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Tudo sobre a madeira: Laboratório de Produtos Florestais do Serviço Florestal dos EUA

Com uma taxa de reciclagem de 95%, as paletes e os contentores de madeira são uma parte essencial das iniciativas ecológicas destinadas a criar uma cadeia de abastecimento mais sustentável. Grande parte da investigação sobre os produtos de madeira enquanto recurso renovável e sustentável é realizada pela indústria de produtos florestais em colaboração com entidades governamentais. Na publicação desta semana, a Nature’s Packaging irá explorar uma dessas agências, aprofundando o tema do Laboratório de Produtos Florestais do Serviço Florestal dos Estados Unidos.

Origem

O Laboratório de Produtos Florestais (FPL) foi criado em 1909 sob a direção doprimeiro diretor do Serviço Florestal – Gifford Pinchot. Este, juntamente com McGarvey Cline e Overton Price, reconheceu a necessidade de uma instituição dedicada ao estudo, à investigação e ao ensaio das propriedades físicas da madeira para fins comerciais, industriais e militares.

McGarvey Cline é considerado a força motriz por trás da criação do laboratório e liderou a iniciativa de estabelecer uma parceria com uma universidade. Cline percebeu que a celebração de um acordo de colaboração com uma universidade beneficiaria tanto o percurso de formação técnica e investigação na área da madeira, como contribuiria para o desenvolvimento de um fluxo constante de conhecimentos especializados para o setor dos produtos florestais. Foi também ele quem selecionou os primeiros 45 cientistas e funcionários para integrar o laboratório.

McGarvey Cline escolheu a Universidade de Wisconsin em Madison como sede oficial do primeiro Laboratório de Produtos Florestais e foi nomeado o seu primeiro diretor oficial. A cerimónia oficial de inauguração realizou-se a4 de junho de 1910, tendo o edifício e as instalações laboratoriais sido renovados em 1932.

Laboratório de Produtos Florestais

Visão e Missão

O atual plano estratégico do Laboratório de Produtos Florestais foi elaborado em 2010. Este inclui tanto a declaração de missão como a declaração de visão do FPL:

Missão – Identificar e realizar investigação inovadora sobre a utilização da madeira e das fibras que contribua para a conservação e a produtividade dos recursos florestais, sustentando assim as florestas, a economia e a qualidade de vida.

Visão – Ser líder mundial na investigação inovadora sobre a utilização da madeira, com vista a melhorar significativamente a qualidade de vida e a competitividade nacional, preservando simultaneamente a madeira e a fibra. Ao concretizar a nossa visão, contribuiremos para criar um futuro em que as pessoas em todo o mundo beneficiem de florestas e pastagens saudáveis, que forneçam madeira em toro, madeira serrada maciça, compósitos, fibra, produtos químicos, energia e outros materiais renováveis de forma sustentável.

Áreas de investigação

Atualmente, o foco da FPL centra-se em cinco áreas-chave:

Compostos Avançados – representando mais de 40% do total de materiais utilizados na construção residencial, a FPL trabalha no desenvolvimento de produtos compostos a partir de materiais de base biológica. Os compostos são especialmente úteis porque podem ser fabricados a partir de fibras, partículas e lascas de espécies de árvores de menor porte, podendo também utilizar resíduos de madeira pós-industriais e pós-consumo.

Estruturas Avançadas – centradas na criação de tecnologias inovadoras à base de madeira para habitação e edifícios, tais como produtos de madeira transformada, controlo da humidade, revestimentos e acabamentos de alto desempenho, adesivos, preservação da madeira e compósitos. Muitos dos materiais utilizados na construção moderna de casas e edifícios com estrutura de madeira têm origem aqui.

Biorrefinaria florestal – centrada no desenvolvimento de combustíveis e produtos químicos de base biológica. Este conjunto de tecnologias recorre a métodos químicos, bioquímicos e térmicos para produzir combustíveis e produtos químicos a partir da biomassa. Além disso, esta área também se dedica a estudar formas eficientes e eficazes de remover a biomassa lenhosa que pode sufocar as florestas e provocar incêndios florestais de grandes proporções.

Nanotecnologia – investigação na área da nanocelulose através da utilização de técnicas estruturais, químicas e mecânicas. Esta secção também inaugurou a Unidade Piloto de Nanocelulose em 2012, que se tornou uma das principais instalações de investigação a nível mundial nesta área.

Utilização da biomassa lenhosa – com foco na utilização de material arbóreo de pequeno diâmetro, em excesso e subutilizado, que representa um crescimento excessivo significativo das florestas. Esta área de destaque tem-se empenhado em identificar outras formas de utilizar este material para criar subprodutos e negócios rentáveis. Entre os exemplos contam-se materiais estruturais para utilização em pontes, passadiços e edifícios.   

