La visión de la industria de la pulpa y el papel es reducir significativamente las emisiones de dióxido de carbono al tiempo que se mejora la eficiencia energética y de los recursos. Por eso, una iniciativa europea ha desarrollado una tecnología innovadora para una producción de pulpa más ecológica.

En la actualidad, La fabricación de pasta de madera para aislar fibras de celulosa para la producción de papel utiliza tecnologías de uso intensivo de energía desarrolladas hace más de un siglo que requieren productos químicos fósiles. Existe un consenso general hacia procesos más ecológicos que requieren menos energía, son más sostenibles pero al mismo tiempo conservan la eficiencia de la producción de pulpa de alta calidad. La industria de la pulpa y el papel puede hacer una importante contribución a un mundo eficiente en el uso de los recursos. apoyando los esfuerzos globales hacia una bioeconomía baja en carbono.

Los socios del proyecto PROVIDES, financiado con fondos europeos, desarrollaron una tecnología innovadora para materias primas de madera y lignocelulosa de origen agrícola. "Nuestro objetivo era lograr un 40 por ciento de reducción de energía y un 80 por ciento de CO ₂ reducción de emisiones en la industria de fabricación de celulosa y papel, ″ Explica la coordinadora del proyecto Annita Westenbroek.

Disolventes DES

La tecnología PROVIDES se basa en solventes eutécticos profundos (DES), una nueva clase de disolventes naturales. Los componentes individuales del DES tienen puntos de fusión naturalmente altos por encima de 100 ° C, pero al mezclarlos forman líquidos de baja volatilidad a temperatura ambiente.

Descubierto hace 15 años, Los DES ya se han aplicado en aplicaciones electroquímicas. "Hace solo cinco años se descubrió que algunos DES naturales muestran una solubilidad de lignina muy alta, lo que indica que podrían utilizarse como nuevos disolventes para la fabricación de pasta. En nuestro proyecto utilizamos DES que funcionan a baja temperatura y presión atmosférica para aislar la lignina de la madera, para que podamos obtener fibras de celulosa puras de alta calidad para la fabricación de papel, ″ Continúa Westenbroek.

El proyecto PROVIDES desarrolló más de cien DES. Algunos de ellos demostraron la capacidad única de disolver y, por lo tanto, fraccionar ligeramente la madera. Las fibras de celulosa generadas eran rectas y bien formadas, dando lugar a un papel con buena adherencia interna y resistencia a la tracción. Las corrientes laterales de lignina y hemicelulosa se pueden enviar para su posterior valorización.

Otro logro significativo del proyecto fue el desarrollo de los primeros DES hidrofóbicos que mejoraron significativamente el aislamiento de componentes de la pulpa acuosa.

Más allá de una tecnología más ecológica

"Los DES se basan en la naturaleza, renovable solventes biodegradables y rentables que nunca antes se han utilizado en la industria de la pulpa y el papel o para cualquier otro fraccionamiento de biomasa, ″ Dice Westenbroek. Indudablemente, el descubrimiento de DES tiene el potencial de revolucionar el proceso de despulpado, abriendo el camino para producir pulpa con mínima energía, emisiones y residuos. En tono rimbombante, Se espera que la implementación de esta tecnología radical en la industria del papel aumente la sostenibilidad a través de la energía, eficacia en función de los costos y los recursos.

Es más, El DES también podría usarse para recuperar celulosa de desechos y disolver tintas y contaminantes en papel para reciclar. Sin embargo, hay muchas lagunas tecnológicas que deben llenarse, para llevar esta tecnología de laboratorio a la siguiente etapa.

Las actividades en curso del consorcio PROVIDES tienen como objetivo optimizar el proceso de deslignificación y mejorar la recuperación y reutilización de DES.

En la actualidad, Los investigadores se están preparando para un estudio de fase piloto para probar el DES a una escala mayor y validar los efectos ambientales y los beneficios climáticos. El impacto medioambiental de los resultados de PROVIDES se extiende más allá de la industria del papel, ya que la lignina pura puede reemplazar a los aromáticos de origen fósil en el sector químico.

En general, El enfoque PROVIDES tiene como objetivo superar los procesos de fabricación de pasta tradicionales mediante la producción de productos de la más alta calidad con el menor consumo de energía y costo. La última meta, Westenbroek concluye, es "implementar comercialmente la innovación tecnológica DES para 2030 para apoyar los objetivos climáticos de la industria de la pulpa y el papel".