Resíduos de couro em biochar: como um problema se transforma em recurso

  • A indústria do couro gera milhares de toneladas de resíduos complexos que, devido a novas regulamentações, não podem mais ser descartados em aterros sanitários ou incineradores.
  • O projeto RECUBIC otimiza a pirólise de resíduos de couro para a obtenção de biocarvões ativados, óleos de interesse químico e gás de síntese.
  • Os biochars resultantes são validados em aplicações práticas, como captura de CO2, tratamento de água, remediação de gases e usos agronômicos e energéticos.
  • Essa estratégia promove a economia circular, abre novos nichos de mercado e é replicável em outros resíduos industriais e regiões com indústria de couro.

resíduos de couro em biochar

La indústria de calçados e couro Está atravessando um momento de profunda transformação, onde Calçados que respeitam o meio ambiente Estão a ganhar importância: todos os anos são geradas milhares de toneladas de resíduos de pele, a maioria dos quais acaba em aterros sanitários ou incinerada. Num contexto em que as regulamentações ambientais se tornam cada vez mais rigorosas, continuar a gerir estes resíduos da forma habitual já não é uma opção viável.

Diante desse cenário, projetos como RECUBIC, liderada pelo ITE e pelo InescopEles demonstram que é possível reverter o problema e transformar sobras de couro em recursos de alto valor agregado. Graças à pirólise, uma tecnologia de tratamento térmico sem oxigênio, esse resíduo deixa de ser um problema ambiental e econômico para se transformar em algo valioso. biochars ricos em nitrogênio, óleos de interesse químico e gás de síntese com utilidade energética, alinhando o setor com a economia circular e a descarbonização.

Um setor chave com um sério problema de desperdício de couro.

La A Comunidade Valenciana representa aproximadamente metade de empresas na indústria espanhola de couro e calçados. Essa forte especialização também tem seu lado negativo: o setor gera anualmente milhares de toneladas de resíduos pós-industriais —recortes, peças defeituosas, retalhos de couro, etc.— que, em sua maioria, acabam em aterros sanitários.

Além dos cortes sólidos, a fabricação de couro gera pó de lixamento, lodo de esgoto, lama e outros subprodutos ligados às diferentes etapas do curtimento, muitos deles contendo sais de cromo e outros compostos químicos. Todo esse fluxo de resíduos possui uma composição complexa que dificulta sua valorização material ou energéticaIsso explica por que existem muito poucos exemplos de reciclagem em escala industrial e, geralmente, em instalações de baixa capacidade.

Um aspecto particularmente delicado é o gestão do couro curtido ao cromoque continua sendo o sistema mais utilizado em todo o mundo — cerca de 90% dos couros são curtidos com sais de cromo trivalente. Embora esse tipo de curtimento ofereça vantagens significativas em termos de desempenho mecânico, resistência e estabilidade dimensional, ele também apresenta um risco: o cromo trivalente, estável e inofensivo em seu estado original, pode oxidar-se. cromo hexavalente, um composto classificado como cancerígeno, se submetido a certas condições de oxidação ou combustão descontrolada.

O problema piora quando o Resíduos de couro são misturados com outros materiais.Eles são submetidos a altas temperaturas na presença de oxigênio ou são manuseados em instalações não projetadas para esses tipos de fluxos. Nessas circunstâncias, a transição de Cr(III) para Cr(VI) torna-se uma possibilidade real, com o consequente impacto na saúde e no meio ambiente.

Para piorar a situação, o cenário regulatório está se tornando cada vez mais exigente: Lei 7/2022 sobre Resíduos e Solos Contaminados —em consonância com as diretivas europeias— proíbe, a partir de 2025, a incineração e o aterro de resíduos orgânicos Especificamente, isso se refere a resíduos industriais de têxteis e produtos similares. Isso inclui diretamente resíduos de couro, razão pela qual o setor está sendo forçado a encontrar alternativas viáveis ​​para evitar infringir a lei.

Neste novo quadro, reforça-se também o seguinte: Responsabilidade Estendida do Produtor (EPR)Isso exige que as empresas se envolvam na gestão dos resíduos gerados por seus produtos ao longo de todo o ciclo de vida: desde o design e a seleção de materiais até a coleta, o tratamento e a recuperação de resíduos pós-consumo. Dessa forma, o couro deixa de ser apenas um excelente material técnico e se torna também um desafio de gestão a longo prazo.

biochar a partir de resíduos de couro

A pirólise como alternativa limpa para transformar resíduos de couro em biochar.

