Caracterização e Aplicação de Biocarvões Magnéticos para Adsorção de Microplástico em Meio Aquático
Bioplásticos, biochar, economia circular
Os plásticos tornaram-se um dos materiais mais utilizados desde o século XX devido à sua versatilidade, baixo custo e elevada durabilidade. A fragmentação desses resíduos por processos físicos, químicos e biológicos origina os microplásticos, partículas com dimensões inferiores a 5 mm. Devido à elevada estabilidade química e persistência ambiental, os microplásticos permanecem no ambiente por longos períodos, podendo sofrer alterações em suas propriedades físico-químicas e atuar como carreadores de contaminantes, como metais, pesticidas e fármacos, em razão de sua elevada área superficial e capacidade de bioacumulação. Por essas características, são considerados poluentes emergentes de grande preocupação ambiental, tornando essencial o desenvolvimento de tecnologias eficientes para sua captura e remoção. O biocarvão é um adsorvente obtido a partir de biomassa renovável e tem se destacado como um material promissor para a remoção de poluentes em sistemas aquosos. Adsorventes derivados de resíduos vegetais apresentam vantagens como baixo custo, abundância, caráter renovável, facilidade de regeneração e elevada seletividade. Além disso, o biocarvão possui estrutura porosa, alta área superficial, grupos funcionais ativos e possibilidade de funcionalização, características que favorecem sua aplicação na adsorção de diversos contaminantes, incluindo microplásticos. Os principais mecanismos envolvidos na retenção dessas partículas são as interações eletrostáticas e as ligações químicas entre a superfície do biocarvão e os microplásticos Esse projeto tem como objetivo preparação, caracterização e aplicação de biocarvão magnético a base de casca de coco e casca de pinhão para adsorção de microplástico em meio aquático. Para isso foi necessário triturar as biomassas utilizadas, produzir biocarvões por meio de pirólise com variações de parâmetros, adicionar nitrato de ferro a fim de tornar o adsorvente magnético, caracterizar os biocarvões, produzir diferentes tipos de microplásticos, testar e aprimorar os métodos de adsorção e determinar a eficiência de remoção dos adsorventes. As análises de termogravimetria, espectroscopia de infravermelho por transformada e Fourier (FT-IR), análise elementar CHN, espectroscopia Raman, espectroscopia de raios X por dispersão de energia (EDX) e análise de área de superfície BET ajudaram na escolha da temperatura de pirólise, na escolha do método de síntese de nanopartículas de ferro e permitiram entender a estrutura dos biocarvões, os prováveis grupos funcionais presentes, a área superficial e o tamanho dos poros. Por meio do espectro Raman já foi possível comprovar a adsorção de microplástico pelo biocarvão. Ao longo dos próximos meses, será testado a capacidade de adsorção dos biocarvões mais adequados para diferentes tipos de microplástico como PET, PLA, ABS e PP.