Informativo 137

Editorial

Índice SUSTENTABILIDADE

pg . 3

Gás gerado a partir do lixo vira energia.

MATÉRIA ESPECIAL

pg . 4

Jantar-Baile do Dia do Químico.

ACADEMIA

pg . 6

Artigo: Potencial uso de Serpentinito no armazenamento mineral do CO2.

UTILIDADE

pg .10

Relatos do Químico Industrial Tito Gobbato.

MURAL E AGENDA

pg .11

Expediente Presidente Paulo Roberto Bello Fallavena Vice-presidente Estevão Segalla Secretário Renato Evangelista Tesoureiro Ricardo Noll Assessoria de Comunicação do CRQ-V assecom@crqv.org.br Jornalista responsável e Redação Carolina Reck Editoração Gráfica Giuliana Lopes Galvão Tiragem 2.000 Impressão Gráfica Ideograf INFORMATIVO CRQ-V AV. ITAQUI, 45 - CEP 90460-140 PORTO ALEGRE/RS FONE/FAX: 51-3330 5659 WWW.CRQV.ORG.BR

A edição 137 do Informativo CRQ-V dá ênfase a um importante evento da categoria Química do Rio Grande do Sul, o Jantar-Baile em comemoração ao Dia do Químico. Referente ao dia 18 de junho, Dia do Químico, e existente há mais de duas décadas, o evento prestigia os profissionais do ramo, indicando e homenageando os destaques. O jantar deste ano teve como foco a Academia Riograndense de Química (ARQ). Para dividir com os leitores o que ocorreu na ocasião, apresentamos fotos e uma entrevista com o novo Acadêmico, Valter Stefani, que nos contou sobre a sua trajetória na Química, realizações e pretensões como novo membro da Academia.

Aliando a vontade de incentivar a Química no Estado com a necessidade de repensar as questões ambientais, a sessão de artigos dos Acadêmicos apresenta o artigo “Potencial uso de serpentinito no armazenamento mineral de CO2”, em que a Acadêmica da ARQ e diretora da Faculdade de Química da Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul (PUCRS), Sandra Einloft, participou da produção e foi uma das responsáveis. O conteúdo repensa mecanismos que possibilitem a diminuição de Gases de Efeito Estufa (GEE) na atmosfera e explora a utilização do serpentinito, proveniente do RS, no processo de armazenamento de carbono.

Também alusivo a questões ambientais, ressaltamos a importância do projeto em Minas do Leão, onde uma termoelétrica utiliza o metano existente no biogás para produzir energia. A iniciativa reduz danos ambientais, além de ser capaz de atender a até 200 mil pessoas.

Para encerrar, fazemos uma pequena resenha sobre o livro “Síntese das Atividades do Químico Industrial Tito Alberto Gobbato”. A obra, desenvolvida por Gobatto, é um compilado de relatos deste em sua coluna no Jornal do Mar, de Torres, que leva o título “Nunca foi Fácil”.

As histórias datam de 1948 até os dias de hoje. A narrativa desenvolve uma relação entre o autor e os seus feitos na área de Química, entrelaçando o universo pessoal com o resgate de memórias referentes à história da Indústria Química do Rio Grande do Sul e do Brasil.

Desejamos a todos uma boa leitura!

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Dica de Livro

O Polegar do Violinista: E Outras Histórias da Genética Sobre Amor, Guerra e Genialidade

E o que vai acontecer daqui para a frente, já que em breve poderemos manipular nosso DNA? Em “O Polegar do Violinista”, o renomado jornalista Sam Kean conta a história da genética, de Mendel e suas ervilhas até os dias de hoje, em que exames de ponta são capazes de detectar doenças que poderemos desenvolver.

A leitura revela como, em algum ponto no emaranhado de fitas do DNA, se encontra a solução de muitos mistérios da espécie humana. Tudo isso entremeado a fantásticas narrativas - como a da senhora que tinha obsessão por gatos; do japonês que resistiu a duas bombas atômicas; do menino que, ainda na barriga da mãe, adquiriu uma doença não transmissível; do cientista russo que teria criado um híbrido de homem e chimpanzé; e até mesmo casos em que, como o do violinista virtuose Paganini, a ciência esclarece a arte.

Números do Conselho JAN/FEV/MAR Registro Profissional

270

PJ

59

Fiscalizações

763

Autuações

184

SUSTENTABILIDADE

GÁS GERADO A PARTIR DO LIXO VIRA ENERGIA Na Semana do Meio Ambiente

deste ano, o Rio Grande do Sul foi agraciado com a primeira térmica a partir de gás gerado em aterro sanitário no Estado, localizada no município de Minas Leão. A ideia alia a redução de gases causadores de efeito estufa e a geração de energia, essencial no momento de crise elétrica no país. O projeto completo soma investimentos superiores a R$ 30 milhões e, inicialmente, terá capacidade de geração de 8,5 megawatts (MW), podendo chegar a 17MW ou o suficiente para atender a uma cidade de cerca de 200 mil habitantes.

O Aterro de Minas do Leão recebe diariamente 3,5 mil toneladas de resíduos urbanos provenientes de Porto Alegre e outros 130 municípios do Rio Grande do Sul. O biogás extraído do aterro é tratado com tecnologias avançadas de tratamento e encaminhado para combustão em 6 motores movidos a biogás de aterro, que foram desenvolvidos para funcionar a plena carga e com alta eficiência mesmo havendo baixo valor de aquecimento e flutuações de qualidade e de pressão do gás, fatores que impactam diretamente na taxa de geração de energia. Adicionalmente, o equipamento conta com a tecnologia Leanox, que reduz a emissão de gases de escape. Ao evitar a queima e lançamento do metano presente no biogás na atmosfera (processo usualmente realizado em aterros sanitários) a termelétrica de Minas do Leão evitará que 170 mil toneladas de dióxido de carbono (CO2) sejam emitidos anualmente.

