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Química

Barato, eficiente y líder en el mercado

Nuevo compuesto para la industria de celulosa reduce costos y no contamina

La empresa Logos Química, de Barueri, en la región metropolitana de São Paulo, estableció en 1997, una meta que algunos centros tecnológicos internacionales todavía persiguen: desarrollar una alternativa al uso del ácido dietileno trilamino pentacético (DTPA). Por entonces, este producto era la única sustancia química (quelante) utilizada en la eliminación de compuestos metálicos indeseables en el proceso de blanqueamiento de la pulpa de celulosa del eucalipto que poseía el sello de “tecnología limpia”.

Con el apoyo de la FAPESP, por medio del Programa de Innovación Tecnológica en Pequeñas Empresas (PIPE), Logos alcanzó sus objetivos. En 1999, la empresa lanzó la familia de quelantes polifuncionales Logosperse, que combina tres moléculas a base de fosfonatos sintetizadas en su laboratorio. Este producto, que no perjudica al medio ambiente, sustituye al DTPA con la ventaja de que puede utilizarse tanto en medio alcalino como en medio ácido, reduciendo los costos de producción y diminuyendo la corrosión en los equipos y componentes de acero inoxidable utilizados por la industria de papel y celulosa.

El nuevo producto ya ha conseguido una participación del 36% en el mercado nacional, situándose como líder del sector de quelantes para blanqueamiento de celulosa en Brasil. Un detalle: en este área, Logos, que tiene clientes como Aracruz Celulose, Cenibra y Jafel, compite con gigantes de la industria química internacional, como Dow, Basf y Monsanto. Las perspectivas comerciales del producto apuntan también hacia el exterior. “Estamos testando la aplicación de los quelantes Logosperse para un fabricante de celuloa y papel de Portugal”, cuenta el director comercial de la empresa, Valério Gabrielli. Según él, las perspectivas de exportación del producto son enormes.

“No se trata de sustituir un producto tradicional, sino de un avance tecnológico real”, comenta el ingeniero Hugo Antonio Vilca Meléndez, que coordinó el proyecto a partir del Laboratorio de Eletroquímica y Corrosión de Ingeniería Química de la Escuela Politécnica de la Universidad de São Paulo (USP), con consultoría de la profesora Idalina Vieira Aoki, responsable del laboratorio.” Los quelantes Logosperse reducen la utilización de peróxido de hidrógeno, la popular agua oxigenada, en el blanqueamiento de la celulosa, y otros materiales, lo que promueve una caída de los costos en torno a un 50%”, afirma Gabrielli.No en balde, en el año 2000 el producto representaba el 5% de la facturación de Logos, que fue de 15 millones dereales. Según José Paulo Bonsonaro, director administrativo, la empresa alcanzará los 20 millones de reales este año. La empresa interviene en la fabricación de productos químicos para la industrialización de tintas, plásticos, tratamiento de aguas, azúcar y alcohol y, claro, celulosa y papel.

Proceso de depuración
La fabricación de celulosa consiste, básicamente, en la transformación da madera en material fibroso, la pasta o la pulpa. Después de un proceso trabajoso con la cocción y eliminación de impurezas, el material resultante todavía contiene compuestos orgánicos que mantienen el color natural de la celulosa, el marrón. Es entonces cuando el material es sometido al blanqueamiento, proceso al que seguirá una nueva depuración.

“La necesidad de uso de quelante durante el blanqueamiento surgió cuando, a partir del inicio de la década del 90, una parte de la industria adoptó procesos menos nocivos para el medio ambiente, al sustituir parcialmente el cloro por el peróxido de hidrógeno”, dice el profesor Francides Gomes da Silva Júnior, del Departamento de Ciencias Forestales de la Escuela Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (Esalq-USP). El papel del quelante es “secuestrar” los iones metálicos, como el hierro, el cobre y el manganeso, existentes en la pasta marrón de la celulosa, que de otro modo reaccionarían como el peróxido de hidrógeno, degradando y comprometiendo el índice de blancura del producto.

