Целулозата е най-разпространената структура в зеленчуците и се използва широко като суровина в ежедневните продукти

Редактирано и преоразмерено изображение на Дейвид Клоуд е достъпно в Unsplash

Целулозата е основната структурна клетъчна маса на растенията. Образувано от свързани глюкозни мономери, то е открито през 1838 г. от френския химик Анселме Пайен, който определя химическата му формула. Целулозата е важна суровина за промишлеността, която я извлича от различни зеленчуци, като евкалипт, бор, памук, бамбук и др.

За какво е евкалипт?
Био памук: какво представлява и предимствата му

Къде присъства

Целулозата е един от най-често срещаните материали в ежедневието. Той служи като суровина за различни видове хартия, пелени за еднократна употреба, тъкани, тоалетна хартия, абсорбенти, пълнители на таблетки, емулгатори, сгъстители и стабилизатори за преработени храни (като хамбургери и настъргано сирене), лепила, биогорива, строителни материали и ето го.

В храните, консумирани в натура, като листа и зеленчуци, целулозата играе важна роля за образуването на фекална торта, подпомагайки функционирането на храносмилателната система на човека.

Какво представляват пресните, преработени и ултрапреработени храни

Изследвания от Медицинския факултет на Университета на Вирджиния разкриха как растенията създават носещите конструкции, които им позволяват да растат. Те тъкат целулозните вериги в кабеловидни структури, наречени „микрофибрили“. Тези микрофибрили осигуряват решаваща подкрепа за клетъчните стени на сухоземните растения и им позволяват да увеличат налягането в клетките си. Този натиск позволява на растенията да растат към небето.

Как се обработва

Целулозата се произвежда естествено от различни видове зеленчуци и преминава през поредица от процеси, които трябва да се използват от индустрията. Тези процеси се разделят на горско стопанство, подготовка на дървесина, производство на целулоза, сушене и довършителни етапи. Проверете спецификата на всяка фаза:

Горска сцена

Процесът на производство на целулоза започва със засаждането на зеленчукови семена, които служат като източник на целулоза.

Подготовка на дърво

След нарязването на тези отглеждани зеленчуци дървените трупи се изпращат до фабрики, където се обелват и отвеждат на раздробявачи, за да се трансформират в чипове, които са малки парчета дърво.

Получаване на целулоза

Чипсът се транспортира до смесителите, където започва готвенето или каширането. Целулозата служи за омекотяване на дървесината и улесняване на раздробяването и делигнификацията - което се състои в отделяне на лигнин - отговорно за цвета и здравината на дървесните влакна.

След отделянето на лигнин се извършва измиване и пресяване, за да се отстранят примесите, които ще бъдат използвани повторно в процеса.

След пресяването целулозата се подлага на процес на избелване, който се състои в обработка на целулозата с определени химически реагенти с цел подобряване на нейната яркост, чистота и химическа чистота. Колкото по-ефективен е процесът на делигнификация, толкова по-малка е необходимостта от избелващи реактиви. Избелването може да се извърши по два основни метода: киселинен или сулфитен метод и алкален или крафт метод, който се използва най-често в Бразилия. В случай на стандартен процес , последователността, използвана за избелване, се стартира с хлорен газ (или елементарен хлор).

Сушене

Накрая, след избелването, целулозата се изпраща за изсушаване. Целта е да се отстрани водата от целулозата, докато достигне точката на равновесие с относителната влажност на околната среда. В края на сушилнята е фрезата, която намалява лентата до определена форма.

Въздействия върху околната среда

Етапите на подготовка на целулоза, които най-много оказват въздействие върху околната среда, са горският етап, избелването и изхвърлянето на отпадъци.

В бразилския случай суровината за целулоза идва от засадени дървесни ферми. В скандинавските страни и Канада той се получава от държавни местни гори, което представлява значителен проблем за обезлесяването на местни гори, главно поради това, че местните видове бавно растат. От друга страна, при засадените дървета въздействията върху околната среда са свързани главно със загубата на биологично разнообразие (както флора, така и фауна), причинена от монокултура, изтощение на почвата, нашествие на вредители и замърсяване на водните ресурси, поради използването на пестициди.

Етапът на избелване на пулпата се появява често в дискусии за опазване на околната среда. Наличието на хлор и органични вещества, включително лигнин, представлява по-голямата част от избелващите води и допринася за образуването на хлорорганични съединения - вещества със значително въздействие върху околната среда. За да научите повече по тази тема, вижте статията „Какво представляват хлорорганините?“.

Голямата трудност на стандартния процес (обяснен в етапа на подготовка на целулоза) е, че наличието на тези хлорорганини, хлориди и ниското съдържание на твърди вещества в отпадъчните води го правят неподходящ за изпращане в цикъла на възстановяване, което налага лечението течни отпадъчни води в края на производствената верига.

В случай на монокултури от евкалипт (вид, широко използван от целулозната промишленост, главно поради бързото му развитие), друго често изтъквано въздействие върху околната среда е високата консумация на вода от дърветата и тяхното въздействие върху почвената влага, реките и подпочвените води. .