O projeto da usina Biotérmica Energia é anunciado em um momento em que o país investe em novos meios para geração de energia, buscando combustíveis que possam operar em complementaridade às usinas hidrelétricas e que, paralelamente, reduzam a dependência pelo sistema elétrico central, adotando o modelo conhecido como geração distribuída ou geração descentralizada. Neste modelo, a energia é gerada próximo ao ponto de consumo, o que evita o investimento em grandes usinas geradoras e reduz as perdas em extensas linhas de transmissão e distribuição. Globalmente a GE estima que a capacidade de instalação de sistemas de geração distribuída irá aumentar de 218 GW em 2012 para 272 GW em 2020, o que representa um incremento de 54 GW ou 2,8% ao ano. Na Brasil, a empresa estima que as tecnologias de geração distribuída possam acrescentar 4,2 GW de energia ao sistema elétrico em apenas 24 meses, o que seria suficiente para levar energia a mais de 12 milhões de habitantes, ou o equivalente a uma cidade como São Paulo.

Usina com capacidade para abastecer uma cidade de até 200 mil habitantes recebeu investimento de R$ 30 milhões

MUNICÍPIO DE MINAS

DO LEÃO

ATERRO RECEBE

3,5 MIL TONELADAS DE LIXO DIARIAMENTE

SERÁ REVERTIDO EM ENERGIA

USINA PODE GERAR ATÉ 17 MEGAWATTS

CAPAZ DE ABASTECER

200 MIL HABITANTES

INVESTIMENTO R$ 30 MILHÕES

170

MIL TONELADAS DE CO2 A MENOS LANÇADAS POR ANO

Fonte: GE Imprensa Brasil

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JANTAR-BAILE: COMEMORAÇÃO DO DIA DO QUÍMICO ESPECIAL

O

corrido no dia 20 de junho, o Jantar-Baile em homenagem ao Dia do Químico deste ano foi marcado pela forte participação da Academia Riograndense de Química (ARQ), responsável por ressaltar os valores que sustentam a ética de toda a categoria.

O principal objetivo da cerimônia foi valorizar a dedicação e as conquistas dos profissionais químicos, enaltecendo o trabalho de quem faz da Química a sua história de vida. Tendo em vista estes aspectos, a Academia Riograndense de Química lançou o professor e doutor Valter Stefani como novo Acadêmico. Em seu discurso, Stefani relembrou que este é o ano da luz, alertando a relevância de novos estudos e mecanismos para a área. Também fez um resgate de sua trajetória acadêmica, repleta de momentos de honra e aprendizado.

O professor doutor Valter Stefani é graduado em química pela Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul (1974), em ciências químicas pela Universidad Autonoma de Madrid (1977), é licenciado em química pela Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul (1974), mestre em ciências químicas pela Universidad Autonoma de Madrid (1977), doutor em ciências químicas pela Universidad Autonoma de Madrid (1983) e pós-doutor pelo Consejo Superior de Investigaciones Científicas (1983). Atualmente é professor associado do Instituto de Química da UFRGS. Tem experiência com ênfase em química orgânica, atuando principalmente nos seguintes temas: síntese e estudos fotofísicos de heterociclos benzazólicos, fotoquímica, polímeros orgânicos e materiais híbridos, orgânico-inorgânicos fotoluminescentes, síntese e aplicações de quinonas policíclicas e seu uso na reação de diels-alder. Tem, também, forte atuação na química forense, sendo um dos precursores desse tema no brasil, ministrando cursos e palestras e auxiliando peritos na obtenção de dados analíticos e elaboração de laudos periciais.

Com carinho, a Academia também relembrou e prestou homenagem a Jair Foscarini, falecido em 2014 e que teve papel fundamental no Rio Grande do Sul. Formado em engenharia química pela UFRGS, iniciou a carreira da Química e logo migrou para a administração pública, sempre preocupado em apresentar projetos que valorizassem a área da química e o meio ambiente. Foi prefeito do município de Novo Hamburgo, deputado estadual e secretário estadual de transportes. Na assembléia legislativa, ocupou a presidência das comissões de finanças e planejamento, de serviços públicos e de constituição e justiça. Em momento solene, foi convocado o presidente de Honra da ARQ, Estevão Segalla, e os Acadêmicos presentes no evento para prestar homenagem. Segalla entregou o pelerine que pertenceu a Foscarini para a família deste, representada por sua esposa, Iris Foscarini.

Iris Foscarini recebe homenagem da Academia a Jair Foscarini 4

Fotos: Otávio Fortes

Conselheiro Ricardo Noll, Secretario Municipal do Meio Ambiente, Mauro Moura, Presidente do CRQ-V, Paulo Fallavena, Presidente do Sindiquim, Newton Battastini e Conselheiro Eduardo Mc Mannis

Presidente e Conselheiros do CRQ-V

Novo Acadêmico, Valter Stefani e Paulo Fallavena, Presidente do CRQ-V

ENTREVISTA COM VALTER STEFANI 1) São mais de 40 anos de envolvimento e trabalho com a Química.

Analisando a sua trajetória em retrospectiva, você recorda algum momento específico que te levou a decidir seguir neste ramo?

Não existe um momento específico. Creio que eu já nasci pensando em ser Químico, sem saber, no entanto, que essa seria a minha profissão futura. Sempre tive uma enorme curiosidade por todos os temas científicos lendo e experimentando tudo o que podia nesse sentido. Na minha adolescência começaram a ser vendidos, nas bancas de revista, fascículos colecionáveis de enciclopédias dos quais três delas (Ciência Ilustrada, Tecnirama e Naturama) desempenharam um papel muito importante ao responder muitos de meus questionamentos sobre a ciência. Sobre ter escolhido ser professor pesou muito nessa decisão ter tido alguns professores sem comprometimento com o ensino, que não sabiam responder ou sanar as dúvidas dos alunos. Isso me levou a querer mostrar o quão bela, intrigante e instigante é a Ciência, especialmente a Química.

