Queima do bagaço da cana pode gerar nanotubos de carbono

Os gases emitidos na queima do bagaço da cana-de-açúcar são uma alternativa para a produção de nanotubos de carbono. Além de representar uma solução para a grande quantidade de resíduos gerada na produção de açúcar e de etanol, a técnica também se mostra promissora, pois ajudará na redução de emissão de gases poluentes na atmosfera, ao mesmo tempo em que vai baratear os custos de produção dos nanobubos. “Segundo a Companhia Nacional de Abastecimento [Conab], a produção brasileira de etanol em 2009 foi de aproximadamente 28 bilhões de litros, demandando 350 milhões de toneladas de cana e gerando cerca de 80 milhões de toneladas de bagaço. Esses números são ainda maiores quando considerada a cana utilizada na produção de açúcar. Juntas, essas indústrias processaram cerca de 630 milhões de toneladas de cana em 2009, gerando cerca de 142 milhões de toneladas de bagaço”, informa o físico Joner Oliveira Alves.

O pesquisador desenvolveu a nova técnica para a produção de nanotubos de carbono durante o seu doutorado em Engenharia Metalúrgica e de Materiais na Escola Politécnica (Poli) da USP. Parte desta pesquisa está descrita no trabalho Síntese de nanotubos de carbono através do uso do bagaço da cana-de-açúcar como matéria-prima, que lhe rendeu o Prêmio Mercosul de Ciência e Tecnologia 2010, na categoria Jovem Pesquisador. A premiação aconteceu no dia 19 de novembro de 2010, em Buenos Aires, na Argentina.Os nanotubos de carbono consistem de folhas tubulares coaxiais de grafeno com diâmetros na ordem de nanômetros (10-9metros), ou seja, de um bilionésimo de metro. Estes materiais possuem um vasto potencial de aplicações devido a propriedades como alta resistência química e mecânica, resistência à oxidação, à temperatura e à ruptura, baixa densidade, capacidade de transporte elétrico e flexibilidade. Entre as aplicações dos nanotubos destacam-se o uso como aditivos para materiais poliméricos, materiais adsorventes de gases, aplicações biotecnológicas, adsorventes de metais pesados em efluentes e armazenamento de hidrogênio em células de combustível.

Apesar das excelentes propriedades, o uso dos nanotubos de carbono é limitado devido ao elevado custo de produção destes materiais, obtidos principalmente via vaporização por laser de um alvo de grafite ou empregando-se decomposição de um hidrocarboneto (metano, acetileno, tolueno, etc.). Segundo Alves, “o trabalho atinge esta limitação uma vez que foi utilizada uma metodologia consistente com uma produção em larga escala, e com o uso de fontes inovadoras de matérias-primas, que apresentam baixo custo e são ambientalmente sustentáveis”.

Tratamento de resíduos

Na pesquisa, o físico decidiu aliar duas coisas: usar os gases emitidos pela queima do bagaço da cana para a produção dos nanotubos, baratendo os custos e dando um tratamento adequado ao resíduo da indústria canavieira. Alves explica que as aplicações usuais do bagaço são a queima para a produção de energia e, em menor escala, a adição para reforço na construção civil. O tema foi pesquisado durante o doutorado-sanduíche de Alves no College of Engineering da Northeastern University, em Boston (EUA). O trabalho faz parte do projeto Novos Processos e Produtos de Nanotecnologia Aplicados ao Meio Ambiente liderado pelo professor da Poli Jorge Alberto Soares Tenório, que vem recebendo cerca de R$600 mil em investimentos por parte da Rede Nanobiotec-Brasil da Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES). Além do bagaço de cana, Alves também estudou a queima de pneus usados, garrafas PET pós-consumo e resíduos da produção de etanol via milho. Os experimentos mostraram que o bagaço da cana apresentou o melhor custo-benefício para a produção dos nanotubos.

Segundo o pesquisador, “os resultados dos testes mostraram que o emprego de uma tela de aço inoxidável como catalisador diminuiu as emissões de gases nocivos ao meio ambiente, como o metano e o gás carbônico (CO2). O material particulado coletado no sistema catalisador foi constituído por nanotubos de carbono de paredes múltiplas com diâmetros de 20 a 50 nanômetros (nm) e comprimentos na faixa de 10 a 40 micrômetros (μm)”, explica.“A co-geração de energia por meio da queima do bagaço da cana-de-açúcar estabelece novas fontes de renda para a indústria sucroalcooleira, uma vez que os usineiros têm a oportunidade de produzir energia elétrica e ganhar com a emissão de créditos de carbono sob as regras do Mecanismo de Desenvolvimento Limpo [MDL]. Além destas vantagens, a associação do sistema catalisador ao de pirólise [queima] representa uma solução inovadora para a diminuição das emissões de gases e a produção de nanotubos de carbono”, finaliza.

A tese de doutorado de Joner Alves, orientada pelo professor Jorge Tenório, será defendida neste mês de maio, na Poli.