Sin embargo, la introducción en el proceso de DTPA, que ya era utilizado para quelación en las áreas de tintas y de medicamentos, exigió el establecimiento de una nueva etapa en el blanqueamiento. Como el compuesto no puede ser utilizado en medio alcalino, era preciso incluir un nuevo proceso para rebajar el pH de la pasta. “Esta etapa se convierte en innecesaria con el uso de los productos de Logos, que trabajan tanto en medio ácido como en alcalino”, comenta Silva.

Elección de las moléculas
“La opción por la familia de los fosfonatos se basó en la mención de sus propiedades quelantes en publicaciones científicas originadas, sobre todo, en Rusia”, cuenta Ademir de Azevedo Marques, director de investigación y desarrollo de Logos. “Una ventaja adicional de estos compuestos es su acción anticorrosiva.” Logos sintetizó, desde el inicio, cuatro moléculas, para después elegir las dos que produjeran los mejores resultados.

La viabilidad comercial de las moléculas resultantes en la línea Logosperse dependía, sin embargo, de la realización de ensayos para evaluar su eficacia como quelante en el proceso de blanqueamiento y sus efectos corrosivos sobre los equipos utilizados por la industria. “Recurriendo al PIPE, realizamos ensayos de última generación”, se alegra Bonsonaro. Los ensayos relativos a la acción quelante de las moléculas sintetizadas por la Logos quedaron a cargo de Esalq.

“Trabajamos con la secuencia de la industria en la que la pulpa se trata con dióxido de cloro y, después, con peróxido de hidrógeno”, recuerda Silva. Se comparó también el desarrollo de los productos de Logos con el DTPA. En todos los ensayos, los resultados fueron muy positivos para el producto de Logos.Parael análisis de corrosión, se utilizó el acero inoxidable 304, material usado en los equipos y componentes de la industria de celulosa. Estas pruebas se hicieron en Ingeniería Química de la Escuela Politécnica de la USP.

Una vez más, el quelante polifuncional se reveló ventajoso en relación al DTPA.Para el Laboratorio de Eletroquímica y Corrosión de la Poli, el apoyo de la FAPESP al proyecto de Logos trajo también buenas novedades. Gracias a él, fue posible adquirir diversos equipos. “Son instrumentos que le permitirán al laboratorio poder realizar ensayos considerados de punta a nivel nacional e internacional”, observa Meléndez.

Productos avanzados
Para Logos, el proyecto fue importante para reafirmar su potencial en investigación. Nacida hace diez años, la empresa tiene como política invertir entre el 3% y el 5% de sus ingresos en investigación y desarrollo. “Para nosotros, garantizar que al menos un 30% de las ventas se generen mediante productos lanzados en los tres últimos años es un honor”, afirma Bonsonaro. Además de laboratorio propio, Logos contrata servicios en las universidades, como la Esalq y la Poli, de la USP, y la Universidad Federal de Viçosa (UFV).

“Estamos desarrollando cerca de 30 proyectos en nuestro laboratorio”, afirma Bonsonaro. “Además, estamos ampliando nuestra capacidad de producción. Pasando de 650 toneladas mensuales (t/mes) de productos químicos a 3.500 t/mes, este mismo año, con una nueva unidad productiva, en el municipio de Leme, entre Campinas y Rio Claro”. Una ampliación que aumentará las posibilidades de producción y suministro de productos químicos industriales en el país.

El proyecto
Desarrollo y Evaluaciónde Seudoquelantesen el Blanqueamiento de Pastade Celulosa por H2O2 y en la Inhibiciónde Corrosión de los Equipos (nº 97/07395-6); Modalidad Programa de Innovación Tecnológica en Pequeñas Empresas (PIPE); Coordinador Hugo Antonio Vilca Meléndez – Logos; Inversión 175.806,80 reales y 85.940,80 dólares

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