em gramíneas monocotiledôneas, também conhecidas como capins, gramas ou relvas.
Já no dia a dia, a celulose serve como matéria-prima para diversos itens de uso cotidiano, como papéis sulfite, papel higiênico e papéis descartáveis, fraldas descartáveis para adultos e crianças, absorventes, tecidos diversos, enchimento de comprimidos, emulsionantes, espessantes e estabilizantes de alimentos industrializados, adesivos, biocombustíveis, materiais de construção, entre outros.
Quais são os tipos de celulose?
No Brasil, são produzidas três diferentes tipos de celulose: a celulose de fibra curta (eucalipto), a celulose de fibra longa (pinus) e a celulose fluff.
Celulose de fibra longa
Com comprimento entre 2 e 5 milímetros, a celulose de fibra longa é originária de espécies coníferas — árvores e arbustos que produzem pinhas e cones similares —, como o pinus. Ela é utilizada na fabricação de papéis que precisam ser mais resistentes, como papelões, embalagens e papéis cartão.
Celulose de fibra curta
Ao contrário da celulose de fibra longa, a celulose de fibra curta é utilizada para a produção de papéis menos resistentes, mais macios e com melhor absorção.
A fibra tem de 0,5 a 2 milímetros de comprimento e é derivada, principalmente, do eucalipto.
Por isso, elas são utilizadas para a produção de papéis como os de imprimir, de escrever e de fins sanitários, como papel higiênico, toalhas de papel, guardanapos e seda artificial.
Celulose fluff
A celulose fluff é fabricada a partir do pinus, ou seja, também tem fibra longa. Mas, ao contrário dos produtos feitos a partir do pinus, ela é utilizada em produtos higiênicos: absorvente feminino, protetor diário, absorvente para incontinência, fraldas infantis e adultas, lenços umedecidos e descartáveis, entre outros.
Suas principais características são alta capacidade e velocidade de absorção, retenção de líquido e uniformidade.
Como o papel é produzido?
A celulose é a principal matéria-prima para a produção de papel: presente nos troncos de madeira, ela é extraída nas fábricas onde, após serem cortadas, passam por um descascador e picador e saem na forma de cavacos — um termo usado para nomear os pedaços de madeira resultantes do processo de trituração.
No digestor, esses pedaços de madeira são cozidos dentro de um líquido composto por água e agentes químicos, resultando na polpa.
Por sua vez, a polpa passa por um processo de lavagem em tanques e centrífugas. Nesse processo, os cavacos que não se dissolveram e outras impurezas são eliminados, enquanto a polpa restante fica descansando em tanques, num processo chamado de branqueamento, que serve para separar a celulose de outros resíduos.
Essa polpa passa por uma máquina que a transforma em uma folha contínua e lisa, que passa por rolos de prensagem e secagem com ar quente.
Esses rolos retiram o excesso de água, compactam o papel e alisam a folha. Por fim, o papel resultante é embalado com a cortadeira, as folhas são cortadas em pedaços menores, feitos segundo as necessidades dos produtos, e distribuídas em fardos.
Os restos de madeira que não foram utilizados na produção do papel são queimados em caldeiras e transformados em energia elétrica para turbogeradores a vapor.
A celulose e o meio ambiente
Com a preocupação de construir um mundo cada vez mais sustentável, você deve estar se perguntando se a celulose e seu uso são ruins para o meio ambiente, certo?
Felizmente, a celulose é uma fonte renovável e, por isso, se tornou a base de produtos biodegradáveis desenvolvidos pela Escola de Engenharia de São Carlos (EESC) da USP. Os pesquisadores conseguiram desenvolver plástico biodegradável e acrílico a partir de fibras e nanofibras de celulose de eucalipto, bagaço de cana e outros vegetais.
A ideia é diminuir os impactos ambientais causados pelo descarte de plástico e materiais não recicláveis no meio ambiente.
Além disso, seus variados usos também se destacam: por ser insolúvel em água, a celulose pode ser utilizada como isolante em transformadores, cabos e outros equipamentos elétricos.
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