FPL e paletes de madeira

A Pallet Foundation, em colaboração com a National Wooden Pallet & Container Association, publicou recentemente uma Declaração Ambiental de Produto (EPD). Este importante documento está à disposição do público e fornece dados e informações ambientais transparentes, factuais e específicos do produto, que são verificados de forma independente através do programa EPD da UL Environment.

Uma parte fundamental da EPD é a Avaliação do Ciclo de Vida, um estudo realizado pelo Laboratório de Produtos Florestais (FPL) que avaliou o impacto ambiental do fabrico e da reciclagem de paletes de madeira. O estudo abrangeu todas as fases do ciclo de vida da cadeia de abastecimento das paletes de madeira, desde a origem até ao fim da vida útil, utilizando uma metodologia de avaliação do ciclo de vida do FPL. Tal incluiu: o abastecimento de matéria-prima, o fabrico do produto, o transporte, bem como a reutilização, a reparação e a eliminação final das paletes.

A conclusão geral é que a reciclagem e as práticas adequadas de eliminação no fim do ciclo de vida das paletes de madeira são neutras em carbono. Devido à dificuldade em rastrear as paletes ao longo da cadeia de abastecimento, uma característica fundamental do estudo foi uma avaliação baseada numa única reparação de uma palete. Normalmente, em situações reais, as paletes são reparadas várias vezes ao longo da vida útil do produto. Isto aumentaria o impacto ambiental positivo das paletes de madeira ao longo do seu ciclo de vida:

As paletes de madeira e os seus componentes são fáceis de reparar. Este estudo considerou uma única reparação, que foi conservadora e, por isso, provavelmente sobrestimou os impactos ambientais de uma análise setorial, tal como indicado na fase de reparação e reutilização [B2]. Se fossem consideradas mais reparações, seria necessária menos madeira virgem, além de se prolongar a vida útil do produto, o que provavelmente teria um impacto ambiental positivo substancial, devido ao peso que as entradas de madeira tiveram no perfil de GEE.

O Futuro

Desde 1910, o Laboratório de Produtos Florestais do Serviço Florestal dos EUA tem-se empenhado em fornecer factos, dados e conhecimentos científicos relevantes que utilizam a madeira como recurso principal. No futuro, o FPL trabalhará para dar resposta aos desafios críticos que afetam o nosso mundo moderno. Esses desafios incluem:

Sequestro de carbono – investigação sobre produtos florestais para melhorar a mitigação das emissões de gases com efeito de estufa

Silvicultura sustentável – desenvolvimento sustentável das florestas face ao crescimento exponencial da população mundial e à desflorestação

Fontes de energia alternativas – a procura de energia em constante crescimento, aliada à necessidade de desenvolver novas alternativas e criar fontes de energia mais eficientes que abranjam todos os setores, desde os transportes até à habitação

Urbanização – integrar e melhorar a conservação, a manutenção e o crescimento das florestas face ao aumento do desenvolvimento urbano

Globalização – orientar as decisões a nível local, nacional e global, através da compreensão da interligação entre todas as nações e povos do mundo e do papel fundamental que as florestas e as árvores desempenham enquanto recurso

Evolução tecnológica – manter-se na vanguarda da divulgação de informação e facilitar o acesso à mesma através das modernas tecnologias de comunicação

Forças económicas – a situação da economia dos EUA e da economia mundial desempenha um papel fundamental na determinação da forma como a investigação e os estudos são realizados e como os resultados são aplicados em benefício de todas as partes envolvidas

Forças políticas e sociais – Todos os ramos do governo dos EUA e a própria população continuarão a exercer um impacto profundo e uma forte influência sobre a FPL, à medida que esta continua a liderar a investigação e a ciência nas áreas da sustentabilidade, dos recursos renováveis, da saúde ambiental e dos processos industriais.

O Laboratório de Produtos Florestais continuará a defender a sua missão, visão e plano estratégico no séculoXXI e a promover o crescimento saudável e sustentável das florestas dos EUA. O laboratório continuará também a desenvolver tecnologias e conhecimentos científicos de ponta que valorizem ainda mais a madeira como recurso renovável e os produtos florestais tradicionais.

Será que a madeira é o novo isopor?

Será que a madeira é o novo isopor?

Se nunca ouviu falar de «nanomadeira», provavelmente não vai demorar muito até que se torne a nova palavra da moda. A nanomadeira é produzida através da remoção do material de enchimento da madeira, o que deixa apenas as próprias fibras, criando um material que demonstrou propriedades de isolamento surpreendentes e que já superou o desempenho de outros isolantes atualmente disponíveis.