Considerando esse cenário regulatório e ambiental, o A pirólise está emergindo como uma solução tecnológica fundamental. Para o tratamento avançado de resíduos de couro. A pirólise é um processo termoquímico que envolve o aquecimento do material a uma temperatura elevada na quase ausência de oxigênio, de modo que não ocorra combustão, mas sim uma decomposição controlada da matéria orgânica.

Aplicada ao couro, a pirólise gera três frações principaisPor um lado, obtém-se um carbono sólido com elevada área superficial específica e porosidade interna notável; por outro, um óleo de pirólise com compostos de interesse químico; e, finalmente, um gás de síntese ou syngas que podem ser utilizadas para fins energéticos. A distribuição entre essas frações depende de parâmetros como temperatura, tempo de residência ou taxa de aquecimento.

Quando as condições são favoráveis, a fração majoritária é a biochar porosoCom uma estrutura rica em nitrogênio derivada de proteínas do couro, este carvão vegetal pode ser utilizado como material filtrante, suporte catalítico, corretivo agronômico ou mesmo como componente em dispositivos de armazenamento de energia. De fato, sua elevada área superficial e a presença de grupos funcionais nitrogenados multiplicam suas aplicações potenciais.

Uma das grandes vantagens da pirólise em relação à combustão convencional é que Isso permite que grande parte do cromo seja imobilizada na fase sólida. presente no couro curtido, reduzindo assim o risco de formação de cromo hexavalente. Etapas subsequentes de purificação e ativação com carbono permitem um maior refinamento desse controle, de modo que o produto final possa ser usado com segurança em aplicações ambientais exigentes.

Neste campo, centros tecnológicos como Inescop (Centro de Tecnologia de Calçados) O ITE (Instituto de Tecnologia Energética) vem acumulando experiência há anos. Em trabalhos anteriores, o Inescop colaborou com o Instituto Universitário de Materiais da Universidade de Alicante para demonstrar a capacidade dos biochars derivados de couro curtido para reter gases tóxicos como o sulfeto de hidrogênio (H2S) em fluxos de biogás, abrindo caminho para aplicações em estações de tratamento de resíduos e biodigestores.

RECUBIC: valorização de resíduos de couro em biochar de alto valor agregado

Essa base de conhecimento é o alicerce sobre o qual tudo é construído. RECUBIC (Revalorização de Resíduos de Couro em Biochar para Aplicações em Tratamentos Ambientais), uma iniciativa financiada pelo IVACE+i e pela União Europeia através do Programa Operacional FEDER da Comunidade Valenciana 2021-2027. O projeto, com diferentes dossiês (por exemplo, IMDEEA/2025/54 e IMDEEA/2025/96) dependendo da linha de trabalho específica, é desenvolvido entre 2025 e 2026 e tem um orçamento de cerca de 360.000 euros.

El O ITE coordena a iniciativa.contribuindo com seu conhecimento em processos energéticos e pirólise, enquanto A Inescop é responsável pela parte relacionada ao couro.Esta colaboração envolve a caracterização de resíduos pós-industriais, a avaliação de diferentes tipos de sucata, a seleção de amostras representativas e a definição de condições operacionais adequadas. Ela garante uma abordagem abrangente, desde a origem do resíduo até a validação dos produtos resultantes.

O principal objetivo da RECUBIC é Desenvolver e otimizar um processo específico de pirólise para resíduos de couro. que permite transformá-los em produtos de alto valor agregado: biocarvões ativados para remediação ambiental, óleos com potencial para usos químicos ou combustíveis renováveis ​​e gás de síntese para aplicações energéticas. Tudo isso garantindo a viabilidade técnica, econômica e ambiental do esquema proposto.

Ao longo do projeto, o trabalho é realizado em Identificação e classificação dos diferentes fluxos de resíduos. Os materiais utilizados são provenientes da indústria de calçados e artigos de couro: sobras de couro curtido ao cromo, resíduos de diferentes acabamentos, misturas com tecidos, etc. O objetivo é garantir que o processo desenvolvido seja o mais amplo e replicável possível, de forma a poder ser aplicado a uma grande variedade de subprodutos com adaptações mínimas.

Na seção de processos, o ITE e o Inescop se concentram em otimização da fração carbonáceaAjustando temperaturas, atmosferas, tempos e possíveis etapas de ativação química ou física, o objetivo é obter carbonos porosos com alta área superficial, estrutura rica em nitrogênio e funcionalidade adequada para diversos usos: desde filtros de água e ar até eletrocatalisadores ou fertilizantes agrícolas.

