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Material desenvolvido no Laboratório Nacional de Nanotecnologia (LNNano), integrante do CNPEM, utiliza resíduos produzidos pela indústria sucroalcooleira para fabricação de carvão ativo até 20% mais barato que o importado
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.
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.
