POTENCIAL DE USO DA FIBRA DA PIAÇAVA

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1 POTENCIAL DE USO DA FIBRA DA PIAÇAVA Aluna: Sofia Moreira Esquenazi Orientador: Fernando Betim Introdução As palmeiras Attalea funifera e Leopoldinia piassaba, ambas conhecidas como piaçava, são nativas da Bahia e da Amazônia, respectivamente. Elas se desenvolvem bem em solos de baixa fertilidade e com características físicas variadas (solos arenosos, areno-argilosos) e inadequadas para a exploração econômica de muitos cultivos. Sua obtenção é puramente extrativista e representa uma atividade tradicional nas regiões em que é realizada, principalmente no sul da Bahia, envolvendo as esferas econômicas, sociais e culturais. As propriedades estudadas indicaram que os diferentes elementos da piaçava fibras, folhas, bulbo, amêndoa podem ser aplicados nas mais diversas utilidades plausíveis. A pesquisa efetuada baseou-se na coleta e seleção de informações a respeito das palmeiras de piaçava, com foco em sua parcela fibrosa e seu potencial emprego na área da Engenharia. A fim de compreender a fibra da piaçava em sua totalidade, foram estudadas e descritas suas características principais propriedades físicas, químicas, biológicas, estéticas e técnicas, tal como seus segmentos de aplicação e contextualização histórica, cultural e geográfica. Além da caracterização teórica, pretende-se realizar experimentos práticos, que visam analisar a capacidade da atuação dos resíduos de tal fibra no preparo de carvões ativados, para fins de filtragem e purificação de águas. Tal análise é considerada interessante tendo em vista o contexto atual brasileiro de crise hídrica e a aposta em mecanismos sustentáveis de baixo impacto ambiental como alternativa para tornar potável a água presente em locais onde ocorre escassez, removendo-se cor, cheiro e impurezas desta. De modo a analisar a capacidade da fibra da piaçava de adsorção, princípio básico do mecanismo do carvão ativado, realizou-se um experimento para testar o potencial da fibra de piaçava em seu estado natural como adsorvente de corantes artificiais e naturais em meio aquoso. Tal experimento é de importante realização por servir como uma primeira etapa do estudo dos resíduos da fibra da piaçava como precursores no desenvolvimento de carvões ativados. Tendo em vista que nesses mecanismos a fibra passa por uma série de processos e ativações químicas ou físicas, considera-se importante testar inicialmente a capacidade de adsorção da fibra da piaçava em seu estado original, sem alterações físicas ou químicas. Além de servir como diretriz para o estudo mais complexo envolvendo carvão ativado, a análise da fibra da piaçava como adsorvente natural é significativa para aplicações em casos de despejo de resíduos das indústrias têxteis em corpos d água naturais. Esse tipo de manufatura representa uma das maiores consumidoras de corantes para tingir seus produtos, e na maioria das vezes a fixação não é total, o que ocasiona despejo de corantes em corpos hídricos. Do ponto de vista ambiental a presença dos corantes é um grande problema, uma vez que alguns deles podem diminuir a atividade fotossintética nos ambientes aquáticos devido à redução da penetração de luz, além de serem resistentes e poderem formar compostos tóxicos à fauna e à flora. O processo de adsorção apresenta-se entre os mais eficientes para a remoção de corantes em meio aquoso em função do baixo custo e alta capacidade de remoção. Os adsorventes podem ser utilizados na forma de carvão ativado este que pode gerar inviabilidade de produção em certos casos e até mesmo os bioadsorventes, que são adsorventes alternativos como as fibras vegetais em seu estado natural. Eles apresentam alta capacidade de remoção de

2 efluentes, alta disponibilidade e custo relativamente baixo considerando que esses biomateriais estão presentes na natureza. A fibra de piaçava serviria como um interessante bioadsorvente, tendo em vista que ela é encontrada em abundância em certas regiões em sua forma natural e também como resíduos de atividades industriais, como na tradicional fabricação de vassouras de piaçava. Além disso, tal fibra também poderia ser utilizada para produção de carvão ativado, como será estudado em análise futura. Métodos experimentais Os pecíolos parte da folha que contém fibras da Leopoldinia piassaba, piaçava da Bahia, foram coletadas no Jardim Botânico do Rio de Janeiro, sob o auxílio de botânico coordenador do local. O material foi reservado durante alguns meses, e em seguida lavado exaustivamente com água filtrada, com finalidade de retirada de resíduos e impurezas, e em seguida foi disposto para secagem natural em sombra durante cinco dias. Como não houve nenhum tipo de tratamento físico ou químico, o material foi denominado in natura. Palmeira de piaçava com pecíolo indicado por seta Fonte: < O experimento de adsorção de corantes contou com a utilização de onze amostras de 1,0 cm por 4,0 cm divididas em suas metades. Foi utilizado corante natural produzido a partir de sementes de urucum secas, obtidas em propriedade rural em Carapebus RJ, e também o corante artificial azul de metileno 1%..