Em paralelo, o Composição e desempenho de óleos de pirólise e gás de sínteseEssa abordagem avalia a adequação desses materiais como biocombustíveis, misturas de combustão para caldeiras ou motores, ou como precursores para a indústria química. Ela permite maximizar o aproveitamento de cada fração gerada, minimizando o desperdício e respeitando os princípios da economia circular.

Aplicações ambientais do biochar de couro

Os Biochar ativado a partir de resíduos de couro Eles se posicionam como materiais altamente versáteis no campo dos tratamentos ambientais. Graças à sua estrutura porosa e à presença de nitrogênio em sua matriz carbonácea, podem competir com os carvões ativados convencionais de origem fóssil e até mesmo superar algumas de suas características de desempenho.

Uma das linhas mais proeminentes é o seu uso como adsorventes de gases poluentesIsso é especialmente relevante em sistemas onde o sulfeto de hidrogênio (H2S) é gerado, um gás tóxico e corrosivo frequentemente encontrado em biodigestores e digestores anaeróbios. Testes anteriores conduzidos pela Inescop demonstraram a capacidade desses carvões de reter H2S de forma eficaz, melhorando a qualidade do biogás.

Outra aplicação fundamental é a captura de dióxido de carbono (CO2) Em fluxos industriais com altas concentrações desse gás, como os relacionados à produção de cimento, o projeto RECUBIC inclui testes específicos para avaliar o comportamento de biochars em condições reais de emissão de CO2, buscando soluções que contribuam para a descarbonização do setor.

No setor de água, estão sendo testados biochars derivados do couro como Material filtrante para a remoção de contaminantes em águas residuais.incluindo compostos emergentes e substâncias difíceis de remover com tecnologias convencionais. O alto grau de porosidade e a química da superfície do carvão são fundamentais para reter uma ampla gama de contaminantes.

Além disso, a integração desses materiais é explorada em processos de compostagem e biodegradação aprimoradaAproveitando sua capacidade de reter nutrientes, estabilizar o ambiente e promover a atividade microbiana, o biochar pode atuar como um corretivo agronômico em solos agrícolas, melhorando a retenção de água, aeração e fertilidade, além de fixar o carbono de forma mais estável no solo.

Além disso, a natureza nitrogenada desses carvões abre caminho para seu uso como eletrocatalisadores em processos eletroquímicosIsso inclui reações para a produção de hidrogênio verde ou peróxido de hidrogênio (H2O2). Ao substituir materiais nobres como a platina por carbonos avançados mais econômicos, os custos são reduzidos e a sustentabilidade geral das tecnologias emergentes é aprimorada.

Validação industrial e colaboração com empresas líderes.

Uma característica fundamental do RECUBIC é que ele não se limita à pesquisa laboratorial: Desde a sua concepção, foi projetado com um forte foco na indústria.Para atingir esse objetivo, o projeto conta com a colaboração de empresas de diferentes setores que contribuem com resíduos, condições reais de operação e cenários de uso específicos para os materiais desenvolvidos.

Entre as empresas colaboradoras está Çimsa Cementos Espanha, líder internacional em cimento branco. Seu papel na RECUBIC concentra-se em Avaliação da eficácia do biochar na captura de CO2 em seus fluxos de gás de processo. A empresa fornece dados sobre vazões, temperaturas e composição dos gases emitidos, o que constitui um ambiente de teste realista para validar as soluções propostas.

No contexto do ciclo integrado da água, FACSA (Sociedade de Fomento Agrícola Castellonense, SA), pertencente ao Grupo Gimeno, é responsável por Testando o uso de biochar na retenção de contaminantes em águas residuais.Aproveitando sua experiência em tratamento de água e gestão de recursos. Por sua vez, SAV (Agricultores da Vega de Valência) A empresa fornece águas residuais de suas estações de tratamento para a realização de testes adicionais sobre a eficácia do material carbonáceo.

Na fase de fornecimento de matéria-prima, Corte DIAFA, uma empresa familiar do setor calçadista, contribui com o resíduos pós-industriais do couro curtido ao cromo e fornece informações detalhadas sobre sua origem, tratamentos anteriores e os processos pelos quais são gerados. Esse conhecimento é fundamental para Identificar os fluxos de resíduos mais abundantes e representativos. e, portanto, projetar um processo de pirólise que faça sentido em escala setorial.