2) No cerimonial você mencionou a necessidade da busca por soluções que permitam que os Químicos reconheçam a profissão com mais orgulho. Que medidas você acha que podem concretizar resultados dignificantes neste aspecto?

Os Químicos precisam sair da zona de conforto pessoal, preocupados somente com os seus desejos mais imediatos de produção científica e reconhecimento profissional e passar a atuar em conjunto, unidos, na divulgação da enorme contribuição da Química na melhoria das condições de saúde, de qualidade de vida das pessoas e na solução de problemas da sociedade. Diversas profissões estão sempre na mídia fazendo apologia as suas conquistas para com a sociedade. Os Químicos, raramente. Ao serem atacados como poluidores, envenenadores, responsáveis pela degradação da água, do ar e da saúde das pessoas, se calam ou gritam solitariamente. Os Químicos precisam se unir, como o fazem profissionais de diversas profissões, e mostrar para a sociedade que são os verdadeiros responsáveis por muitas das conquistas positivas que permeiam o dia a dia das pessoas. Muitas das realizações da Química são divulgadas como sendo de outras profissões. Nós, químicos, precisamos nos unir para divulgar a realidade das conquistas e para colocar representantes em postos-chave da sociedade, tais como nas Reitorias de Universidades, em cargos políticos, etc. Precisamos urgentemente mudar a imagem da Química.

3) Você já foi agraciado na área Química mais de uma vez, incluindo o Prêmio Minerva em 2005. Quais premiações que já recebeu e qual o impacto destas na sua carreira?

Como prêmios importantes estão os dois citados, além de ter tido a minha Tese de Doutoramento, realizada e defendida na Espanha em 1983, agraciada como Melhor Tese Ibero-Americana daquele ano.

Outros prêmios que julgo importantes foram os obtidos com a colaboração de muitos estudantes, ao longo de minha carreira na UFRGS. Cito, como exemplos, os diversos alunos de Iniciação Científica agraciados com premiações em Salões de Iniciação Científica e em Congressos Científicos, entre outros. Cabe destacar o aluno agraciado com o 1o lugar geral do Primeiro Salão de Iniciação Científica da UFRGS, bem como os que conquistaram o 1o lugar em Congressos Brasileiros de Química.

4) Em discurso, você citou o Ano Internacional da Luz e das Tecnologias baseadas na Luz, da UNESCO. Como acredita que a Química pode somar às discussões acerca do assunto e quais as suas expectativas futuras quanto a esta temática?

Cabe aos Químicos mostrar que diversos avanços nas tecnologias da luz estão baseados em descobertas ou contribuições da Química. Um exemplo são os diversos tipos de OLEDs (Organic Light Emiting Diodes), cujos corantes responsáveis pela emissão de luz são compostos químicos orgânicos. Eles revolucionaram a fabricação de

monitores de máquinas fotográficas, de aparelhos celulares e similares, ao permitir telas com cores espetaculares, em milhões de tons diferentes, brilhantes e com matriz ativa.

Na área da Química Forense, as grandes descobertas de corantes luminescentes (quimioluminescentes, fluorescentes, fosforescentes, etc) permitem detectar desde traços imperceptíveis de sangue até a revelação de impressões digitais latentes em diversos tipos de superfícies.

Novas descobertas da Química, nessa área, permitem saber, pela impressão digital, se a pessoa consome drogas, se fuma, se teve contato com explosivos, entre outros.

Outra contribuição fundamental desses corantes está na área de materiais de segurança onde podem ser marcadas cédulas de dinheiro, documentos, plásticos de engenharia (especialmente na área médica e aeronáutica), combustíveis, etc.

Na área médica e de diagnóstico, corantes luminescentes permitem testes rápidos, extremamente sensíveis (substituindo, em muitos casos, testes radiativos) e confiáveis para detectar células tumorais, bactérias e ovos de parasitas (helmintos), e para o tratamento de enfermidades (terapia fotodinâmica).

Minhas expectativas, nesse sentido, são as mais otimistas. Existe um mundo fantástico a ser desbravado pelos Químicos e pela Química.

5) Como pesquisador, você colaborou na atualização e melhoria dos laboratórios de perícia do estado, que passaram de condições precárias para os melhores existentes no país. Quais foram os estudos e ações realizadas para alcançar estes resultados?

Quando eu iniciei não conhecia nem o problema e nem as maneiras para atuar. A área da perícia era ocupada, fundamentalmente, pelo pessoal da área médica ou farmacêutica. Havia pouquíssimos Químicos atuando e, curiosamente (ou assustadoramente) muitos profissionais de outras áreas como, por exemplo, Letras, História, Geografia, Informática que trabalhavam com produtos químicos e realizando procedimentos químicos não estando instrumentalizados para tal.

As atividades foram então de ministrar cursos de atualização para os peritos da época, preparação e estabelecimento de convênios com diversas áreas da Universidade (UFRGS), preparação e apresentação e aprovação de projetos junto a Órgãos financiadores da pesquisa (FAPERGS), aquisição de novos equipamentos, introdução de novos protocolos e novas metodologias de análise, etc. Também foram realizadas diversas melhorias físicas nos laboratórios envolvidos na perícia. Infelizmente, em determinado momento do processo, esbarramos em um grande problema que periodicamente se manifesta neste estado: a troca de partido político no executivo, que iniciou suas atividades suspendendo tudo o que estava sendo realizado e colocando a perder a quase totalidade do projeto. Sobrou, no entanto, a vontade dos envolvidos em manter as atividades e os conhecimentos que já estavam mais ou menos implantados.

6) Quanto à trajetória acadêmica e a paixão por ensinar, quais foram os momentos mais marcantes?

