Initiatives to decarbonising the beverage and food packaging value chain: the carton package case

• Ano de defesa: 2024
• Autor(a) principal: Amorim, Juliana Campos [UNESP]
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: eng
• Instituição de defesa: Universidade Estadual Paulista (Unesp)
• Palavras-chave em Português: Bioenergy; Eucalypt plantations; Carbon accumulation; Carton package; Pyrolysis; Plantações de eucalipto; Captura de carbono; Embalagem cartonada; Pirólise; Bioenergia
• Link de acesso: https://hdl.handle.net/11449/259999

O aumento das emissões de gases de efeito estufa (GEE), como CO2, CH4 e NO2, desde a Revolução Industrial, tem elevado a temperatura global e provocado eventos climáticos extremos. Os sistemas agroalimentares respondem por cerca de 31% dessas emissões, e a crescente demanda por alimentos devido ao aumento populacional exige esforços para reduzi-las. A cadeia produtiva alimentícia inclui etapas de pré e pós-produção, além da indústria de embalagens. Um exemplo interessante de embalagem com fortes atributos de sustentabilidade é a embalagem cartonada, composta por aproximadamente 75% de papel cartão, 20% de polietileno e 5% de alumínio, com alto conteúdo renovável e um processo de reciclagem consolidado. Em relação às emissões, somente 1% provêm da operação direta, enquanto 31% são gerados no processo produtivo dos materiais que compõe a embalagem, e 7% das emissões em sua destinação final. Para potencializar os atributos de sustentabilidade da embalagem cartonada, o objetivo desta tese foi explorar estratégias de descarbonização em sua cadeia de valor, mais especificamente (1) nas matérias-primas utilizadas para produzir a embalagem, em particular na produção de papel, buscando compreender o acúmulo de carbono na madeira de plantações florestais de Eucalyptus spp.; e (2) na destinação final embalagem, nomeadamente nos resíduos produtivos do processo de reciclagem. Como 75% da embalagem cartonada é composta por papel, que é produzido a partir das fibras de eucalipto e pinus, o Capítulo 1 focou em alternativas para potencializar a captura de carbono em plantios de eucalipto, analisando dados de 448 parcelas de plantio do Brasil e da Austrália, em uma análise multivariada. Na Austrália, as espécies de Eucalyptus crescem lentamente nos primeiros anos e aceleram após 5-10 anos, enquanto no Brasil a concentração de carbono atinge o máximo entre 4-6 anos e depois declina. O estoque de carbono mostrou maior correlação com elevação e precipitação do que com a temperatura em ambas as regiões, evidenciando a necessidade de estratégias de manejo localizadas. Os Capítulos 2 e 3 investigaram o processo de reciclagem de embalagens cartonadas, buscando alternativas para o resíduo gerado no processo de reciclagem do plástico-alumínio, que hoje é destinado a aterros. O Capítulo 2 caracterizou o resíduo, destacando seu potencial para recuperação energética, com poder calorífico útil de 15,76 MJ/kg após 60 dias de secagem em local coberto, e degradação ideal entre 400°C e 550°C. Classificado como não perigoso (Classe II A), é viável como Combustível Derivado de Resíduos (CDR) e para produção de carvão através da pirólise. O Capítulo 3 investigou a pirólise do resíduo entre 450°C e 750°C, incluindo co-pirólise com 75% de cavacos de madeira de Eucalyptus urophylla x Eucalyptus grandis. A co-pirólise a 750°C melhorou significativamente as propriedades do carvão, aumentando o teor de carbono fixo e a energia útil (27,30 MJ/kg), além de fornecer nutrientes como cálcio, magnésio e potássio, destacando seu potencial uso para aplicações agrícolas. Os resultados evidenciaram a co-pirólise como estratégia sustentável para valorização de resíduos. O presente trabalho contribui com estratégias para a descarbonização da cadeia de valor das embalagens cartonadas, visando reduzir as emissões de gases de efeito estufa tanto no início da cadeia, na produção da matéria-prima, quanto no final, no processo de reciclagem.