Um dos maiores produtores de cana-de-açúcar do mundo, o Brasil estuda um destino sustentável para o bagaço produzido pela indústria sucroalcooleira: a produção de carvão ativo que possa ser utilizado para a descontaminação da água e do ar. Um estudo feito pelo Laboratório Nacional de Nanotecnologia (LNNano), ligado ao Centro Nacional de Pesquisas em Energias e Materiais (CNPEM), o carvão ativo é uma alternativa economicamente viável, até 20% mais barata, e com a mesma eficiência, se comparada aos produtos importados já existentes no mercado.
O objetivo da pesquisa é utilizar resíduos agroindustriais abundantes no país para aplicações ambientais. De acordo com dados da União da Indústria de Cana-de-Açúcar (Unica), a produção brasileira de cana na safra 2015/2016 ultrapassou as 665 milhões de toneladas, das quais 368 milhões foram produzidas no estado de São Paulo. Deste total, aproximadamente um terço consiste em bagaço, que é obtido após o processo de moagem da cana nas usinas.
“O resíduo da indústria sucroalcooleira abre caminho para o desenvolvimento de um material avançado com propriedades antibacterianas quando associado a nanopartículas de prata, sendo um excelente material na remediação ambiental”, explica o pesquisador do LNNano Diego Martinez.
A pesquisa teve início a partir de uma demanda feita por uma usina nacional, que utiliza o bagaço de cana para a geração de energia elétrica. O resíduo produzido na queima, bastante rico em carbono, passou a ser utilizado para a fabricação do carvão ativo.
Aplicações
No Brasil, carvões ativos são empregados em grandes volumes para a remoção das impurezas da água. Para um município com um milhão de habitantes, por exemplo, a estimativa é que seja utilizada uma tonelada de carvão ativo por dia para o tratamento de água. No exterior, o carvão ativo é proveniente de madeira, de ossos de animais ou de casca de coco.
“O grande problema é que existe uma dependência do Brasil do mercado exterior para a obtenção desse produto. Se pensarmos na questão cambial, nosso sistema comercial fica muito fragilizado. O carvão produzido aqui pode ser até 20% mais barato que o importado”, enfatiza o pesquisador Mathias Strauss.
Através de uma cooperação bilateral firmada por meio do Centro Brasil-China de Pesquisa e Inovação em Nanotecnologia (CBCIN), o carvão produzido a partir da biomassa da cana já está em teste em Xangai. “O material está sendo utilizado em testes de descontaminação de ar, para, por exemplo, a despoluição do ar nos túneis da cidade, que sofrem com grandes congestionamentos e o fato de os carros ficarem muito tempo parados, gerando gases tóxicos. Esse ar passa por um tratamento para minimizar os danos aos motoristas”, diz Strauss.
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De acordo com os pesquisadores do CNPEM, o carvão ativo feito a partir de bagaço de cana já tem maturidade suficiente e deve estar disponível para o mercado em um prazo entre cinco e dez anos.
Inovação
A pesquisa desenvolvida pelo laboratório, além de dar um destino mais sustentável e rentável ao resíduo gerado a partir da cana-de-açúcar, tem caráter inovador por estudar a possibilidade de utilizar nanopartículas de prata associadas ao material. As nanopartículas são conhecidas na literatura por promover atividades antimicrobianas e que podem ser associadas à capacidade de absorção de contaminantes dos carvões ativos.
A inovação encontra-se em análise pelos pesquisadores, que buscam entender qual é a relação estabelecida entre as nanopartículas de prata no carvão ativo de bagaço e o meio ambiente. “A avaliação proativa dos riscos de nanomateriais é uma nova abordagem que a nanotecnologia está trazendo. Estes estudos estão sendo conduzidos no CBCIN, com a colaboração da Embrapa Ambiente. Preparamos o material ao mesmo tempo em que já pensamos nos seus potenciais efeitos toxicológicos e riscos ambientais”, ressalta Diego Martinez.
CNPEM
O Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais é uma organização social qualificada pelo Ministério da Ciência, Tecnologia, Inovações e Comunicações (MCTIC). Localizado em Campinas (SP), compreende quatro laboratórios referências mundiais e abertos à comunidade científica e empresarial.
O Laboratório Nacional de Luz Síncrotron (LNLS) opera a única fonte de luz síncrotron da América Latina e está, nesse momento, construindo Sirius, o novo acelerador de elétrons brasileiro de quarta geração, dedicado à análise dos mais diversos tipos de materiais, orgânicos e inorgânicos; o Laboratório Nacional de Biociências (LNBio) desenvolve pesquisas em áreas de fronteira da biociência, com foco em biotecnologia e fármacos; o Laboratório Nacional de Ciência e Tecnologia de Bioetanol (CTBE) investiga novas tecnologias para a produção de etanol celulósico; e o LNNano realiza pesquisas com materiais avançados, com grande potencial econômico para o país.
Os quatro laboratórios têm, ainda, projetos próprios de pesquisa e participam da agenda transversal de investigação coordenada pelo CNPEM, que articula instalações e competências científicas em torno de temas estratégicos.
