Pesquisadores das universidades federais de São Paulo (Unifesp) e de São Carlos (UFSCar) estão desenvolvendo materiais magnéticos que poderão auxiliar na remoção de petróleo cru da superfÃcie da água em casos de derramamentos como o que atingiu as praias do litoral brasileiro este ano.
Em testes de laboratório, esses materiais hÃbridos â compostos por partÃculas ferromagnéticas em escala nanométrica (da bilionésima parte do metro) e resÃduos de biomassa â mostraram ser capazes de remover petróleo bruto e outros tipos de óleo, como de motor de navios, com mais de 80% de eficácia.
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[g1_quote author_name=”Geórgia Labuto” author_description=”Professora da Unifesp” author_description_format=”%link%” align=”left” size=”s” style=”simple” template=”01″]Essas partÃculas nanomagnéticas permitem não só a limpeza das praias como também a recuperação do petróleo pelas empresas no caso de vazamentos. Outra vantagem é que são ambientalmente amigáveis, pois são feitas de compostos naturalmente encontrados na natureza
Os resultados do projeto da Unifesp, desenvolvido com apoio da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp), serão testados em experimentos de campo no Ceará. O objetivo é avaliar a eficiência do material na remoção do óleo presente nas praias do estado nordestino.
âEssas partÃculas nanomagnéticas permitem não só a limpeza das praias como também a recuperação do petróleo pelas empresas no caso de vazamentos. Outra vantagem é que são ambientalmente amigáveis, pois são feitas de compostos naturalmente encontrados na naturezaâ, disse à  Agência Fapesp Geórgia Labuto, professora da Unifesp, campus de Diadema.
As partÃculas desenvolvidas pelo grupo da Unifesp reúnem em sua composição magnetita (um mineral magnético) e resÃduo de biomassa de levedura proveniente de processos de fermentação na indústria de etanol. A associação dá origem a bionanocompósitos â materiais hÃbridos com escala nanométrica e obtidos de fontes renováveis â e, segundo os pesquisadores, permite reduzir o custo de produção do material e aumentar a quantidade de óleo que pode ser removida.
Isso porque ao depositar as partÃculas de magnetita sobre a superfÃcie da biomassa foi possÃvel manter a propriedade magnética e, ao mesmo tempo, aumentar a área superficial de contato entre o material magnético e o óleo.
âAlém de contribuir para a economia, os resÃduos agroindustriais permitem produzir uma massa maior de material magnético com menor quantidade de reagentes. Ao aplicar um campo magnético em um meio aquoso em que essas partÃculas estão dispersas é possÃvel removê-las junto com um fluido aderido a elas, como o petróleoâ, explicou a pesquisadora.
Capacidade de remoção
Em um estudo publicado no Journal of Environmental Management, os pesquisadores avaliaram a capacidade dos bionanocompósitos de remover da água manchas de óleo de motor novo, usado e de petróleo com grau API 28 º â classificado como óleo leve e de alto valor comercial segundo escala criada por American Petroleum Institute e National Bureau of Standards (quanto maior a densidade do óleo, menor o grau API).
Os resultados indicaram que o material foi capaz de remover, após o contato de dois minutos, entre 55% e 89% da quantidade de petróleo e de óleo de motor novo e 69% do óleo de motor usado presente nas amostras.
Os pesquisadores também constataram que a remoção desses compostos da água pelo material é um fenômeno predominantemente fÃsico, em que a força de atração exercida por um campo magnético, como o produzido por um Ãmã, é tão intensa que arrasta as partÃculas e, consequentemente, o óleo aderido à sua superfÃcie.
No caso de derramamentos, a ideia dos pesquisadores é usar as partÃculas para remover o petróleo bruto após o óleo ter sido retirado da superfÃcie da água por skimmers â uma espécie de esteira acoplada ao navio que carrega o óleo derramado no mar misturado com água e detritos para o interior da embarcação. âNosso objetivo é usar o material para coletar o óleo já recolhido e separá-lo da águaâ, afirmou Labuto.
O grupo de pesquisadores da Unifesp também tem usado cortiça em pó para desenvolver os bionanocompósitos.
Em outro estudo, também publicado no Journal of Environmental Management, foi avaliada a eficácia dos dois tipos de partÃculas â um com biomassa de levedura e outro com cortiça em pó â na remoção de petróleo com diferentes graus API, incluindo óleos pesados (API 10) e leves (API 45) da superfÃcie de água doce e marinha, com e sem agitação da superfÃcie aquosa.