Um dos momentos mais inesquecíveis foi quando professor no ensino de segundo grau (atualmente ensino médio), ao constatar ter conseguido mudar a imagem de “cadeira maldita” da Química, odiada por todos, para a de “vou cursar Química ou Engenharia Química”, feito realizado por muitos. Na Universidade, ao ver diversos alunos que odiavam a Química Orgânica trocarem de área de interesse e passarem a adorar essa disciplina, sentindo prazer e orgulho em realizar suas Iniciações Científicas, Mestrado e Doutorado nessa área. Também foram marcantes as diversas premiações obtidas por alunos e saber da grande quantidade de ex-alunos que ocupam postos chave em Universidades, empresas e órgãos de governo e todos eles com grande atuação e reconhecimento.

7) Quais são as tuas ânsias e metas como membro da Academia Riograndense de Química?

Como ânsia, tentar saber ou entender plenamente o que espera a Academia de mim como acadêmico. Como metas, participar tão ativamente como possível na consolidação da Academia e no reconhecimento da mesma como uma Academia importante em nível nacional. Gostaria que a Academia fosse muito atuante e que um “selo chancelado pela ARQ” se constituísse em uma meta a ser buscada por todos que atuam na área da Química.

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ACADEMIA

POTENCIAL USO DE SERPENTINITO NO ARMAZENAMENTO MINERAL DO CO2 Natacha Alves, Claudia Xavier, Jeane Dullius, Rosane Ligabue, João Marcelo Ketzer, Marcus Seferin e Sandra Einloft (einloft@pucrs.br) Faculdade de Química, Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul, Av. Ipiranga, 6681, 90619-900 Porto Alegre – RS, Brasil Recebido em 22/6/12; aceito em 14/12/12; publicado na web em 12/3/13 POTENTIAL USE OF SERPENTINITE FOR CO2 MINERAL STORAGE. Rising anthropogenic CO2 emissions are considered a major contributor to the greenhouse effect. There are several options for reducing atmospheric CO2 levels, and among these alternatives, Carbon Capture and Storage (CCS) has been identified as an effective and promising approach. This work investigated the feasibility of using serpentinite as a vehicle for carbon storage presenting a source-sink match. The main results of the work confirmed that serpentinite is appropriate for the carbonation process due to the high concentration of Mg in its composition.

Keywords: climate change; mineral carbonation; serpentinite.

INTRODUÇÃO

A presença de dióxido de carbono (CO2) na atmosfera, assim como de outros gases causadores de efeito estufa (GEE), tem aumentado bastante nos últimos séculos, principalmente a partir da Revolução Industrial. Entre os principais motivos deste aumento está a crescente queima de combustíveis fósseis para a geração de energia.1-4 Apesar desta constatação, a utilização de combustíveis fósseis como uma das principais fontes de energia deverá continuar por um longo tempo, uma vez que não se vislumbra, no momento, um aumento significativo de participação das fontes renováveis na matriz energética mundial.3-5 O problema da emissão de gases poluentes tem ganhado relevância nos debates internacionais, em decorrência das evidências crescentes de sua correlação com alterações no clima do planeta. Conforme Piri8 e Huet,9 tais mudanças climáticas tem se manifestado de diversas formas, como o derretimento de geleiras e aumento do nível médio dos mares, expansão das áreas acometidas de desertificação e recorrência de catástrofes naturais como furacões, ciclones e enchentes. Alguns estudos projetam um aumento na temperatura média no planeta, associando tal fenômeno à emissão de compostos de carbono e demais GEE.2,10,11

Diante desse cenário, têm sido estudadas alternativas para frear o avanço das emissões de GEE na atmosfera por cientistas em todo o mundo.2,4,5,12-15 Entre as propostas mais difundidas estão a de ampliação do uso de tecnologias que emitem pouco ou não emitem CO2 como, por exemplo, algumas fontes de energia renováveis, assim como a energia nuclear. O sequestro de CO2 em meios geológicos, opção bastante discutida, é uma alternativa em que o dióxido de carbono é devolvido ao solo, ou seja, ele é descartado, exceto quando é utilizado para a recuperação avançada de petróleo.16 Outra alternativa que se apresenta interessante é a carbonatação mineral, que consiste na reação de fixação do CO2, capturado de uma fonte emissora, em compostos metálicos de cálcio (Ca), magnésio (Mg) ou ferro (Fe) provenientes de fontes minerais, para formar carbonatos insolúveis.4,17,18 Cabe salientar que a reação de carbonatação, apesar de ser exotérmica, é muito lenta. À temperatura ambiente, apesar de termodinamicamente favorecida, é cineticamente desfavorável, tornando-se um desafio aos pesquisadores implantar a carbonatação mineral como uma reação energeticamente viável para o processo de sequestro de carbono e explorar o calor de reação, com um mínimo de energia despendida.2,4,19,20

Uma das formas de acelerar o processo de carbonatação é pelo aumento da área superficial, ou seja, por meio da redução da rocha ou do mineral. Com a redução da faixa granulométrica de 106-150 μm para < 37 μm, por exemplo, ocorre um aumento na conversão em carbonatos de 10 para 90%, segundo a literatura.21 Outras formas de acelerar o processo de carbonatação são a agitação da reação e a adição de soluções ácidas e/ou básicas. Teir et al.17,19 realizaram estudos envolvendo o serpentinito, nos quais testaram vários ácidos (HCl, HNO3, H2SO4, HCOOH e CH3COOH) e bases (NaOH, KOH, NH3, NH4Cl), a fim de melhorar a eficiência de dissolução dos silicatos, ou seja, deixando os metais desejáveis mais disponíveis para posterior carbonatação. Segundo esses trabalhos, a dissolução re6

alizada apenas em solução básica não foi satisfatória, diferentemente do ocorrido com as soluções ácidas, que propiciaram excelentes resultados de dissolução, principalmente com os ácidos HCl , HNO3 e H2SO4.