A empresa SUEZ Soluções Inteligentes e Ambientais, especializada em soluções para monitoramento e tratamento de contaminantes na água, solo e ar, lida com Verificar o desempenho do carvão ativado em condições reais.Especificamente, avalia a remoção de H2S na corrente gasosa de saída de um biodigestor instalado na ETE de Rincón de León (Alicante), o que permite comparar os resultados de laboratório com uma instalação em operação.

Na área de tecnologias avançadas e energia limpa, a empresa valenciana MATTECO, dedicada à nanotecnologia e aos materiais para a produção de hidrogênio verde, participa do avaliação de carbonos como eletrocatalisadores para processos de eletrólise e produção de peróxido de hidrogênio. Essa linha de pesquisa abre um campo interessante para demonstrar que os biochars derivados do couro podem competir com catalisadores à base de metais nobres, reduzindo custos e o impacto ambiental.

Finalmente, Ensaios e desenvolvimentos agrícolas da SinyentCom laboratório próprio e experiência em ensaios agronômicos, é responsável por validar a aplicação de biochar como corretivo de solo e suporte para compostagemOs testes têm como objetivo medir a melhoria da fertilidade do solo, a retenção de nutrientes e o aumento da biodegradação de materiais compostáveis, completando assim a gama de aplicações do biochar.

Economia circular, replicabilidade e potencial para além do couro.

A abordagem da RECUBIC se encaixa perfeitamente com a princípios da economia circularEm vez de extrair novos recursos para fabricar materiais, o processo parte de resíduos já gerados pela indústria do couro e lhes dá uma segunda vida na forma de produtos de maior valor agregado. Isso reduz a pressão sobre os recursos naturais, evita o acúmulo de resíduos em aterros sanitários e ajuda a mitigar outros impactos ambientais, como as emissões de gases de efeito estufa.

Embora o projeto seja inicialmente desenvolvido na Comunidade Valenciana, sua Este modelo é perfeitamente aplicável a outras regiões. Com uma estrutura industrial semelhante, a Espanha é o sétimo maior exportador mundial de peles e couros em bruto, representando aproximadamente 4,4% das exportações globais, e o oitavo maior exportador de peles curtidas, representando 3,5% do total. Esses números ilustram o enorme potencial para a aplicação de tecnologias como a pirólise de resíduos de couro, não apenas em âmbito nacional, mas também internacional.

Em escala global, estima-se que A indústria do couro gera cerca de 6 milhões de toneladas de resíduos por ano.Isso torna a gestão desses fluxos uma prioridade para a sustentabilidade do setor. Iniciativas como a RECUBIC oferecem um roteiro concreto para transformar um problema generalizado em uma fonte de oportunidades tecnológicas e de negócios.

Além disso, os responsáveis ​​pelo projeto salientam que O potencial da pirólise não se limita ao couro.A mesma tecnologia pode ser usada para valorizar uma ampla gama de resíduos: resíduos florestais (lascas de pinho, galhos de poda), resíduos agrícolas (palha, cascas de nozes, caroços de azeitona), lodo de esgoto ou mesmo resíduos têxteis de difícil reciclagem. Essa versatilidade abre caminho para uma nova geração de soluções focadas na valorização de resíduos, com aplicações nas áreas de energia, meio ambiente e agricultura.

Do ponto de vista empresarial, o projeto contribui para o competitividade do tecido industrialAo permitir que empresas dos setores têxtil, calçadista, de água, cimento e energia explorem novos nichos de mercado ligados a materiais sustentáveis, isso facilita sua adaptação a um contexto em que as exigências ambientais e o uso responsável dos recursos deixaram de ser opcionais e se tornaram requisitos para se manterem competitivas.

RECUBIC também inclui ações de disseminação e transferênciaEssas atividades incluem workshops técnicos, publicações especializadas e colaborações com empresas dos setores de energia e meio ambiente. Elas visam ampliar o impacto do projeto, compartilhar seus resultados com outros setores e acelerar a adoção de suas soluções em diversos contextos de produção.

Considerando o panorama geral, o compromisso com a transformação do resíduos de couro em biochar e outros produtos valiosos Isso ilustra como a inovação tecnológica e a colaboração entre centros de pesquisa e empresas podem transformar resíduos problemáticos em um recurso estratégico. Ao fazer a transição de aterros sanitários e incineradores para biochar ativado, óleos úteis e gás de síntese, o setor de couro e calçados não só cumpre as novas regulamentações, como também fortalece sua sustentabilidade, abre novas oportunidades de negócios e se posiciona melhor para enfrentar os desafios ambientais e econômicos dos próximos anos.

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