Imagem fornecida pelo Flickr; Distribuída ao abrigo da Licença CC-BY 2.0

Uma equipa de investigadores em College Park, no Maryland, tem vindo a experimentar um processo que utiliza produtos químicos simples, como o peróxido de hidrogénio, o sulfito de sódio e o hidróxido de sódio, para remover a lignina e a hemicelulose da madeira, deixando apenas as fibras de celulose. Estas fibras remanescentes são dispostas em paralelo e conferem à nanomadeira todas as suas características invulgares, tais como um isolamento de alta qualidade e uma resistência surpreendente.

A nanomadeira é o material de enchimento da madeira que, normalmente, permitiria a condução de calor através dela; no entanto, com a remoção desse material de enchimento, essa condução é praticamente inexistente, passando a atuar como um refletor. A nanomadeira também se revelou incrivelmente resistente, sendo capaz de suportar até 2000 libras por polegada quadrada, o que a coloca muito à frente do vidro, da madeira, do epóxi, da lã e, sim, até mesmo do isopor. Como a sua produção também é muito barata, haverá, sem dúvida, todo um leque de aplicações para a nanomadeira num futuro muito próximo, especialmente na área do isolamento.

Outro material maravilhoso feito de madeira 

Até ao ano de 2020, é perfeitamente possível que tenha surgido uma indústria totalmente nova em torno de outro novo material maravilhoso feito a partir da madeira, e que essa nova indústria tenha um valor global de 600 mil milhões de dólares. Por mais surpreendente que isso pareça, ninguém questiona os números, porque a celulose nanocristalina (NCC) já está a impressionar os especialistas com as suas aplicações práticas em eletrónica flexível, componentes de computador e até mesmo coletes à prova de balas leves encomendados pelas Forças Armadas dos EUA.

O NCC é produzido a partir da transformação da pasta de papel, tal como a nanomadeira, na medida em que a lignina e a hemicelulose são removidas, antes de ser concentrado numa pasta cristalina espessa que pode ser aplicada em várias superfícies ou transformada em filamentos denominados nanofibrilas. Este material extraordinariamente resistente é oito vezes mais resistente do que o aço inoxidável, mas a sua produção é extremamente económica e a sua disponibilidade é praticamente ilimitada.

A primeira fábrica nos EUA já foi inaugurada em Madison, Wisconsin, e é gerida pelo Serviço Florestal dos EUA. O Serviço Florestal dos EUA já alcançou vários sucessos com a sua investigação e é responsável por muitas das modernas tecnologias à base de madeira atualmente em uso, incluindo chips de computador à base de madeira. O laboratório irá certamente envolver-se, de alguma forma, na investigação em curso sobre nanomadeira e celulose nanocristalina nos próximos anos, para encontrar ainda mais utilizações para novos e surpreendentes produtos à base de madeira.

Recursos

O Programa GreenBlue

O Programa GreenBlue

O Programa GreenBlue conta com um amplo apoio do Serviço Florestal dos EUA, bem como de empresas como a McDonald’s, a Mars e a Staples, tendo como objetivo declarado o desenvolvimento de uma nova ferramenta de sustentabilidade florestal denominada «Forests in Focus» e a sua utilização para aumentar a sustentabilidade e o abastecimento certificado de produtos de madeira. O Forests in Focus é uma ferramenta de mapeamento digital que complementará a iniciativa de certificação de florestas de propriedade familiar como sustentáveis e geridas com um nível adequado de respeito pela conservação. Quase 40% da fibra de madeira comercial produzida nos EUA provém de florestas de propriedade familiar, mas apenas cerca de 1% das florestas de origem são certificadas quanto à sustentabilidade e ao respeito pelo ambiente.

Imagem fornecida pelo Flickr; Distribuída ao abrigo da Licença CC-BY 2.0

Problemas com a certificação

Até ao momento, a certificação de florestas de propriedade familiar não tem sido tanto uma questão de processos de gestão inaceitáveis, mas sim do próprio processo de certificação, que traz poucos benefícios aos proprietários desses ativos, além de ser muito dispendioso. É por isso que a American Forest Foundation (AFF) uniu forças com o Serviço Florestal para apoiar o Programa GreenBlue, com o objetivo de reunir todas as partes envolvidas, num esforço para compreender os obstáculos que impedem a certificação.

O grupo tem feito progressos significativos, tendo começado por debater formas de aumentar a certificação florestal e, posteriormente, avançado para a exploração de opções que permitam um maior acesso para a monitorização e, potencialmente, a certificação das vastas áreas que atualmente se enquadram na categoria de terrenos florestais não certificados. Abordou igualmente questões de sustentabilidade na base destas operações e promoveu debates com proprietários de marcas que não conseguem obter quantidades suficientes de madeira proveniente de florestas certificadas.