Os nanomateriais magnéticos expostos ao óleo na água foram retirados por um Ãmã de neodÃmio. Os resultados das análises indicaram que os nanocompósitos magnéticos de biomassa de levedura apresentaram taxas de recuperação de óleo mais altas. Além disso, a remoção do óleo por esse material magnético aumenta à medida que o API diminui. Dessa forma, é possÃvel prever a quantidade possÃvel de ser recuperada de acordo com a densidade. âQuanto maior o grau API, mais leve e maior o valor comercial do petróleoâ, explicou Labuto.
[g1_quote author_name=”Caio Marcio Paranhos da Silva” author_description=”Professor da UFSCar ” author_description_format=”%link%” align=”left” size=”s” style=”simple” template=”01″]Observamos que a distribuição das nanopartÃculas de ferrita de cobalto nos resÃduos de biomassa aumentou a velocidade de remoção do óleo. Os materiais foram capazes de remover o óleo da superfÃcie da água das amostras em apenas dois segundos
[/g1_quote]Variando a massa de bionanocompósito, foi possÃvel remover 100% de todos os tipos de petróleo estudados, independentemente do grau API. âOs compósitos magnéticos podem ser usados em vários ciclos de remoção de óleo, antes da recuperação, e ainda após a recuperação, uma vez que mantêm suas propriedades magnéticasâ, ressaltou Labuto.
Outros materiais
Outro grupo de pesquisadores da UFSCar tem desenvolvido, no âmbito de um projeto de pós-doutorado apoiado pela FAPESP, matrizes hÃbridas nas formas de pó e membrana, compostas de ferrita de cobalto também em escala nanométrica. Os pós foram sintetizados usando resÃduos de mesocarpo de coco, bagaço de cana, serragem e aguapé. Já as membranas foram preparadas usando polÃmero polietersulfona.
Em um estudo também publicado no Journal of Environmental Management, em colaboração com colegas da Universidade Federal de Sergipe (UFS), os pesquisadores avaliaram em laboratório a eficácia da remoção de petróleo bruto pesado da superfÃcie da água por atração magnética desses materiais.
Os resultados das análises indicaram que o material na forma de pó à base de bagaço de cana apresentou maior eficiência na remoção do óleo, com capacidade de adsorção de 85%, e que isso pode ser atribuÃdo à natureza fibrosa da matéria-prima usada. Já as membranas foram capazes de remover uma quantidade de óleo equivalente a 35 vezes a sua massa.
Quando os dois materiais foram usados simultaneamente, foi possÃvel remover uma quantidade de óleo equivalente a 35 vezes a sua massa e aumentar a capacidade de adsorção do pó à base de bagaço de cana em 23%.
Essa alta capacidade de adsorção está relacionada a uma barreira de retenção formada pelo material em pó, que impediu a propagação da mancha de óleo e permitiu sua remoção homogênea, destacaram os autores.
âTambém observamos que a distribuição das nanopartÃculas de ferrita de cobalto nos resÃduos de biomassa aumentou a velocidade de remoção do óleoâ, disse Caio Marcio Paranhos da Silva, professor da UFSCar e coordenador do projeto. âOs materiais foram capazes de remover o óleo da superfÃcie da água das amostras em apenas dois segundosâ, acrescentou.
Por meio de um estágio de pesquisa na Universidade de Aveiro, em Portugal, também com apoio da FAPESP, o pós-doutorando José Arnaldo Santana Costa, supervisionado por Paranhos, pretende agora incorporar nanopartÃculas de ferrita de cobalto em uma partÃcula obtida a partir de casca de arroz que desenvolveu durante seu doutorado .
O objetivo é produzir uma nova membrana capaz de remover não só óleo cru da superfÃcie da água como também hidrocarbonetos policÃclicos aromáticos (HPAs). Dessa forma, seria possÃvel não só remover o petróleo pesado de derramamentos, mas também diminuir sua toxicidade.
âEssas substâncias, que estão presentes no óleo pesado, são muito tóxicas, têm potencial carcinogênico e representam um grande risco para as pessoas que têm se voluntariado a remover o petróleo das praias do Nordeste sem proteção adequadaâ, disse Silva.
*Agência Fapesp
[g1_quote author_description_format=”%link%” align=”none” size=”s” style=”solid” template=”01″]A série #100diasdebalbúrdiafederal terminou, mas o #Colabora vai continuar publicando reportagens para deixar sempre bem claro que pesquisa não é balbúrdia.
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EXCELENTE!!!!!