3 Material utilizado no experimento Corantes utilizados Quatro recipientes de vidro de 50 ml foram preenchidos com 3 ml de urucum diluído em água filtrada, e mais 30 ml de água filtrada foram adicionados. A mistura foi aquecida até 80 C para fins de garantir a diluição do corante. Em local com temperatura controlada de 29 C, após todos os recipientes atingirem temperatura ambiente, foram acrescentadas quatro amostras de fibra, uma em cada recipiente com corante natural. Em outros quatro recipientes de vidro de 50 ml, adicionou-se 0,3 ml (equivalente a 6 gotas) de azul de metileno 1% e 30 ml de água filtrada. Semelhantemente ao realizado na solução com urucum, a mistura com azul de metileno foi aquecida até 80 C para fins de garantir a diluição do corante. No mesmo local com temperatura controlada de 29 C, após todos os recipientes atingirem temperatura ambiente, foram acrescentadas quatro amostras de fibra, uma em cada recipiente com corante artificial. Recipientes com soluções diluídas de corante e amostras

4 Após 30 minutos de exposição das amostras de fibra da piaçava aos corantes, uma amostra de cada corante (urucum e azul de metileno) foi removida da solução e ambas foram expostas para secagem natural no mesmo ambiente de temperatura controlada. Foi possível identificar que a amostra exposta ao corante azul de metileno, após seca, obteve uma brusca mudança de coloração, se tornando azul escuro. A amostra exposta ao urucum teve sua coloração alterada de maneira menos radical, mas ainda assim visível, obtendo uma coloração levemente alaranjada. Amostra seca exposta ao azul de metileno durante 30 minutos (esquerda), amostra seca in natura (centro) e amostra seca exposta ao urucum durante 30 minutos (direita) As outras três amostras em contato a cada um dos corantes seguiram no processo de exposição durante o período de 24 horas. Após serem retiradas da solução e expostas para secagem natural no ambiente de temperatura controlada a 29 C, tornou-se possível a percepção da mudança de coloração das fibras em comparação à fibra in natura. As amostras que estavam expostas ao corante artificial azul de metileno obtiveram forte coloração azul escura, enquanto as amostras expostas ao corante natural urucum alcançaram clara coloração alaranjada. A mudança de coloração nas amostras expostas aos corantes ficou em maior evidência quando este era artificial azul de metileno. Amostras secas expostas ao azul de metileno durante 24 horas (ao fundo) e amostra seca in natura (à frente)

5 Como não houve alteração significativa na coloração das amostras expostas ao urucum, conduziu-se a um segundo ensaio com o mesmo corante de urucum diluído em água filtrada, porém em solução mais concentrada. Pretendia-se dessa forma reafirmar ou não a fraca coloração proporcionada pela exposição da fibra da piaçava ao corante urucum, e identificar se tal fato ocorreu devido à primeira exposição ter sido realizada com corante pouco concentrado. Então três recipientes de vidro de 50 ml foram preenchidos com em torno de 15 ml de urucum diluído em água filtrada, e mais 30 ml de água filtrada foram adicionados. A mistura foi aquecida até 80 C para fins de garantir a diluição do corante. Em local com temperatura controlada de 29 C, após todos os recipientes atingirem temperatura ambiente, foram acrescentadas três amostras de fibra in natura, uma em cada recipiente com corante natural. As amostras permaneceram em contato com o corante urucum mais concentrado durante o período de 24 horas. Após serem retiradas da solução e expostas para secagem natural no ambiente de temperatura controlada a 29 C, tornou-se possível a percepção da mudança de coloração das fibras em comparação à fibra in natura. Não se identificou diferença perceptível a olho nu entre as colorações das fibras expostas ao corante urucum diluído em água filtrada em soluções de menor e maior concentração deste. Em ambos os casos, as amostras de fibra da piaçava alcançaram clara coloração alaranjada, que difere pouco da coloração da fibra in natura. Amostras secas expostas ao urucum menos concentrado durante 24 horas (ao fundo) e amostra seca in natura (à frente) Amostras secas expostas ao urucum mais concentrado durante 24 horas (ao fundo) e amostra seca in natura (à frente) Uma das amostras expostas ao azul de metileno durante 24 horas e outra exposta ao urucum menos concentrado durante 24 horas foram inseridas uma em cada recipiente contendo 30 ml de apenas água filtrada. Posteriormente 24 horas, foi possível analisar a capacidade de impregnação do corante à fibra a partir da observação da coloração da água, que a princípio era límpida. Observou-se que a água em contato com a amostra exposta ao azul de metileno ficou levemente azulada, enquanto a que estava em contato com a amostra exposta ao urucum permaneceu quase totalmente límpida, com somente alguns nuances alaranjados. Em análise a olho nu, ambas as amostras tiveram as colorações iniciais conservadas. Os resultados obtidos indicam que as partículas de corante não se desassociam facilmente da fibra da piaçava, o que infere que tal biomaterial possui considerável capacidade de retenção ou adsorção de corantes em meio aquoso.