Como a GreenBlue irá contribuir para o abastecimento e a sustentabilidade

A parceria entre grandes empresas, a American Forest Foundation, o Serviço Florestal dos EUA e o Environmental Systems Research Institute (ESRI) está a dar frutos, uma vez que os participantes no programa conjunto identificaram problemas na cadeia de abastecimento e adquiriram uma melhor compreensão da importância das florestas familiares. Quando somado às iniciativas de certificação já existentes, o apoio ao Programa GreenBlue deverá ajudar a integrar muito mais terrenos florestais familiares e a aumentar significativamente o número de certificações.

A nova ferramenta de mapeamento digital, «Forests in Focus», ajudará a identificar lacunas em matéria de sustentabilidade em todas as áreas florestais de propriedade familiar, para que esses proprietários possam ser contactados e apoiados na obtenção da certificação. A esperança é envolver um número muito maior de empresas familiares no processo de certificação, de modo a colmatar as carências na cadeia de abastecimento e a garantir a adoção de métodos sustentáveis nas áreas onde estes ainda não existam.

Para tal, é necessário recolher, correlacionar e analisar uma vasta quantidade de dados, de modo a que se possam tomar decisões bem fundamentadas sobre onde concentrar a atenção. As informações relativas ao estado das florestas, às tendências locais, às espécies, à dimensão, às taxas de crescimento, à mortalidade e às taxas de exploração devem ser agregadas para análise, para que se possam desenvolver representações visuais dos dados, que serão depois utilizadas com a máxima eficácia por todos os participantes no programa GreenBlue.

Recursos:

 

O Omnibus financia a luta contra os incêndios florestais

O Omnibus financia a luta contra os incêndios florestais

A Nature’s Packaging está empenhada na sustentabilidade florestal, sendo que a gestão sustentável das florestas é fundamental para manter florestas saudáveis. Uma solução para o método de financiamento dos incêndios florestais foi finalmente incluída no Pacote de Despesas Omnibus de 2018, que foi recentemente promulgado pelo Presidente. O Secretário de Estado Sonny Perdue tem vindo a pressionar para que se modifique a forma como o Serviço Florestal dos EUA (USFS) tem sido financiado para o combate a incêndios desde que assumiu o cargo em abril de 2017, e todo o seu trabalho árduo acabou por ser coroado de sucesso. Há várias décadas que era necessária uma solução para o problema do financiamento e, quando o Secretário Purdue assumiu o cargo, fez disso uma prioridade, trabalhando com congressistas de ambos os partidos para finalmente alcançar a estrutura de financiamento necessária.

O que está incluído no Omnibus

Imagem fornecida pelo Flickr; Distribuída ao abrigo da Licença CC-BY 2.0

Para o período compreendido entre 2020 e 2027, será implementada uma estrutura de financiamento totalmente nova para a gestão dos incêndios florestais. A partir de 2020, estarão disponíveis 2,25 mil milhões de dólares para o Departamento de Agricultura e o Departamento do Interior dos EUA para o combate aos incêndios. A partir de 2020, a dotação orçamental aumentará 100 milhões de dólares por ano, atingindo um máximo de 2,95 mil milhões de dólares no ano de 2027.

Caso sejam utilizados todos os fundos disponíveis na dotação, o Secretário da Agricultura será obrigado a apresentar um relatório ao Congresso que documente todas as despesas efetuadas no combate a incêndios durante o ano fiscal.

Melhorias ao longo do tempo 

Este novo pacote de financiamento representa uma melhoria significativa em relação à forma como o financiamento era gerido no passado. Formalmente, utilizava-se uma média móvel de 10 anos do financiamento, enquanto o orçamento global do USFS se mantinha basicamente inalterado. No entanto, durante esse período, as épocas de incêndios tornaram-se mais longas e as condições agravaram-se, pelo que a média móvel de 10 anos do orçamento continuou a aumentar.

Isso consumia uma percentagem cada vez maior do orçamento do Serviço Florestal dos EUA todos os anos, o que, por sua vez, obrigava a agência a utilizar fundos destinados a programas de prevenção para cobrir os custos da combate aos incêndios. Foi também necessário cortar vários programas recreativos, como a caça e a pesca, a fim de garantir financiamento adequado para o combate aos incêndios.

Em 2017, os custos com a combate aos incêndios ascenderam a mais de 2,5 mil milhões de dólares, o valor mais elevado de sempre registado, e, no auge da época de incêndios, mais de 28 000 pessoas estiveram envolvidas nos esforços de combate aos incêndios. Isto torna extremamente importante a aprovação do Pacote Omnibus este ano, uma vez que ficou claramente demonstrado que as épocas de incêndios estão a tornar-se cada vez mais longas e dispendiosas, pelo menos neste momento.

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