Trabalhando com cristais do mineral olivina, Priggiobe e colaboradores verificaram que a utilização de soluções tais como HCl e C6H8O7, antes da reação de carbonatação (na etapa de extração e/ ou dissolução) e LiOH, para manter o pH entre 3 e 8, colaborou para o aumento da velocidade de reação, tanto na dissolução quanto na carbonatação mineral.22 Outros autores também indicaram o controle da temperatura e da pressão de CO2 como formas de acelerar a reação de carbonatação, uma vez que possibilita a otimização dos processos.23,24

Dentro deste contexto, este trabalho visou verificar a viabilidade de se utilizar serpentinito, proveniente da região do Rio Grande do Sul, para o processo de armazenamento de carbono. Para isso, foi necessário investigar os locais onde existem altas concentrações de emissão de CO2 no Brasil, assim como as áreas onde há fontes naturais de serpentinito. O trabalho também teve por objetivo verificar as melhores condições reacionais, tais como tamanho de partícula, temperatura, solução ácida empregada nos experimentos e soluções de ajuste de pH, tanto para a fase de extração como para a de carbonatação.

PARTE EXPERIMENTAL

Os reagentes empregados para a preparação das soluções de extração (ácido clorídrico (HCl) e ácido nítrico (HNO3), bem como das soluções para os ajustes de alcalinidade (hidróxido de lítio (LiOH), hidróxido de sódio (NaOH) e hidróxido de potássio (KOH)), marca Merck, foram utilizados como recebidos. Para a preparação das soluções utilizou-se água deionizada. As amostras de serpentinito utilizadas foram provenientes da região de Lavras do Sul, situada no Bloco de São Gabriel, no Rio Grande do Sul, onde há um afloramento dessas rochas ultramáficas.

Preparação da amostra

A amostra foi moída em moinho de bolas de porcelana por 4 h.Utilizou-se como referência o procedimento expresso na norma.25 Após a cominuição, procedeu-se à seleção granulométrica, a partir da qual foram escolhidas as amostras em tamanhos específicos para a realização das reações de extração de magnésio.

Caracterização da rocha

Difração de Raios-X (DRX)

A amostra de serpentinito foi caracterizada por DRX por meio do método orientado, sob as formas natural, saturada com etilenoglicol (glicolada) e calcinada a 550 ºC. O equipamento utilizado para difração de Raios-X foi um difratômetro Siemens Bruker AXS, modelo D5000, com goniômetro θ-θ. A radiação é Kα em tubo de cobre, nas condições de 40 kV e 25 mA.

Microscopia eletrônica de varredura (MEV)

A MEV foi empregada tanto para a caracterização das amostras de serpentinito quanto para a caracterização dos produtos das reações de carbonatação. Utilizou-se o microscópio Philips modelo XL 30, com resolução de 3,5 nm (no modo elétron secundário) e faixa de aumentos de 10 a 300.000 vezes, tensão de aceleração de 200 V a 30 kV. A análise de EDS foi utilizada para a determinação qualitativa dos constituintes majoritários dos produtos de carbonatação.

Espectroscopia de emissão ótica com plasma indutivamente acoplado (ICP-OES)

A espectroscopia de emissão ótica com plasma indutivamente acoplado (ICP-OES) foi utilizada para a caracterização da composição química do serpentinito, bem como para algumas caracterizações de soluções após reação de extração dos cátions. A análise química foi realizada por meio de uma análise multielementar. O equipamento utilizado foi o ICP-OES 2100 DV, da marca Perkin Elmer.

Absorção atômica por chama (AA)

Para as caracterizações de soluções após a extração dos cátions (Mg) utilizou-se um AA Varian SpectrAA 55, com lâmpadas de cátodo oco. Para estas análises foi utilizada apenas a lâmpada de Mg. Para as análises de magnésio em solução, foi utilizada a chama oxidante de ar/acetileno. O comprimento de onda foi de 285,2 nm, fenda de 0,5 e corrente de lâmpada de 4,0 mA. A curva de calibração foi preparada com as soluções padrões do elemento magnésio (Mg) de 1000 mg com especificação de MgCl2 em HCl, da marca Merck/ Tritisol.

Sistema reacional

Para a extração de magnésio da amostra utilizou-se um sistema reacional composto de um reator de vidro de 150 mL, com uma dupla camisa para a circulação de um banho termostatizado que mantém o sistema com a temperatura controlada e com agitação feita por meio de agitador magnético, contendo duas entradas: uma para CO2 (para a etapa de carbonatação) e uma saída de CO2 (válvula de segurança, visto que o sistema se encontra sob aquecimento). O sistema foi utilizado tanto para a etapa de extração quanto para a de carbonatação.

As faixas granulométricas escolhidas para o estudo foram: entre 75 e 150 μm, entre 150 e 300 μm e entre 300 e 600 μm. Os experimentos foram realizados em triplicata para cada faixa granulométrica.

As condições reacionais fixadas para este estudo foram: temperatura de 70 °C, tempo de reação de 2 h e proporção sólido∕líquido de 1 g de serpentinito para 50 mL de solução ácida.17-19 Após o término da reação, filtrou-se em um funil de Büchner (papel Whatman n° 42) para a separação da parte sólida da líquida. O pH foi controlado antes e após as reações. Realizaram-se procedimentos com diferentes soluções de extração (HCl, HNO3, mistura de HNO3: HCl na razão 1:3), assim como com diferentes soluções para ajuste de pH (NaOH, KOH, LiOH). Para a etapa de carbonatação, utilizou-se a solução já com o pH ajustado (aproximadamente 11,0). Sob temperatura de 25 °C e agitação foi borbulhado dióxido de carbono (99,99%) na taxa de 1 mL/min por 1 h.26 Após as reações, o pH voltava a ser verificado, com novo ajuste (para aproximadamente 11,0), caso necessário. Em seguida, realizou-se uma filtração em membrana de 0,22 μm (Milipore) sob vácuo, reservando-se o produto para posterior análise.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Segundo dados da Companhia de Pesquisa de Recursos Minerais (CPRM), o Brasil possui 1.098.248 t de rochas do tipo serpentinito e do mineral talco, concentradas principalmente nos estados de Minas Gerais e do Paraná.27 Essa quantidade expressiva revela-se interessante para o emprego dessas rochas para a carbonatação mineral. Por meio do Projeto CARBMAP - Mapa Brasileiro de Captura, Transporte e Armazenamento de CO2, foi elaborado um mapa no qual são associadas fontes emissoras de CO2 e áreas de ocorrências de serpentinito. Utilizando dados provenientes da Agência Nacional de Energia Elétrica e da International Energy Agency,28,29 realizou-se uma investigação acerca dos tipos de fontes emissoras no Brasil (setor da indústria) e da massa de CO2 emitida (em kt/ano). Destaforma, foi possível fazer uma classificação dos estados brasileiros por volume

