Material feito com casca de arroz pode ser usado na construção de móveis

O compósito polimérico reaproveita resíduos da indústria que antes eram dispostos na natureza
chapa marrom clara feita de casca de arroz inteira e moída
Compósito é formado por casca de arroz e resina poliéster - Foto: divulgação

O continente americano, de acordo com dados da Food and Agriculture Organization, é responsável por 5% da produção de arroz do mundo, sendo o Rio Grande do Sul o estado que mais produz esse grão no país. Foram mais de oito toneladas registradas no estado durante o período de 2013 a 2015, como aponta a Pesquisa Agrícola Municipal do IBGE. A casca de arroz é um dos principais subprodutos dessa indústria e, em sua maioria, resíduos agrícolas como esse não são tratados ou reaproveitados na cadeia de produção. Depositados de maneira inadequada, os mesmos podem contaminar a água ou o solo, trazendo grande impacto ambiental. Além disso, é um desperdício de materiais que poderiam ser utilizados de outras maneiras. Para a professora Eliana Paula Calegari, do Instituto Federal de Educação Ciência e Tecnologia de Rondônia (IFRO), o design possui o papel importante de desenvolver produtos que se encaixam nos princípios da sustentabilidade. “A minha motivação tanto para o projeto de mestrado como para o de doutorado foi a questão da problemática ambiental, ou seja, como o design de produto pode contribuir para minimizar os impactos ambientais”, diz ela.

Com o intuito de desenvolver um novo material, Eliana estudou, durante seu doutorado no Programa de Pós-Graduação em Design da UFRGS, o uso das cascas de arroz da indústria em sua composição. Esses compósitos poliméricos são feitos de dois ou mais materiais que não se misturam, mantendo as suas propriedades e características próprias. São formados por duas fases, a matriz e o reforço, sendo que as fibras são geralmente escolhidas para o segundo por serem mais rígidas e resistentes que o polímero. A ideia original era a criação de um compósito biodegradável, com a combinação de dois ou mais materiais que se degradam rapidamente na natureza. Após muita pesquisa, o resultado final foi um compósito polimérico com alta porcentagem de casca de arroz, tendo cerca de 80% do resíduo agrícola como matéria-prima. Os outros 20% são de resina poliéster, um material derivado do petróleo, não renovável e que não se degrada no meio ambiente. “Apesar dos compósitos poliméricos que desenvolvi não se degradarem com tanta facilidade como os compósitos biodegradáveis, eles possuem alta quantidade de um material natural que é resíduo, gerado em grande quantidade e que, em geral, não tem um destino adequado no meio ambiente”, explica a pesquisadora.

Desde a sua criação, fibras sintéticas dominaram o mercado como forma de reforço para os materiais devido às suas propriedades mecânicas e térmicas superiores. Entretanto, com o advento da legislação ambiental e uma maior preocupação com essas questões, ressurge o interesse por fibras vegetais como substituta. Por causa da grande quantidade de casca de arroz em sua composição, o compósito desenvolvido por Eliana utiliza a menor quantidade possível da resina, pensando na questão ecológica e na sustentabilidade para diminuir o seu impacto na natureza. “Em geral, os compósitos com fibras vegetais possuem menor quantidade de material natural do que o que foi utilizado nos compósitos com casca de arroz, por volta de 30% da composição total”, afirma. A casca de arroz também agrega valor aos compósitos por ser um resíduo da agroindústria que normalmente não seria aproveitado.

O subproduto foi escolhido por ser um resíduo gerado em grande quantidade e de fácil aquisição no Rio Grande do Sul, estado produtor de arroz. “A minha escolha baseou-se em um resíduo, em algo que não tivesse utilidade ou que não fosse utilizado por completo, como a casca de arroz, que, apesar de possuir alguns usos, não é o suficiente para a quantidade gerada”, explica ela. Atualmente, um dos seus principais destinos é a disposição a céu aberto ou a queimada, ambas gerando problemas ambientais como a poluição da água, do solo e do ar. Enquanto ela pode ser aproveitada na compostagem, esse método não é geralmente empregado pelos produtores. Essa casca leva cerca de cinco anos para decompor-se na natureza e, por sua baixa densidade, precisa de um grande espaço para a sua disposição. “Foram feitos vários experimentos para se chegar na maior quantidade possível de casca de arroz nos compósitos, pois a resina poliéster não é biodegradável. Se for empregada em compósitos, pode ser aproveitada para o desenvolvimento de produtos, como móveis”, relata Eliana.

De acordo com ela, o compósito desenvolvido pode ser utilizado em móveis por possuir propriedades mecânicas próximas às da madeira, além de ter características estéticas semelhantes, como cor e textura. Entre as alternativas testadas, Eliana afirma que o compósito com casca de arroz moída é o que mais parece esteticamente com a madeira, possuindo uma textura marrom escura e uniforme. A combinação entre os dois materiais também traz algumas características positivas ao produto final, como leveza e resistência a intempéries e cupins. Além disso, são mais competitivos economicamente devido à origem da sua matéria-prima. Para ser comercializado, o compósito de Eliana ainda precisaria de mais testes que não puderam ser realizados durante o doutorado por falta de tempo. Ela aponta, entretanto, que eles podem ser uma possibilidade de inovação para a criação de produtos que visem à sustentabilidade e à proteção do meio ambiente.

Tese

Título: Compósitos poliméricos com casca de arroz: desenvolvimento, caracterização e possibilidades de aplicação no design de produto
Autora: Eliana Paula Calegari
Orientadora: 
Branca Freitas de Oliveira
Unidade: 
Programa de Pós-Graduação em Design

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