Valorização da Anadenanthera colubrina por meio de uma abordagem de biorrefinaria em cascata: dos resíduos pós-extração aos produtos químicos renováveis de plataforma
Pirólise analítica; Bioprodutos; Biorrefinaria; Bio-óleo; Biomassa residual
A valorização integrada da biomassa lignocelulósica por meio de abordagens de biorrefinaria em cascata tem sido amplamente discutida como uma alternativa sustentável para produzir bioprodutos e bioenergia. No entanto, estudos que avaliem de forma abrangente a caracterização dos compostos extraídos e o impacto de sua remoção na estrutura da fração sólida remanescente e na seletividade dos produtos de pirólise ainda são escassos, especialmente para espécies nativas do bioma Caatinga. Nesse contexto, este estudo investigou a conversão da casca de Anadenanthera colubrina por meio da extração sequencial de taninos e lignina, seguida de pirólise rápida não catalítica, com o objetivo de elucidar a evolução química da biomassa in natura até o subproduto final. A biomassa foi submetida à extração aquosa, resultando em taninos e no subproduto 1, seguida de extração alcalina, resultando em uma fração de lignina recuperada e no subproduto 2. As amostras sólidas (biomassa in natura, subproduto 1 e subproduto 2) foram submetidas a uma caracterização físico-química abrangente, bem como à análise por Py-GC/MS, com os parâmetros físico-químicos determinados por meio de abordagens analíticas complementares para aumentar a robustez metodológica e a reprodutibilidade, enquanto os extratos de taninos e lignina foram avaliados quanto ao comportamento térmico, composição elementar e técnicas espectroscópicas (UV-Vis e FTIR). A remoção progressiva de taninos e lignina promoveu a transição da biomassa in natura para o subproduto 2, resultando em um material enriquecido em celulose e hemicelulose, associado ao aumento da homogeneidade estrutural. Além disso, foi observado um aumento no teor de cinzas ricas em CaO e K₂O, o que pode indicar efeitos catalíticos durante a conversão termoquímica. A pirólise do subproduto 2 a 500 °C revelou uma redução nos compostos fenólicos (≈46 → 25%) e nos compostos nitrogenados (≈10,5 → 3,8%) em comparação com a biomassa in natura, com diminuição predominante de derivados p-hidroxifenil e aumento significativo de cetonas derivadas da degradação de carboidratos. Essas modificações indicam a formação de vapores e bio-óleos mais estáveis e com composição química mais adequada. Portanto, a integração da recuperação de taninos e lignina com a conversão termoquímica do subproduto remanescente representa uma estratégia eficaz para maximizar a valorização, contribuindo para o desenvolvimento de biorrefinarias sustentáveis alinhadas aos ODS 7, 9, 12 e 13, bem como apoiando os princípios da economia circular e as práticas da química verde.