de emissões, associando-os às áreas de ocorrência de serpentinito.

Identificou-se que algumas regiões no Brasil possuem altas concentrações de CO2 próximas a estas áreas, o que facilitaria o transporte do CO2 para a carbonatação destas rochas, aumentando a probabilidade de tais processos serem economicamente viáveis.

A Tabela 1 mostra o resultado do cruzamento de informações sobre a localização de algumas fontes emissoras de CO2 com os locais onde há serpentinito no Brasil. Os nomes das empresas envolvidas no mapeamento foram preservados.

Tabela 1. Emissões de CO2 das regiões onde há incidência de serpentinito pelo cruzamento.

Estado

Localização

Fonte Emissora

CO2kt/ano

DF

Sobradinho

Combustível Fóssil

1226,52

GO

Anápolis

Combustível Fóssil

77,61

MG

Campo Florido

Bagaço de cana-de-açúcar

899,98

MG

Belo Oriente

Licor Negro

2999,59

MG

Monlevade

Combustível Fóssil

1356,99

PR

Araucária

Gás Natural

1187,52

PR

Imbituva

Resíduo de Madeira

344,95

PR

Telêmaco Borba

Licor Negro

3397,04

SC

Otalício Costa

Licor Negro

1012,21

SC

Capivari de Baixo

Carvão Mineral

635,97

RS

Triunfo

Combustível Fóssil

2431,24

RS

Dom Pedrito

Casca de Arroz

1134,51

RS

Canoas

Carvão Mineral

393,85

O estado do Rio Grande do Sul não é uma das regiões mais poluidoras do país. Todavia, existem localidades no estado onde há presença de indústrias que emitem CO2 nas proximidades de serpentinito. Na cidade de Dom Pedrito, por exemplo, a emissão de CO2 atinge 1134,51 kt/ano e há afloramentos de serpentinito em regiões próximas. Na região de Triunfo, as emissões são mais expressivas quando comparadas às da região de Dom Pedrito, alcançando 2431,24 kt/ano. Contudo, as regiões que possuem maior potencial de armazenamento são aquelas situadas nos estados de Minas Gerais e do Paraná, devido à alta concentração de fontes emissoras de CO2 nas proximidades de áreas ricas em serpentinito.

Visando conhecer os componentes do serpentinito bruto em estudo, primeiramente foi realizada a caracterização mineralógica através do método orientado, sob as formas natural, glicolada e calcinada. Esta análise foi conduzida à temperatura de 550 °C. Verificou-se a predominância de minerais tais como talco e serpentina na amostra de serpentinito bruto, em consonância com a literatura, que aponta que serpentinito é predominantemente composto pelo mineral serpentina.17-20,22,30

Para a análise de mineralogia total, empregou-se o método do pó, ou seja, a amostra de rocha bruta foi pulverizada para a realização do ensaio, por meio da técnica de difração de raios-X. Os resultados indicaram que a rocha possui em sua composição talco, serpentina (lizardita) e magnetita. De acordo com a análise semiquantitativa desta mineralogia, verificou-se uma composição aproximada de 58% de talco, 39% de lizardita e 4% de magnetita. Portanto, os resultados obtidos foram diferentes daqueles reportados na literatura,17-20,22,30 que indicam a predominância do mineral serpentina, ao invés do talco.

A análise da composição elementar do serpentinito bruto foi realizada por ICP-OES. Os resultados indicaram que este possui um potencial interessante para a carbonatação mineral, pois 22,4% da rocha é constituída por magnésio. Comparando com o serpentinito estudado por Teir e colaboradores,17 cujo teor de Mg era de 21,8%, verifica-se pouca diferença em relação às rochas encontradas no Brasil (Rio Grande do Sul) em termos de participação do Mg em sua composição. Contudo, em relação às rochas utilizadas por Park e 7

colaboradores, 31 originadas do estado norte-americano da Pensilvânia, a diferença é mais substancial, uma vez que naquele caso a participação do Mg era de 27%. A reação abaixo ilustra a conversão do mineral serpentina em carbonato de magnésio:16 Mg3Si2O5(OH)4 + 3CO2 → 3 MgCO3 +2 SiO2 + H2O

Esta opção tem como principal vantagem a longevidade do armazenamento de CO2, na forma de carbonatos termodinamicamente estáveis.16

Foi avaliada a influência do tamanho da partícula sobre a taxa de extração de íons magnésio (com solução de HCl 1M). A literatura descreve que quanto menor o tamanho da partícula, mais eficiente é o procedimento de extração (lixiviação) de magnésio das rochas.17,21 As faixas granulométricas estudadas foram entre 75 e 150 μm, entre 150 e 300 μm e entre 300 e 600 μm com extração de 34; 30 e 18%, respectivamente, comprovando os dados relatados na literatura.

