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O biochar de resíduos agrícolas pode absorver poluentes em águas residuais

Traduzido de Science Daily

Biochar, uma substância semelhante ao carvão feita principalmente de resíduos agrícolas, mostra-se promissora para a remoção de poluentes emergentes, como produtos farmacêuticos, de águas residuais tratadas.

Essa é a conclusão de uma equipe de pesquisadores que conduziu um estudo inovador que avaliou e comparou a capacidade do biocarvão derivado de duas sobras agrícolas comuns (resíduos de descaroçador de algodão e bagaço de guayule) para adsorver três compostos farmacêuticos comuns de uma solução aquosa. . Na adsorção, um material, como um composto farmacêutico, adere à superfície de outro, como a partícula sólida de biochar. Ao contrário, na absorção, um material é transportado internamente para outro; por exemplo, uma esponja absorve água.

Guayule, um arbusto que cresce no árido sudoeste, forneceu os resíduos para um dos biocares testados na pesquisa. Mais apropriadamente chamado de Parthenium argentatum, tem sido cultivado como fonte de borracha e látex. A planta é cortada ao solo e seus galhos esmagados para a extração do látex. O resíduo seco, polpudo e fibroso que fica após as hastes serem esmagadas para a extração do látex é chamado de bagaço.

Os resultados são importantes, de acordo com o pesquisador Herschel Elliott, professor de engenharia agrícola e biológica da Penn State, College of Agricultural Sciences, porque demonstram o potencial do biocarvão feito a partir de abundantes resíduos agrícolas, que de outra forma deveriam ser descartados para servir como tratamento adicional de baixo custo para reduzir contaminantes em águas residuais tratadas usadas para irrigação.

“A maioria das estações de tratamento de águas residuais atualmente não está equipada para remover poluentes emergentes, como produtos farmacêuticos, e se esses compostos tóxicos podem ser removidos por biochars, a água residual pode ser reciclada em sistemas de irrigação”, disse ele. “Essa reutilização benéfica é crítica em regiões como o sudoeste dos Estados Unidos, onde a falta de água torna difícil o cultivo”.

Os compostos farmacêuticos usados ​​no estudo para testar se os biocares iriam absorvê-los da solução aquosa foram: sulfapiridina, um medicamento antibacteriano que não é mais prescrito para o tratamento de infecções em humanos, mas é comumente usado na medicina veterinária; docusato, amplamente utilizado em drogas como laxante e amaciante de fezes; e eritromicina, um antibiótico usado para tratar infecções e acne.

Os resultados, publicados hoje (16 de novembro) em Biochar sugerem que os biocares feitos de resíduos agrícolas podem atuar como adsorventes eficazes para remover produtos farmacêuticos da água recuperada antes da irrigação. No entanto, o biochar derivado de resíduos de descaroçador de algodão era muito mais eficiente.

Em pesquisa, adsorveu 98% do docusato, 74% da eritromicina e 70% da sulfapiridina em solução aquosa. Em comparação, o biochar derivado do bagaço de guayule adsorveu 50% do docusato, 50% da eritromicina e apenas 5% da sulfapiridina.

A pesquisa revelou que um aumento na temperatura, de cerca de 650 para cerca de 1.300 graus F no processo de pirólise livre de oxigênio usado para converter resíduos agrícolas em biocares, resultou em uma capacidade muito maior de adsorver compostos farmacêuticos.

“A parte mais inovadora da pesquisa foi o uso do bagaço de guayule porque não há estudos anteriores sobre o uso desse material na produção de biochar para a remoção de poluentes emergentes”, disse a pesquisadora principal Marlene Ndoun, doutoranda do Departamento de Estado da Penn. de Engenharia Agrícola e Biológica. “O mesmo é verdade para resíduos de descaroçador de algodão – pesquisas foram feitas sobre possíveis maneiras de remover outros contaminantes, mas este é o primeiro estudo a usar resíduo de descaroçador de algodão especificamente para remover produtos farmacêuticos da água.”

Para Ndoun, a pesquisa é mais do que teórica. Ele disse que quer expandir a tecnologia e fazer a diferença no mundo. Como os resíduos de descaroçador de algodão estão amplamente disponíveis, mesmo nas regiões mais pobres, ela acredita que eles sejam uma fonte promissora de biochar para descontaminar a água.

“Eu sou de Camarões, e estou aqui porque estou procurando maneiras de filtrar a água em comunidades com recursos limitados, como onde eu cresci”, disse ela. “Acreditamos que se isso pudesse ser ampliado, seria ideal para uso em países da África Subsaariana, onde as pessoas não têm acesso a equipamentos sofisticados para purificar a água.”

O próximo passo, explicou Ndoun, seria desenvolver uma mistura de biochar capaz de adsorver uma ampla gama de contaminantes da água.

“Além de remover contaminantes emergentes, como produtos farmacêuticos, estou interessado em misturar materiais biochar para que tenhamos filtros de baixo custo capazes de remover contaminantes típicos que encontramos na água, como bactérias e matéria orgânica”, disse Ndoun .

Fonte da história:

materiais fornecido por Estado de Penn. Original escrito por Jeff Mulhollem. Nota: o conteúdo pode ser editado quanto ao estilo e comprimento.



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