São Paulo (AUN - USP) - Uma das principais preocupações da humanidade em relação ao futuro é disponibilidade de água potável. Sintonizadas com a realidade, Juliana de Carvalho Izidoro e Giovana Pasqualini da Silva, bolsistas de iniciação científica do Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (Ipen), desenvolveram seus projetos de pesquisa relacionados com o melhor aproveitamento dessa substância. Ambas acabaram contempladas com o Prêmio Jovem Cientista 2003, que teve como tema “Água – Fonte da Vida”.

Juliana, que conquistou o 2º lugar na categoria estudante com o trabalho "Tratamento de efluentes industriais usando material zeolítico preparado com cinza de carvão", está no 3º ano de Engenharia Química da Faculdade Osvaldo Cruz e desenvolve sua pesquisa desde dezembro de 2001, quando ingressou no Ipen como bolsista do Centro de Química e Meio Ambiente. Giovana está no instituto há um ano e meio, locada no Centro de Tecnologia das Radiações, desenvolvendo um projeto intitulado “Estudo da degradação de surfactantes contidos em efluentes pela aplicação da radiação ionizante”, com o qual obteve o 3º lugar na mesma categoria. Assim como Juliana, Giovana está no 3º ano da graduação na Osvaldo Cruz, mas cursa Química.

No início de suas pesquisas, ambas trabalharam sem remuneração alguma, devido à demora do CNPq em aprovar seus projetos. No caso de Giovana, seu projeto não foi aprovado na primeira vez que o apresentou à agência de financiamento e, na segunda, apenas conseguiu com que ele fosse aceito numa chamada posterior. Ao final, ela passou nove meses sem bolsa. Sobre o incentivo dado à pesquisa científica no país, diz que “deveria haver um maior número de bolsas para os alunos. Senão acontece como aqui [no Ipen]: muita gente entrou para pesquisar, não agüentou [ficar sem receber] e saiu”. Juliana, que trabalhou quatro meses sem receber nada, concorda, afirmando que os incentivos são restritos.

Cinzas e metais
Sabe aquelas latinhas no mercado, de molho de tomate e conservas, com rótulos coloridos? Já reparou que dificilmente elas se enferrujam? É que antes de receber qualquer produto em seu interior elas passam por um processo chamado galvanoplastia. O nome pode até ser complicado, mas o princípio é simples: uma camada de metal é sobreposta ao metal da lata, que depois passa por uma lavagem. Em seguida, a água utilizada nesse processo fica com algumas partículas dos metais utilizados no revestimento, tendo a rede de esgoto como destino e, finalmente, ambientes aquáticos. Só que estes podem ser contaminados se a concentração de metais dos efluentes for alta.

Para resolver o problema, Juliana, baseada numa proposta de sua orientadora, a pesquisadora do Ipen, Denise Alves Fungaro, desenvolveu um processo criativo. Um dos resíduos gerados por uma usina termelétrica são cinzas de carvão. Embora possam ser aproveitadas na indústria de cimento, a maior parte dessas cinzas são despejadas em terrenos, que são contaminados devido às substâncias que elas possuem. Nos Estados Unidos e em alguns países de Europa as cinzas de carvão também são aproveitadas em outro fim. Após uma série de procedimentos, são convertidas em zeólita, composto químico geralmente em pó que, em contato com água com partículas metálicas, as remove, sendo empregado no tratamento de efluentes industriais que contém metais em quantidades acima daquelas permitidas pela legislação ambiental.

No Brasil, a forma mais utilizada para o tratamento desses efluentes é a precipitação dos metais que, além de gerar uma quantidade de lodo, que também deve sofrer tratamento posterior, o efluente ainda permanece com uma quantidade de metal acima do permitido por lei. "Assim, ainda precisa passar por outro tratamento, que na indústria a gente chama de polimento", afirma Denise. Nesse polimento, podem ser utilizados uma resina específica ou carvão ativado. Ambos acabam elevando os custos do processo, pois, além de ser feita apenas por multinacionais, a resina é cobrada em dólar, e o carvão é comercializado a preços altos.

Assim, Juliana começou a realizar experimentos para converter cinzas de carvão de termelétricas brasileiras em zeólita. Por serem resíduos de carvões de qualidades distintas, “as cinzas do Brasil têm características diferentes das européias e norte-americanas”, era necessário estudar se haveria a possibilidade de elas serem transformadas em material zeolítico e aplicada com [a mesma função da] resina”, diz Denise.

Os experimentos foram bem sucedidos e culminaram no trabalho premiado no Jovem Cientista 2003. De acordo com Juliana e Denise, a própria usina termelétrica que forneceu as cinzas para os experimentos tem interesse em adaptar o processo para tratar essas mesmas cinzas, que também possuem metais em quantidade acima do permitido em sua composição. É algo interessante: o próprio material que origina a zeólita é passível de ser tratado por ela mesma.

Segundo os testes realizados até agora, a zeólita pode ser utilizada até três vezes e em cada uma há um ciclo de adsorção das partículas metálicas em excesso e uma liberação das mesmas. “O metal que ela [zeólita] disorveu [liberou] pode ser reaproveitado”, diz Juliana. Todavia, no caso de uma aplicação prática, numa indústria, por exemplo, ainda não se sabe como seria feito esse reaproveitamento. Apenas deveria estar sob a responsabilidade de um laboratório especializado, mesmo destino da zeólita que não mais poderia ser reaproveitada, tal como ocorreu na fase de experimentos.

Feixes e espumas
Há alguns meses o Brasil ficou chocado com as imagens da espuma oriunda de resíduos industriais despejados no Rio Tietê invadindo parte de Pirapora do Bom Jesus, cidade da Região Metropolitana de São Paulo. Em seu trabalho, Giovana desenvolveu um processo que pode contribuir para minimizar esse dano ambiental.

Atualmente, as indústrias que produzem essas espumas como efluentes fazem um tratamento biológico delas com microorganismos antes de despejá-las com outros dejetos líquidos na rede de esgoto. Só que esse tratamento não consegue romper totalmente as ligações existentes no material devido à composição dele. O detergente mais comum contém um grupo benzênico extremamente estável e, por isso, difícil de ser rompido pelas bactérias.

A idéia proposta por sua orientadora, Sueli Ivone Borrely, consistia em realizar o tratamento da espuma por feixes de elétrons de alta energia, que ajudam a acelerar a degradação do material ao romper as ligações. “Assim, as bactérias [do ambiente aquático em que a espuma é despejada] conseguem degradar melhor as substâncias”, diz Giovana, evitando o acúmulo de espuma tal como ocorreu no rio Tietê no trecho que corta Pirapora do Bom Jesus.

Para os experimentos, Giovana e sua orientadora utilizaram espuma oriunda da Estação de Tratamento de Suzano, também localizada na Região Metropolitana de São Paulo. A legislação limita uma concentração de 0,5 miligramas (mg) de espuma por litro (L) de água. “Já cheguei a encontrar num efluente industrial [analisado] 12 mg/L”, conta a bolsista, evidenciando a ineficácia do método atual e os riscos aos quais o meio ambiente está submetido. Até agora elas não encontraram nenhum processo parecido. Falta realizar estudos para verificar a aplicação em larga escala na indústria. Sobre a possibilidade de eles repercutirem num resultado positivo, Giovana afirma: “é uma loteria”.