Escolheu-se trabalhar com faixa granulométrica de 75-150 μm nos experimentos subsequentes, em decorrência de sua maior taxa de extração de magnésio e outras soluções ácidas; além do HCl, foram testadas solução de ácido nítrico (HNO3), assim como uma mistura contendo solução de ácido nítrico (HNO3) e ácido clorídrico (HCl) na proporção 1:3 a título de identificar qual delas seria mais eficiente na extração de magnésio do serpentinito, mantendo-se sempre a concentração das soluções a 1M. Os resultados obtidos foram substancialmente piores do que aqueles obtidos com a solução de HCl que, para a mesma faixa granulométrica, propiciou uma taxa de extração de 34%, quando comparado a cerca de 14% para as outras soluções. A partir dos resultados destes experimentos, escolheu-se a solução de HCl para os experimentos seguintes, devido ao seu bom desempenho na extração de magnésio do serpentinito em condições brandas de concentração. Todavia, para melhorar o desempenho na extração de magnésio, aumentou-se a concentração da solução de HCl para 4M, mantendo-se inalterados os demais parâmetros. Teir e colaboradores relataram ter conseguido uma taxa de extração de 93% de magnésio do serpentinito utilizando uma solução de 4M de

Figura 1. Micrografia (a) do precipitado utilizando como solução alcalina NaOH e EDS (b)

Figura 2. Micrografias dos precipitados da carbonatação usando como solução alcalina LiOH em diferentes ampliações (a),(b) e (c) e EDS (d)

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HCl, em um tempo reacional de 2 h à temperatura de 70 °C.17 Com o aumento da concentração para 4M, foi possível obter um resultado consideravelmente melhor, 80% de extração, quando comparado com 34% usando solução de HCl 1M.

Durante a reação de extração de magnésio, se extraem outros metais presentes nas rochas. Por isso, para que não ocorra interferência na etapa de carbonatação, o pH deve ser elevado, de modo a eliminar estes interferentes.19,31 Utilizaram-se, então, soluções alcalinas, para provocar o aumento do pH. Na literatura, a importância do pH das reações é ressaltada, uma vez que as reações de carbonatação necessitam de pH mais altos (entre 9 e 11) para que ocorra carbonatação com eficiência.17-19,32 Antes do uso de soluções alcalinas para a eliminação de interferentes, retirou-se o solvente da reação (água + HCl) em evaporador rotatório por 45 min, até completa secagem.18 Após a secagem, adicionaram-se 100 mL de água deionizada, o que conduziu a um aumento do pH de 1 para 3. Em seguida, testaram-se três soluções alcalinas (NaOH, LiOH, KOH, concentração 4 (% p/v) respectivamente). Buscou-se, com isso, verificar a influência dessas soluções tanto no que se refere à manutenção do pH alcalino durante o processo de carbonatação, como sua contribuição para a aceleração da carbonatação. Para todas as reações, realizou-se o ajuste de pH com solução alcalina em duas etapas. Na primeira etapa, ajustou-se o pH para 8 adicionando a solução gota a gota. Após este primeiro ajuste, ocorreu a precipitação dos possíveis interferentes. Em seguida, filtrou-se a solução.

No filtrado, foi realizado um segundo ajuste do pH, com a adição de mais solução alcalina até se alcançar o pH 11. Após estes ajustes, foram então iniciados os processos de carbonatação. Observou-se que logo ao adicionar o CO2 houve uma queda de pH bastante brusca (pH 5) para as reações que foram ajustadas com a solução de NaOH. Para as reações de carbonatação ajustadas com as outras soluções alcalinas também foi verificada uma queda de pH (pH 6), porém estas quedas ocorreram proximamente ao fim do período de 1 h de reação. Após o término de cada reação, o respectivo pH foi verificado e novamente ajustado, com a adição de mais solução alcalina. O pH foi elevado para 11, quando se observou a formação de precipitado.

Após a carbonatação utilizando a solução alcalina de NaOH e KOH, os precipitados foram analisado por MEV e EDS. O precipitado obtido com solução alcalina de NaOH apresenta Mg, O e C indicando a formação de carbonatos (Figura 1). Já os precipitados obtidos com KOH não apresentaram C na sua composição.

No caso da carbonatação utilizando o LiOH, para o ajuste de pH, verif cou-se a manutenção do pH 11 por maior tempo. Tal solução mostrou-se, portanto, melhor quando comparada ao NaOH, uma vez que, no caso da última, o pH se reduziu para 5 logo no início da reação.

As micrografias dos precipitados de carbonatação que utilizaram LiOH podem ser vistas na Figura 2(a) e ampliações em (b) e (c), bem como o EDS (d).

A morfologia deste precipitado é visivelmente diferente daquela dos precipitados que utilizaram a solução alcalina de NaOH. O espectro de EDS apresentou picos acentuados de magnésio e de oxigênio, observando-se, também, a presença de carbono. Pode-se observar a semelhança entre a morfologia dos produtos resultantes dos experimentos deste trabalho com os produtos obtidos por Teir e colaboradores.19,33 Devido à morfologia do precipitado e aos resultados das análises por EDS, acredita-se ter-se obtido carbonato de magnésio, mais precisamente hidromagnesita, nas reações nas quais se utilizou LiOH como solução de ajuste de pH. Assim como em Teir e colaboradores o precipitado possui cristais esféricos e estrutura lamelar.19,3 CONCLUSÕES

Este trabalho apresentou uma proposta de carbonatação de serpentinito, na qual a utilização de LiOH revelou-se eficaz, pois proporcionou a obtenção de carbonato de magnésio, mais precisamente de hidromagnesita. Esta solução de ajuste de pH mostrou-se mais adequada do que as demais testadas pois é capaz de manter, por mais tempo, o pH em nível ideal para a precipitação de carbonatos.

AGRADECIMENTOS

À PETROBRAS e CNPq pelo auxílio financeiro. S. Einloft e J.

