Projecto Shellution – Desenvolvimento de ECO-Produtos inovadores pela incorporação de carbonato de cálcio biogénico (Resíduos)
Projeto nº POCI-01-0247-FEDER-033657
LISBOA-01-0247-FEDER-033657
Objetivo principal: Reforçar a Investigação, o Desenvolvimento Tecnológico e a Inovação
Região de Intervenção: Centro e Lisboa
Entidade Beneficiária:
OMYA, S.A. (líder)
The Navigator Company, S.A.
DEROVO – Derivados de Ovo, S.A.
Instituto Pedro Nunes
RAIZ – Instituto de Investigação da Floresta e Papel
Data de aprovação: 25-05-2018
Data de Início: 01-07-2018
Data de conclusão: 29-10-2020
Custo Total Elegível: 699.549,26€
Apoio financeiro da União Europeia: FEDER – 426.037,74€
Objetivos, atividades e resultados atingidos:
Objetivo: O objetivo principal do projeto visa não só a valorização de um resíduo proveniente da indústria alimentar, como também o desenvolvimento de produtos micronizados de carbonato de cálcio com origem em Casca de Ovo com propriedades diferentes dos produtos atuais (Carbonato de Cálcio Geológico - GCC e Precipitado de Carbonato de Cálcio - PCC).
Atividades: O projeto Shellution apresenta um conjunto de 8 atividades que envolvem investigação industrial, desenvolvimento experimental e gestão técnica do projeto, desenhadas para garantir o cumprimento dos objetivos propostos pelo consórcio. Estas atividades subdivididas em tarefas são lideradas pelos parceiros que mais contribuem ou podem delinear a estratégia a cumprir e agregam os parceiros com as competências necessárias ao seu desenvolvimento.
Atividade 1 – Seleção /otimização da casca de ovo como Matéria-prima
Atividade 2 – Desenvolvimento e otimização de BCC’s para integração sustentável os produtos pré-definidos
Atividade 3 – Formulação de tintas com BCC
Atividade 4 – Formulação de papel com BCC
Atividade 5 – Ensaios de validação os produtos
Atividade 6 – Gestão da propriedade intelectual
Atividade 7 – Promoção e divulgação dos resultados
Atividade 8 – Gestão técnica do projeto
Resultados alcançados: A substituição do carbonato de cálcio de origem geológica (GCC) pelo carbonato de cálcio com origem na Casca de Ovo (BCC) permite não só a valorização de um resíduo, como também a obtenção de carbonato de cálcio com um custo energético inferior. Para além disso, incrementa as propriedades dos produtos finais, utilizando as características sui generis da casca de ovo, nomeadamente, o elevado teor em carbonato de cálcio, que representa cerca de 95 a 96%, e a sua nanoporosidade interna.
De forma a ser possível utilizar este produto final como filler para as indústrias mencionadas, a casca de ovo foi submetida a um conjunto de tratamentos, nomeadamente, remoção da membrana, micronização e branqueamento da casca.
A eliminação da membrana considerou-se essencial para não afetar as diversas propriedades e requisitos exigidos, tanto na tinta como no papel, tendo esta sido eliminada com recurso a um processo de trituração e lavagem, onde se utilizou a diferença de densidades para promover a separação.
De acordo com os resultados obtidos nos testes realizados foi possível determinar que a adição de BCC podem manter ou até mesmo aumentar o desempenho de tintas e papel fabricados com cargas convencionais.
Assim, a adição de BCC na formulação, com PVC (pigment volume concentrations) médio e alto, resultou em tintas com maior opacidade que o GCC. A porosidade do BCC poderá aumentar a superfície de reflexão da luz, no revestimento de tinta seca, ou fortalecer o revestimento de tinta se preenchida com material ligante.
Por outro lado, a substituição do GCC pelo BCC na formulação do papel, mostra que é possível aumentar as propriedades mecânicas do papel, nomeadamente o índice de tração com elevado volume específico. Para além disso, foi ainda possível comprovar que a nanoporosidade da casca promove um gradiente de propriedades de absorção.
No seguimento dos resultados positivos alcançados encontra-se em vista o scale-up do processo produtivo.
Microscopia eletrónica de varrimento a amostras desenvolvidas de BCCs.
Casca de ovo antes da moagem
Casca de ovo após a moagem
Corte transversal da casca de ovo
Porosidade da casca de ovo
Porosidade da casca após moagem