Евкалиптът може да причини сухота на почвата при използване на съдържащите се в нея водни резерви и в този случай може да навреди и на растежа на други видове, резултат от така наречената „алелопатия“.

От друга страна, в статия, публикувана от Revista do BNDES, се посочва, че въпреки високата консумация на вода, това не означава непременно, че евкалиптът изсушава почвата в региона, където е вкаран, или че влияе върху водните маси. Това е така, защото според статията сухотата на почвата в евкалиптовите гори зависи не само от консумацията на вода от растенията, но и от плювиометричните валежи в района на растеж.

Ползи за околната среда

В обезлесените и обеднели почви отлагането на органични отпадъци от производството на целулоза и хартия има някои благоприятни ефекти, като повишаване на рН с последващо увеличаване на наличността на някои хранителни вещества, по-специално фосфор и микроелементи; повишен капацитет на обмен на катиони на почвите; включване на минерални хранителни вещества, необходими на дърветата; подобряване на физическите свойства като гранулометрия, капацитет за задържане на вода и плътност на почвата; повишена биологична активност на почвата, ускоряване на разлагането на постелята и цикличността на хранителните вещества. Почвите, използвани за бразилско залесяване, с редки изключения, са с ниско плодородие, дори за горско стопанство.Корекцията на тези почви е необходима за подобряване на плодородието и високото ниво на органични вещества увеличава наличността на минерални хранителни вещества и способността да задържат вода и катиони в почвата. Струва си обаче да се спомене, че този случай се отнася само за обеднели преди това почви.

Друго предимство е, че засаждането на монокултури в предварително обезлесени райони помага за улавянето на CO2 по време на растежа на растителността, главно защото, както посочва Фернандо Рейнах в статия, публикувана от вестник Estado de S. Paulo, по-голямата част от улавянето на CO2 от растенията е дава във фазата си на растеж. Във фаза за възрастни няма улавяне на CO2, който не се отделя отново през нощта. Струва си обаче да се спомене, че това предимство е от полза само когато площта, където ще се извършва въпросното засаждане, вече е в състояние на влошаване и обезлесяване; и че след изрязване на дървета за получаване на целулоза въглеродът, фиксиран в дърветата, има тенденция да се връща в атмосферата.

В сравнение с екзотични видове (които не са местни за бразилските биоми), като евкалипт - засадени под формата на монокултура - местните зеленчуци и засадени по агроекологичен начин винаги са по-изгодни от гледна точка на екологичните ползи - например, стимулиране на самото биологично разнообразие .

Сертифициране

Поради потенциала за въздействие върху околната среда на сектора за производство на целулоза (базиран на гори), има изискване (от страна на потребителите) да се генерират възможно най-ниски въздействия върху околната среда (отрицателни външни ефекти) в производствената верига на продукти, произведени от целулоза.

Кои са положителните и отрицателните външни ефекти?

Сертифицирането е начин за информиране на най-взискателните потребители за техния ангажимент (от страна на производителите) да намалят вредните външни фактори за околната среда (обезлесяване в Амазонка, неуважение към местните райони и др.) В рамките на определени критерии, предварително установени от въпросното сертифициране.

Какво е синята амазонка?
Обезлесяването в Амазонка: причини и как да се борим с него
Тропическа гора на Амазонка: какво е тя и нейните характеристики

Чрез логото на системата за сертифициране, отпечатано върху опаковката на продукта (както се среща в опаковките от сулфитни листове), потребителят може да знае как е произведен продуктът.

Международно приетите системи за сертифициране, които съществуват в Бразилия, са стандартът ISO 14001, сертификатът CerFlor и сертификатът FSC. Всеки от тях има своите изисквания, определени по различни начини.

Експлоатацията на тропически гори, свързана с изчезването на видове и обезлесяването, оказа натиск за сертифициране на дейностите по добив на гори като алтернатива, която да гарантира добри практики в управлението на горите. Проблеми, свързани със сертифицирането, обаче вече са изправени. Сред тях е липсата на стандартизация в одиторските методи на сертифициращите органи, малкото обществено познание за сертифицирането и малкото инвестиции в промоция от печатите.

Сертификатите на FSC, прилагани в Бразилия, особено в горите ipê, са оспорени за тяхната легитимност, което създава атмосфера на съмнение относно ефективността на стандартите, приети от сертифициращите органи, отговорни за този печат в страната. Основното обвинение в случая е, че параметрите са много общи и няма обективни показатели за измерване на горските дейности. На уебсайта на FSC в Бразилия се казва, че „FSC сертифицирането е международно призната система за гарантиране, която идентифицира чрез своето лого дървен материал и недървесни продукти с произход от добро управление на горите. Всяко предприятие, свързано с операции по управление на горите и / или производствената верига от горски продукти, която отговаря на принципите и критериите на FSC, може да бъде сертифицирана ".