M. Ketzer agradecem ao CNPq pela bolsa de pesquisa.

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Quim. Nova, Vol. 36, No. 6, 773-777, 2013 9

UTILIDADE

TITO ALBERTO GOBBATO PUBLICA LIVRO DE CRÔNICAS SOBRE AS VIVÊNCIAS COMO QUÍMICO INDUSTRIAL N

este semestre foi lançado no iTunes o livro intitulado “Síntese das Atividades do Químico Industrial Tito Alberto Gobbato”. A publicação é um compilado de artigos do profissional, que foram publicados no Jornal do Mar, de Torres, na qual Gobbato é colunista há mais de dez anos. Neste, sob o título “Nunca foi Fácil”, ele realiza publicações semanais que revelam verdades sobre a profissão, aprendizados e dificuldades no ramo, indo além dos relatos pessoais e demarcando cenários históricos do Brasil.

O livro, publicado por seu neto, memoriza estas crônicas de jornal e descreve com lucidez algumas vivências pelos quais diversos químicos podem passam.

Iniciando a sua carreira numa empresa especializada em Produtos Químicos, desenvolvendo vendas de corantes e outras especialidades, Gobbato teve que enfrentar situações adversas ao longo de sua jornada como profissional nas indústrias químicas.

Exemplo disso são as dificuldades de algumas empresas, como o caso de uma indústria de celulose e papel que teve a sua produção comprometida. Caso solucionado pelo químico, que insistiu na contratação de um técnico especialista em celulose.

Momentos de crise também perpassam a narrativa, em que acontecimentos como o final da Cia. União Fabril, especializada em manufaturados de lãs, e o fracasso com o teste de um carrapaticida, que ocasionou a morte de diversos bois, demarcam tragédias e a necessidade pela busca de novas soluções e métodos. As fraudes e situações complexas que os químicos vivenciam dentro de empresas também são descritas no material, expondo complicações e perigos diários as quais os profissionais químicos são expostos.

Intercalando as dificuldades com as realizações, de forma divertida os textos relatam as aventuras de Gobbato e de seus amigos, da abertura de bares aos perigos da profissão. Relembrando a história do Rio Grande do Sul, o livro revela os tempos de travessias em balsa, na época em que os rios Guaíba, Camaquã e São Gonçalo tinham apenas este meio de transporte. As jornadas de trabalho de Gobbato atravessando o Guaíba (em balsa ou avião particular) são acompanhadas até mesmo da responsabilidade de evitar catástrofes, como um incêndio de grandes proporções causado pela contaminação provinda de mistura de ácido oxálico e hidrossulfito. A obra também destaca as conquistas na área e impactos no Estado, como foi o caso da Cia. Fiação e Tecidos Pelotense, instalada em 1890 e na época a mais moderna indústria têxtil de algodão do Brasil, e, ainda nos dias de envio por teletipo, o inicio do agroturismo no Rio Grande do Sul.

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O profissional expõe também glórias como o surgimento e introdução de antiespumantes em muitas operações de tinturaria e até mesmo a preocupação com produtos perigosos e sua fabricação, transporte, depósito e utilização. No segundo caso, elucida o trabalho com o grande volume destes produtos no Brasil e a criação da Comissão de Produtos Perigosos, que incluiu o seu nome como representante da Defesa Civil Federal, envolvendo ações de divulgação de materiais sobre produtos perigosos pelo Brasil inteiro e a legislação federal sobre estes. Abrangendo o cenário nacional, Gobbato relata o seu trabalho no MINTER, na Capital Federal, com ações como medidas de prevenção, socorro, assistência e recuperação. Destaca situações alarmantes e de grande proporção que viu e ajudou a solucionar, como a Grande Seca, que atingiu o nordeste brasileiro em 1984, e a Grande Enchente nordestina, que atingiu desde o Maranhão até a Bahia, em 1985.

Repleto de experiências e anos de profissionalismo, Gobbato vai de Chernobyl a Angra dos Reis em suas histórias.

Sobre Angra, explicita como foi necessário um plano de emergência e campanha de esclarecimento para a população do entorno da Central Nuclear Almirante Álvaro Alberto, instalada no município de Angra do Reis, no Rio de Janeiro. Contextualizando este caso, discorre sobre a experiência com as usinas nucleares e também a importância e dificuldades da SEDEC ao realizar ações, além do aprendizado que obteve com ANGRA I. Além de todas essas narrativas que se encontram em apenas uma (a história de vida de um Químico Industrial), de forma lúdica os textos apontam a relação e importância de atividades químicas para a consolidação do mercado e bem estar da sociedade.

MURAL E AGENDA

Agenda 01 de julho a 30 de setembro de 2015

Formatura do Curso Técnico em Química da UNIVATES, no dia primeiro de agosto

Olimpíada de Química do RS Informações e inscrições: gaia.liberato.com.br/olimpiada/ Telefone: (51) 3584-2060 ou (51) 9998-3606

18, 19 e 20 de agosto de 2015

Curso de Auditor Interno de Boas Práticas de Fabricação Informações e inscrições: comercial@globalfoodconsultoria. com.br

21 e 22 de agosto de 2015

Simpósio de Imagem Molecular PET/CT Informações e inscrições: www.pucrs.br/eventos/imagem-molecular/

29 de agosto de 2015

Palestra IF Farroupilha Câmpus Santa Rosa

Curso de Tratamento Físico-Químico de Águas Industriais Teoria e Prática Informações e inscrições: abqrs.com.br Telefone: (51) 32259461

03 de setembro de 2015

Curso de Transporte de Cargas Perigosas – Nível I Informações e inscrições: www.escolaformula.com.br Telefone: (51) 30726508

03 a 07 de novembro de 2015 XV Congresso Latino-Americano de Viticultura Informações e inscrições: www.clavecongres.com

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CONSELHO REGIONAL DE QUÍMICA DA 5ª REGIÃO

A VIDA É NOSSO PRINCIPAL ELEMENTO

Av.Itaqui, 45 Porto Alegre/RS - CEP 90460-140 Fone/Fax: (51) 3330-5659 www.crqv.org.br