19/01/2017

Produção de carvão ativo a partir do bagaço da cana poderá reduzir poluição

Fonte: UDOP

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A cana-de-açúcar, importante fonte de energia renovável, além ser uma boa alternativa na substituição de combustíveis fósseis, traz em seu bagaço componentes que podem contribuir para o desenvolvimento sustentável do meio ambiente, reduzindo índices de poluição.

Pesquisadores do Laboratório Nacional de Tecnologia, do Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (LNNano/CNPEM) estão desenvolvendo uma técnica de produção de carvão ativo, a partir do bagaço da cana, uma iniciativa que deve revolucionar a fabricação de filtros (de água e de ar) no Brasil e no mundo, principalmente porque ele é o principal ingrediente para a produção desses itens.

“A pesquisa sobre a obtenção de materiais de maior valor agregado, a partir de resíduos da indústria sucroenergética, surgiu de uma demanda feita por uma usina nacional, que utiliza o bagaço da cana para a geração de energia elétrica”, conta o pesquisador Mathias Strauss, do LNNano/CNPEM.

Conforme ressalta, este tem sido o objetivo do grupo de pesquisadores do Laboratório Nacional, que tem estudado não somente a obtenção de carvões ativos, mas de outros materiais – como negros de fumo, fibras de reforço, fertilizantes, etc. -, com foco no aproveitamento de resíduos e recursos abundantes e renováveis, para a fabricação de produtos de maior valor agregado. “A meta é reduzir o consumo de materiais de fontes de origens fósseis (petróleo), aumentar e diversificar a produção do setor agroindustrial do Brasil e diminuir a dependência de matérias-primas do exterior (via importação)”, pontua Strauss.
O especialista ainda destaca que o carvão ativo, originário do bagaço da cana-de-açúcar, tem a mesma eficiência do tradicional, mas seu custo é até 20% mais baixo, em comparação ao carvão disponível no Brasil, hoje, e que geralmente é importado de outros países.

A técnica

Segundo o pesquisador, a técnica de produção de carvão ativo, a partir do bagaço da cana, começa pela secagem do bagaço, passando pela carbonização (tratamento térmico em altas temperaturas e baixo teor de oxigênio), que converte o bagaço em um material de carbono tal qual um carvão (não ativado ainda). Na sequência, ocorre a ativação termoquímica do carvão. Depois, ele é misturado a reagentes químicos (agentes de ativação) e submetido a novo tratamento térmico na ausência de oxigênio.

“Este processo resulta na formação de uma imensa quantidade de pequenos poros (torna o material como se fosse uma esponja). São nesses poros que os poluentes ficam retidos durante o tratamento da água”, explica Strauss. Devido à formação dos poros, continua o pesquisador, o produto adquire uma imensa área superficial: “Uma colher de sopa do material possui uma área ativa de um campo de futebol. Com isso, ele é capaz de reter uma grande quantidade de poluentes como se fosse uma enorme esponja”. Ele também relata que os poros formados são da ordem de dez nanômetros (um nanômetro é igual a um bilionésimo de metro) e, por isso, são chamados de nanoestruturados.

Vantagens

Além do uso de uma matéria-prima abundante e 100% nacional, Strauss cita outras vantagens do carvão ativado da cana-de-açúcar em relação ao carvão importado, proveniente de madeira, ossos de animais e/ou casca de coco.

“Entre as vantagens podemos citar também o custo da matéria-prima inferior; redução de custo estimada em escala de laboratório e bancada em até 20%; desempenho até 2,5 vezes melhor, além da diminuição da dependência da importação e fragilidade das flutuações cambiais.” Apesar das vantagens e benefícios enumerados pelo pesquisador, ainda não há usinas nem empresas utilizando o processo. “O projeto agora passa por uma etapa de escalonamento e engenharia de produção e, necessariamente, precisa de um parceiro empresarial para ser realizada”, anuncia Strauss.

Ajustes

De acordo com o especialista, o carvão ativo pode ser feito basicamente de qualquer tipo de biomassa, até porque não há limitações neste sentido. No entanto, sempre é necessário um estudo detalhado sobre a matéria-prima e o ajuste das condições de preparo do carvão ativo. “Algumas possibilidades são resíduos da indústria de papel e celulose (cavacos e cascas de árvores), casca e palha de arroz, resíduos de soja, etc.”, pontua. No Brasil, assim como em outros países, os carvões ativos são utilizados para a remoção das impurezas da água. Conforme Strauss, em um município brasileiro com um milhão de habitantes, estima-se que seja utilizada uma tonelada de carvão ativo por dia para o tratamento de água.
“O problema é a dependência de importação do produto”, diz o pesquisador, que destaca a contribuição do carvão produzido no país, a partir da cana, “na economia de divisas e no aproveitamento de recurso renovável”.

Segundo estimativa da União da Indústria de Cana-de-Açúcar (Unica), a produção brasileira de cana-de-açúcar na safra 2015/16 ultrapassou as 666 mil toneladas, sendo que, deste total, cerca de um terço vira bagaço, obtido após o processo de moagem da cana nas usinas.