Oxidação com Persulfato de Amônio da Biomassa Lignocelulósica e da Biomassa de açaí para a Extração da Nanocristais de Celulose: Estado da arte

The growing interest in the production of Cellulose Nanocrystals (CNCs) is due to the search for new materials. CNCs have shown good performance in polymeric composites because of their nanometric dimensions and strength. CNCs production have had a positive impact because of its low energy consumption, also any lignocellulosic biomass, different from wood can be used. The conventional extraction method of CNCs is the acid hydrolysis using sulfuric acid, hydrochloric acid or a mixture between them. Recently, alternative methods of extraction have aroused interest as they are eco-friendly and efficient. One of them highlights the use of inorganic persulfates solutions in a single process stage, where no pretreatment is necessary. Thus, the CNCs are extracted directly without the previous removal of lignin and hemicellulose. The main advantage of this method is the lower consumption of water, solvents and energy. On the other hand, marketing of acai pulp from the Amazonian region has had an accelerated growing in the internal and foreign markets because of the antioxidant, energetic and nutritious properties of the fruit. Consequently, the generation of biomass has been extrapolated, and the policies about better use of this resource are still modest, resulting in the random dispose and discard of these processing wastes and in environmental problems. This article presents a state-of-the-art of achievement on CNCs extraction through Ammonium Persulfate Oxidation of lignocellulosic biomass, and also the acai berry biomass.O interesse pela produção de Nanocristais de Celulose (NCCs) tem surgido pela procura de novos materiais. Os NCCs apresentam bom desempenho em compósitos poliméricos, por suas dimensões manométricas e sua rigidez. Sua produção impacta positivamente por seu baixo consumo energético e porque seus precursores podem ser qualquer biomassa lignocelulósica, diferente da madeira. A rota de extração convencional dos NCCs é a hidrólise ácida, usando ácido sulfúrico, ácido clorídrico ou uma mistura entre eles. Recentemente, tem-se registrado métodos alternativos de extração, que despertam o interesse para seu estudo por serem ambientalmente amigáveis e eficientes. Um deles destaca o uso de uma solução de persulfatos inorgânicos em uma única etapa de processo, sem prétratamento. Assim, os NCCs são extraídos diretamente sem a remoção prévia da lignina e da hemicelulose. A vantagem é o menor consumo de água, solventes e energia. Por outro lado, a comercialização da polpa de açaí desde a várzea amazônica tem crescido a um ritmo acelerado no mercado interno e externo, pelas propriedades, energéticas e nutricionais da fruta. Consequentemente, a geração de biomassa residual tem-se extrapolado, e as políticas sobre aproveitamento são ainda tímidas, resultando no despejo e descarte aleatório destes resíduos processados e em problemas ambientais. Este artigo apresenta um estado-da-arte sobre os desenvolvimentos em extração de NCCs da biomassa lignocelulósica pela oxidação com Persulfato de Amônio, destacando-se a utilização da biomassa do açaí.El interés por la producción de Nanocristales de Celulosa (NCCs) ha surgido de la búsqueda por nuevos materiales. Los NCCs presentan buen desempeño en compuestos poliméricos por sus dimensiones nanométricas y su alta rigidez. Su producción impacta positivamente pues se requiere bajo consumo energético y, su fuente de extracción, puede ser cualquier biomasa lignocelulósica diferente de la madera. La ruta de extracción convencional de los NCCs es la hidrólisis ácida usando ácido sulfúrico o ácido clorhídrico o una mezcla entre ellos. Recientemente, se han registrado métodos alternativos de extracción, que han despertado interés en su estudio por ser ambientalmente amigables y eficientes. Uno de ellos destaca el uso persulfatos inorgánicos en una sola etapa de proceso, sin pretratamiento. Así, los NCCs son extraídos directamente sin la remoción previa de la lignina y de la hemicelulosa. La ventaja es el menor consumo de agua, solventes y energía. Por otro lado, la comercialización de la pulpa de açaí, desde la Amazonia ha crecido a un ritmo acelerado en el mercado interno y externo, lo cual se debe a las propiedades antioxidantes, energéticas y nutricionales de la fruta. Consecuentemente, la generación de la biomasa residual se ha extrapolado, y las políticas sobre aprovechamiento son todavía modestas, resultando en disposición y descartes aleatorios de los residuos procesados y en problemas ambientales. Este artículo presenta una revisión sobre los desarrollos en extracción de NCCs de la biomasa lignocelulosica por el método de oxidación con Persultafo de Amonio, destacándose la utilización de la biomasa del açaí