Universidade Federal de Minas Gerais

Fotos de Luiza Ananda/UFMG
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Tecnologia foi patenteada: eficácia se deve ao tratamento químico

Filtro desenvolvido por pesquisadores do Departamento de Química separa água e óleo com 99% de eficácia

segunda-feira, 30 de março de 2015, às 5h54

Nas três últimas décadas, foram registrados, no Brasil, cinco graves acidentes em plataformas de petróleo. Na maioria das vezes, essas ocorrências se deveram a explosões, que culminaram em vazamentos de grandes volumes de óleo em alto-mar.

Danos dessa natureza poderão ser amenizados graças a um filtro que separa água e petróleo com eficácia de 99%, desenvolvido por pesquisadores do Departamento de Química do Icex. Atualmente, quando há esse tipo de acidente, a água misturada com o óleo precisa ser transportada para a terra, para só então receber o tratamento que separa as duas substâncias, configurando um processo demorado e de alto custo. Com o filtro, essa separação poderá ser feita em alto-mar, de forma mais rápida e com economia de custos.

jadson%20belchior%20-%20filtro%20agua%20e%20oleo.jpg “Todo o gasto provocado pelo transporte da água contaminada até a terra firme deixa de existir. O filtro é levado para a plataforma, e a água, bombeada para ele. Depois que ocorre o processo de separação, a água é devolvida limpa ao mar. O petróleo, por sua vez, é depositado nos compartimentos do navio já pronto para uso e comercialização”, explica o coordenador do projeto, professor Jadson Belchior [foto], do Departamento de Química da UFMG.

Segundo ele, os ganhos advindos do novo processo são enormes, uma vez que a água representa 60% do líquido transportado para terra firme a fim de ser submetido ao processo de separação. “Como a filtragem passa a ocorrer no mar, os navios precisam transportar apenas o petróleo. Carregando menos volume, há considerável economia de gastos de transporte, além da recuperação total do óleo derramado”, diz.

Hidrofóbico
Desenvolver um filtro capaz de separar água e petróleo é tarefa complexa, uma vez que a água não se mistura aos óleos. No caso do petróleo derramado em alto-mar, o processo é dificultado pela movimentação da água e de outras impurezas e substâncias que a compõem. O filtro desenvolvido pelos pesquisadores é um dispositivo hidrofóbico – que repele a água.

“A intenção era despejar a água misturada com petróleo no filtro e encaminhar cada substância a um ambiente diferente depois do procedimento. Como o filtro é hidrofóbico, ele não deixa a água passar. Somente o óleo passa e fica armazenado em um compartimento. A água é automaticamente lançada de volta ao mar”, explica Belchior.

A tecnologia usada no equipamento consiste no tratamento químico do tecido utilizado na sua construção. O pesquisador afirma que o filtro é tratado quimicamente em laboratório para se tornar hidrofóbico. “As moléculas do óleo não interagem com a água. A substância química usada no tratamento do tecido faz com que a água crie afinidade com as moléculas apolares do óleo. Dessa forma, ocorre a separação química das substâncias”, detalha o professor.

A pesquisa foi financiada pela AS Engenharia Ltda, e o dispositivo já foi patenteado. A equipe liderada pelo professor Jadson Belchior busca novos financiamentos para a construção de um protótipo maior.

A primeira versão desenvolvida em laboratório mede 40 cm e tem capacidade para gerar 80,5 gramas de petróleo em um minuto de filtragem, considerando um metro quadrado de tecido tratado quimicamente. Em alto-mar, em condições ideais e com o transporte feito em um navio cargueiro padrão, estima-se que a capacidade de filtragem seja da ordem de 70 mil metros cúbicos de petróleo por minuto.

O protótipo ainda vai passar por testes de vazão de água e durabilidade. Belchior destaca a versatilidade da tecnologia empregada no dispositivo, que pode ser construído em várias escalas e usado em diversos ambientes. “Além do filtro acoplado a navios que separam petróleo da água em alto-mar, essa tecnologia pode ser usada em escala domiciliar, para separar óleo de cozinha e água. Essa adaptação para residências seria muito útil porque hoje as pessoas fazem um descarte incorreto do óleo de cozinha, despejando-o na pia e poluindo toda a cadeia de distribuição de água da cidade”, afirma Belchior.

Ele acrescenta que as empresas de abastecimento de água também poderão ser beneficiadas pela tecnologia, assim como as oficinas mecânicas, que precisam separar água de óleo diesel.

Evolução
O filtro que separa óleo e água é um desdobramento de pesquisa coordenada pelo professor Jadson Belchior, em parceria com Geraldo Magela de Lima, também do Departamento de Química da UFMG. Em 2012, seus trabalhos resultaram em um dispositivo que separava petróleo e água. Era uma espécie de tijolo que, lançado no local de vazamento de óleo, absorvia o petróleo derramado.

O material recebia um tratamento químico que favorecia a interação das moléculas do petróleo com a superfície do material. Em seguida, os pedaços de tijolo eram levados para terra firme, onde eram reaproveitados pela indústria siderúrgica. “O alto custo do transporte desses tijolos foi o passo inicial para que chegássemos ao filtro, uma alternativa mais eficaz porque elimina essa necessidade”, conclui Jadson Belchior.

Polar e apolar
Água e óleo são duas substâncias que não se misturam devido à polaridade de suas moléculas. Enquanto a água é polar (fenômeno que provoca um compartilhamento desigual dos elétrons entre o átomo de oxigênio e os de hidrogênio que a compõem), o óleo é apolar – as polaridades das ligações entre os átomos são quase nulas, uma vez que há um compartilhamento igualitário dos elétrons entre eles ou porque as ligações estão dispostas na molécula de tal forma que os vetores-polaridade se anulam.

Assim, água e óleo formam uma mistura heterogênea de dois líquidos de densidades diferentes. Isso leva o óleo para a superfície da água, e, apesar de visualmente as substâncias estarem separadas, a dissociação em alto-mar é um processo complexo por se tratar de uma separação de grande dimensão e que precisa ser concluída com o depósito das substâncias em reservatórios diferentes. O óleo segue para um compartimento específico, e a água é lançada de volta ao oceano.

(Luana Macieira/Boletim 1896)

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