Agência USP de Notícias

Autor: Valéria Dias

Deputado Cheida (PMDB-PR) ministra palestra sobre meio ambiente

“Da mesma maneira que a questão ambiental é uma novidade para muitos de nós em relação à prática, para as empresas também não é diferente”. Foi com essas palavras que o deputado e ambientalista Luiz Eduardo Cheida (PMDB-PR) iniciou sua palestra no último dia cinco no auditório do Senai Londrina. Meio Ambiente - Desafios e Oportunidades para as empresas, esse foi o tema abordado pelo parlamentar durante o evento que foi realizado pelo curso de MBA em Gestão Ambiental do Senai. A Palestra reuniu ambientalistas, estudantes e professores da área. Cheida também é presidente da Comissão de Ecologia e Meio Ambiente da Assembléia Legislativa do Paraná e membro titular da Comissão do Mercosul e Assuntos Internacionais e da Comissão de Defesa do Consumidor.

O ambientalista destacou durante o evento que atualmente o conceito de empresa já não é mais o mesmo. Para Cheida, hoje os empresários têm uma visão mais ampla e procuram desenvolver ações que visam a sustentabilidade. “Os empresários sabem que a população começou a olhar e valorizar as organizações que se preocupam não somente com o trabalhador, mas também com o meio ambiente. Isso é importante para que as empresas que até agora estavam acomodadas comecem a se mobilizar”, ressaltou Cheida. Nesse contexto percebe-se que as atitudes do consumidor são fundamentais para conscientizar os empresários, bem como em relação aos modos de produção no meio rural. “Quando a sociedade começar a se conscientizar, exigir dos agricultores e indústrias uma posição menos agressiva em relação ao solo, a água e ar, certamente haverá muitos benefícios para todos”, disse Cheida, que ainda enfatizou que pequenas atitudes que o cidadão pode ter no dia a dia ajudam muito.

Uma das maiores preocupações em todo o mundo são as conseqüências do efeito estufa e o aumento do uso de agrotóxicos. Atualmente as causas do aumento do efeito estufa são cerca de 30 gases que são emitidos na atomosfera, dentre eles o gás carbônico (CO2) e o gás metano (CH4), que chega a ser 22 vezes mais agressivo que o gás carbônico que é emitido pela queima de combustíveis fósseis. O Paraná possui atualmente uma frota de 3,4 milhões de automóveis, muitos desses estão com os motores mal regulados, o que contribui para aumentar a emissão do CO2. Em relação ao agronegócio, que é responsável por cerca de um terço das riquezas geradas no país, também há muito o que mudar. Há problemas graves em relação às atividades agrícolas no Brasil, principalmente em relação ao lançamento de agrotóxicos de forma indiscriminada, e a emissão de resíduos tóxicos através das fábricas de fertilizantes. “Para muitas empresas ligadas ao agronegócio, muitos resíduos se transformaram em fontes de energia. Como no caso das usinas que começaram a usar a palha da cana para alimentar caldeiras e a usar o bagaço proveniente da moagem como fonte de energia renovável”, explicou o ambientalista.

Fábio Bortoleto

Aquecimento global diminui produção agrícola

Para quem acha que as mudanças climáticas globais não têm impactado na produção agrícola, um artigo publicado nesta sexta-feira (6/5) no site da revista Science serve como uma grande ducha de água fria. De acordo com uma pesquisa feita por David Lobell, da Universidade de Stanford, nos Estados Unidos, e colegas, nos últimos 30 anos as produções de milho e de trigo em todo o mundo caíram, respectivamente, 5,5% e 4% em resposta ao clima mais quente. A queda se refere aos valores que teriam sido atingidos se não houvesse o aquecimento climático. As produções de soja e de arroz não foram afetadas significativamente.

“Verificamos que, desde 1980, os efeitos das mudanças climáticas nas lavouras agrícolas provocaram um aumento de cerca de 20% nos preços no mercado global”, disse Wolfram Schlenker, da Universidade Columbia, outro autor do Estudo. Os cientistas analisaram dados da produção de alimentos no mundo de 1980 a 2008, centrando-se nas quatro principais commodities agrícolas: milho, trigo, arroz e soja. Foram desenvolvidos dois modelos, um que representa os aumentos reais na temperatura no período e outro que manteve as temperaturas nos níveis de 1980. Ao considerar todas as outras variáveis que afetam a produção agrícola, o grupo verificou a relação entre aquecimento e queda na produção.

Mas os pesquisadores identificaram exceções. Nos Estados Unidos, Canadá e norte do México a produção não caiu no período. Segundo eles, o resultado aponta que, embora a relação entre aquecimento e produtividade agrícola seja óbvia em escala global, regional ou nacionalmente ela pode não ter os mesmos efeitos. Desde 1950, a temperatura global média tem aumentado cerca de 0,13º por década, mas, de acordo com relatório do Painel Intergovernamental de Mudanças Climáticas (IPCC), o aquecimento esperado para as próximas duas ou três décadas é 50% maior.

O artigo Climate Trends and Global Crop Production Since 1980 (10.1126/science.1204531) de David Lobell e outros, pode ser lido por assinantes da Science em www.sciencemag.org.

Agência Fapesp