6 Recipientes com água após inserção de amostras de fibras expostas ao azul de metileno (esquerda) e urucum menos concentrado (direita) Conclusões A avaliação da capacidade adsorvente da fibra de piaçava foi feita pela comparação da coloração da amostra in natura e das amostras após exposição aos corantes em meio aquoso. Sendo assim, o teste de adsorção mostrou que existe nas fibras de piaçava algum potencial de adsorção de corantes naturais e artificiais, apesar de não demonstrar quantitativamente o quanto é de fato adsorvido. Notou-se que existiu maior adsorção do corante artificial, azul de metileno, do que do corante natural, semente de urucum seca diluída. Também é possível aferir que a coloração fica mais forte quanto maior for o tempo de exposição da amostra ao corante. O resultado alcançado promove diversas questões como se de fato ocorreu adsorção do corante, ou se ele apenas tingiu a superfície da fibra; e se o resultado seria o mesmo com outros tipos e formas físicas de corante de diferentes concentrações, durante outros tempos de exposição e com a ativação química ou física da fibra. Também se fomentam perguntas sobre como seria a adsorção da fibra da piaçava em seu estado não natural, como em mecanismos de carvão ativado, após sofrem processos de carbonização e ativação. Indaga-se também o motivo da não alteração da coloração das fibras expostas a diferentes concentrações do corante urucum, e se tal fato pode ter relação com o grau de saturação da fibra a adsorção. Outro questionamento é se a não identificação de mudança de coloração se deve ao fato da observação ser realizada a olho nu, e que resultados a análise das amostras em microscópio eletrônico de varredura (MEV) proporcionaria. Para que se obtenham respostas para tais questões, seria necessário um estudo mais longo e aprofundado. Todavia, tal experimento foi um importante indício de que as fibras de piaçava possuem algum potencial de retenção de corantes em meio aquoso que deve ser explorado. Tal competência indica que este biomaterial pode ser utilizado como adsorvente alternativo de baixo custo para tratamento de efluentes têxteis contaminados com certos corantes naturais e artificias. A partir das informações obtidas nesse ensaio inicial, pretende-se realizar experimento a fim de analisar a capacidade de adsorção da fibra da piaçava quando utilizada como material precursor na produção de carvão ativado. Espera-se que o estudo evidencie a capacidade desse mecanismo para desenvolver a função de filtragem e purificação de águas. Além disso, a utilização de tais carvões para estes fins contribuiria para a diminuição de rejeitos, tendo em vista que eles podem ser produzidos a partir de resíduos de fibra de piaçava que seriam descartados a nível industrial e, assim, cultivaria o princípio da sustentabilidade. Ao fim, a expectativa é de que se confirme a capacidade de adsorção da fibra de piaçava como foi identificado no experimento realizado e que se obtenham maiores informações

7 relativas ao uso desta como adsorvente tanto na produção de carvão ativado quanto como bioadsorvente natural de corantes. E que dessa forma, mecanismos úteis que não acarretem impactos ambientais sejam desenvolvidos e o potencial da fibra da piaçava seja explorado. Referências 1 WERLANG, E. B.; SCHNEIDER, R. C. S.; RODRIGUEZ, A. L.; NIEDERSBERG, C. Produção de Carvão Ativado a Partir de Resíduos Vegetais. Revista Jovens Pesquisadores, Santa Cruz do Sul, v. 3, n. 1, p AVELAR, F. F. Utilização de fibras de piaçava (Attalea funifera) na preparação de carvões ativados vii, 72 p. Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal de Lavras, Lavras, CASALI, B. L. A piaçaveira desponta como cultura de destaque na economia da região do sul da Bahia. Net, Ituberá. Disponível em: < Acesso em: 14 de abril de MANO, E. B.; SUAREZ, J. C. M.; ELZUBAIR, A.; BONELLI, C. M. C. Comportamento Térmico, Mecânico e Morfológico de Compósitos de Polietileno de Alta Densidade Reciclado com Fibra de Piaçava. Polímeros Ciência e Tecnologia, vol.15, n.4, p AQUINO, R. C. M. P.; ALMEIDA, J. R. M.; MONTEIRO, S. N. Desenvolvimento de Compósitos de Matriz Polimérica e Piaçava. Net, Congresso Brasileiro de Engenharia e Ciência dos Materiais, , São Pedro SP. Anais. Disponível em: < SOUZA JUNIOR, A. A.; FREITAS, S. S.; PETACCI, F. Avaliação de taboa (Typha angustifolia L.) como adsorvente natural para remoção de corantes orgânicos de meio aquoso. Universidade Federal de Goiás, Catalão - GO.