Notícia

Pesquisadores estão otimizando processos de biochar que podem beneficiar indústria e meio ambiente

Fonte

Universidade de Alberta

Data

quarta-feira, 31 março 2021 07:20

Áreas

Engenharia Ambiental. Engenharia Florestal. Gestão de Resíduos. Sustentabilidade.

O biochar – biomassa de origem vegetal processada por meio de pirólise e empregada principalmente no manejo de solos – está no foco de pesquisadores da Universidade de Alberta, no Canadá, que têm estudado os benefícios ambientais do produto.

O subproduto – criado a partir de resíduos como esterco de vaca, palha de trigo e canola e serragem – tem muitos usos que ajudam o meio ambiente e agregam valor para as indústrias, disse o pesquisador Dr. Scott Chang.

“As aplicações são realmente muito vastas”, disse o Dr. Chang, professor da Faculdade de Ciências Agrárias, da Vida e do Meio Ambiente da Universidade de Alberta e que  faz parte da Future Energy Systems, uma pesquisa interdisciplinar e rede de ensino que trabalha para desenvolver inovações para a transição energética.

Usando várias formas de calor em um processo chamado conversão térmica, o Dr. Scott Chang e seus colegas estão otimizando processos que convertem biomassa residual de indústrias agrícolas e florestais em biochars e em um primo próximo, os chamados hydrochars.

“Nossa pesquisa está fornecendo informações que ajudariam a produzir biochars e hydrochars para um uso final específico, selecionando o tipo certo de matéria-prima, métodos de produção e condições de conversão térmica”, disse o  Dr. Christopher Nzediegwu, que pertence à equipe de pesquisa.

Os biochars com os quais a equipe está trabalhando têm potencial para capturar contaminantes de águas residuais, remover dióxido de carbono do ar ou estabilizar contaminantes no solo. “Os biochars geralmente têm propriedades excelentes, como grande área de superfície, que os torna multifuncionais, o que é empolgante”, acrescentou o pesquisador.

Encontrando a fórmula para usos personalizados

Em um dos estudos mais recentes do grupo, publicado na revista científica Journal of Hazardous Materials, os pesquisadores foram capazes de encontrar a temperatura ideal, o método de conversão térmica e a matéria-prima – neste caso, palha de canola – para criar um biochar eficiente para a remoção de chumbo de águas residuais sintéticas.

A pesquisa agora será ampliada do laboratório para um ambiente de teste, para explorar os efeitos do biochar da palha de canola na remoção de metais pesados ​​da água.

O estudo também avança a compreensão de como diferentes matérias-primas e temperaturas usadas no processo de conversão térmica afetam a eficiência dos biochars resultantes para o tratamento de águas residuais. “É importante ter esses dados para tipos específicos de matéria-prima e condições de produção para que diferentes biochars possam ser projetados para aplicações específicas”, disse o Dr. Chang.

A tecnologia, uma vez totalmente desenvolvida, cria biochars de design – um produto de valor agregado que pode ajudar as indústrias de petróleo, mineração e outros recursos, bem como os municípios a remediar suas águas residuais.

Outro estudo recente da equipe da Universidade de Alberta também mostra que o biochar é útil para manter o nitrogênio no solo por mais tempo, reduzindo as emissões de óxido nitroso, um potente gás de efeito estufa. E a equipe também descobriu que o biochar – particularmente aquele feito de serragem – também tem potencial como combustível sólido para abastecer caldeiras industriais.

O Dr. Chang também colaborou com o pesquisador Dr. Hyun-Joong Chung, da Faculdade de Engenharia da Universidade de Alberta, para explorar o uso potencial do biochar na fabricação de supercapacitores e baterias recarregáveis; o estudo revelou que o biochar contribui para a criação de um material superior com alta densidade de energia e flexibilidade para o supercapacitor funcionar bem em baixas temperaturas.

Embora o custo para produzir biochar ainda seja alto, o Dr. Chang acredita que o custo irá eventualmente diminuir futurament, tornando-o viável para aplicações em grande escala.

O mercado de biochar está crescendo globalmente por meio de grupos como a International Biochar Initiative e a US Biochar Initiative, principalmente atraindo interesse para a mitigação das mudanças climáticas; e o biochar já está sendo fabricado e vendido comercialmente em grande escala na Coreia, China e outros países.

Algumas empresas em todo o Canadá também estão produzindo biochar em pequena escala para aplicação nas indústrias de agricultura e horticultura: “Há um enorme potencial para o biochar no tratamento de problemas ambientais, e esperamos que a indústria realmente utilize a tecnologia desenvolvida”, concluiu o Dr. Chang.

Acesse o resumo do artigo científico (em inglês).

Acesse a notícia completa na página da Universidade de Alberta (em inglês).

Fonte: Bev Betkowski, Portal Folio, Universidade de Alberta. Imagem: Biochar. Fonte: Departamento de Florestas do Oregon via Wikimedia Commons.