Aplicação de fibra natural de Ráfia como adsorvente para hidrocarbonetos

ISBN 978-85-85905-25-5

Área

Ambiental

Autores

Silva, T.H.R.S. (PUCRS) ; Bueno, V.D. (PUCRS) ; Andrade, M.R. (PUCRS) ; Monteiro, W.F. (PUCRS) ; Vieira, M.O. (PUCRS) ; Mveh, J.D.B.M. (PUCRS) ; Schutz, M.K. (PUCRS) ; Lima, J.E.A. (PUCRS) ; Ligabue, R. (PUCRS)

Resumo

O derramamento de hidrocarbonetos leva a graves efeitos de poluição em sistemas aquáticos, rios, águas subterrâneas e, até mesmo no solo. Atualmente, muitas abordagens são propostas para remoção de contaminantes de óleo de superfícies aquosas. Entretanto, materiais adsorventes têm atraído muita atenção pela sua facilidade de utilização. A ráfia é uma fibra natural possui propriedades termo- acústicas e físicas interessantes, como a baixa massa específica, boa absorção de líquidos e baixa condutividade. Dentro deste contexto, este trabalho estudou a aplicação desta fibra como adsorvente de hidrocarbonetos e com os resultados, ainda bastante preliminares, se percebe que conforme se vai aumentando a quantidade de ráfia, a adsorção é gradualmente aumentada.

Palavras chaves

rafia; adsorção; hidrocarbonetos

Introdução

O derramamento de hidrocarbonetos seja em plataformas, navios-tanque, cargas transportadas, industrial, entre outros leva a graves efeitos de poluição em sistemas aquáticos, rios, águas subterrâneas e, até mesmo no solo (LAZIM et al., 2019). Atualmente, muitas abordagens são propostas para remoção de contaminantes de óleo de superfícies aquosas. Entretanto, materiais adsorventes têm atraído muita atenção pela sua facilidade de utilização. A ráfia é uma fibra natural encontrada na zona intertropical, principalmente na África, é composta por várias famílias como a ráfia Ruffia (planta endêmica de Madagascar), a ráfia Vinífera (encontrada principalmente na África Ocidental a partir de Angola até Senegambia), mas existe também em Nyassaland e na região litorânea da Amazônia, mais conhecida como palmeira bambu, entre outras. Este material é considerado uma planta indesejável para a agricultura local, principalmente para o plantio de arroz e é eliminada pela queima da planta em grande quantidade (FOADIENG et al., 2014). A fibra natural de ráfia de acordo com trabalhos recentes do nosso grupo é um material auto extinguível, possui propriedades termo- acústicas e físicas interessantes, como a baixa massa específica, boa absorção de líquidos e baixa condutividade (MVEH, 2015). Dentro deste contexto, e considerando as propriedades da fibra natural de ráfia em relação absorção de líquidos e à inflamabilidade, este trabalho tem como objetivo estudar a aplicação desta fibra como adsorvente de hidrocarbonetos.

Material e métodos

Preparação do adsorvente e ensaios de adsorção Todos os ensaios foram realizados em triplicata e o hidrocarboneto usado para testar o potencial de adsorção da rafia foi o n-heptano. Os troncos de ráfia foram triturados em moinho de facas para micronização. Após micronização a amostra foi peneirada para padronização do tamanho de partícula em peneira de abertura 20 mesh. Para testar o potencial estabelecemos uma relação peso de rafia/volume de n-heptano de 1% (0,1 g de ráfia), 2% (0,2 g de ráfia), 3% (0,2 g de ráfia) e 4% (0,2 g de ráfia) para um volume padronizado de 10 mL de n-heptano. Após a pesagem o adsorvente foi colocado em contato com o hidrocarboneto em um Becker durante uma hora, sendo filtrado após este período. O cálculo do percentual de adsorção foi realizado por diferença de massa do adsorvente final para o inicial. Caracterizações O adsorvente foi caracterizado por Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV-FEG, FEI model Inspect F50),) a fim de avaliar a morfologia.

Resultado e discussão

A Figura 1 apresenta as imagens da fibra natural de ráfia (antes do processo de moagem) obtidas por MEV, onde é possível observar as células formadas com fronteiras bem definidas e fechadas, mas com geometria irregular. Esta morfologia é uma forma similar à uma colmeia de abelha. Inicialmente se padronizou o tamanho de partícula da rafia utilizando peneira de abertura 20 mesh. Na Figura 2 são observados os resultados de absorção de hidrocarboneto, neste caso o n-heptano. Com a utilização de 0,1 g de rafia, a absorção foi quase nula, porém conforme se vai aumentando a quantidade de ráfia, a adsorção é gradualmente aumentada. A Rafia é um material abundante e indesejado em diversos lugares, como a África, então uma aplicação que traga benefícios ambientais ou sociais deste material é considerado promissor. Este trabalho tem resultados ainda preliminares, mas que mostram uma potencialidade bastante importante de aplicação da ráfia, visto a necessidade de materiais baratos e eficientes na adsorção de hidrocarbonetos.

(a) MEV do corte longitudinal; (b) MEV do corte transversal e (c) fotografia nos dois sentidos.

Conclusões

Através da análise de MEV da ráfia foi possível observar as células formadas com fronteiras bem definidas e fechadas, mas com geometria irregular, cuja forma lembra uma colmeia de abelha. A ráfia é um potencial material para adsorção de hidrocarbonetos, pois com a utilização de 0,1 g de rafia, a absorção de n- heptano foi quase nula, porém conforme se vai aumentando a quantidade de ráfia, a adsorção é gradualmente aumentada.

Agradecimentos

Os autores agradecem o apoio da CAPES, CNPq e FAPERGS no desenvolvimento deste trabalho através da concessão de bolsas de pesquisa, bem como a PUCRS pelo apoio técnico.

Referências

FOADIENG, E; TALLA, P., K.; FOGUE, M.; MABEKOU, S.; SINJU, A. F. Contribution à l’Étude de l’Anatomie et des Propriétés Physiques du Bambou de Raphia Vinifera (arecaceae). Revue Scientifique et Technique Forêt et Environnement du Bassin du Congo, v. 3, 9-18, 2014.

LAZIM, A. M.; MUSBAh, D.L.; CHIN, C.C.; ABDULLAH, I.; MUSTAPA, H.A.; AZFARALARIFF, A. Oil removal from water surface using reusable and absorptive foams via simple fabrication of liquid natural rubber (LNR). Polymer Testing, v. 73, 39–50, 2019.

MVEH, J. D. B. M. Desenvolvimento de Compósitos com Fibra Natura de Ráfia com Propriedades Termoaústicas, 2015. 163p. Tese (Doutor em Engenharia e Tecnologia de Materiais) Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Tecnologia de Materiais (PGETEMA) Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul.