Produção de hidrocarvões a partir de resíduos lignocelulósicos amazônicos e sua aplicação para a remoção de contaminantes em efluentes sintéticos

Abstract

A crescente industrialização e urbanização têm elevado os níveis de poluentes nos ecossistemas aquáticos, especialmente metais tóxicos e corantes sintéticos. A adsorção, utilizando materiais de baixo custo, surge como um método eficiente para a remediação desses contaminantes. Nesse contexto, esse trabalho propôs a produção de hidrocarvões a partir de dois resíduos lignocelulósicos abundantes na Amazônia, o caroço de açaí e a mucilagem de curauá, e avaliou sua aplicação para a remoção do corante azul de metileno (AM) e de cromo hexavalente (Cr(VI)). Os hidrocarvões modificados com NaOH e H3PO4 e não modificados foram sintetizados a 126 e 220 ºC. O aumento da temperatura para 220 °C, combinado à modificação ácida, resultou em materiais com maior teor de carbono, elevada aromaticidade e área superficial (~34,36 m² g⁻¹). Em contrapartida, a síntese a 126 °C preservou maior densidade de grupos funcionais oxigenados e obteve os maiores rendimentos (~60%). Com relação à adsorção de AM, esta foi mais eficiente em pH alcalino (8-10), com remoções superiores a 95%. A cinética de adsorção teve o melhor ajuste ao modelo de pseudo-segunda ordem e as isotermas ao modelo de Langmuir, indicando um processo de quimissorção em monocamada, termodinamicamente espontâneo e favorável. Para a adsorção do cromo (VI), o processo foi favorecido em meio ácido (pH 2), com remoções superiores a 90%. O planejamento fatorial confirmou o pH como a variável de maior significância estatística. O melhor ajuste cinético foi ao modelo pseudo-segunda ordem e a termodinâmica indicou um processo espontâneo. A capacidade máxima de adsorção de Cr(VI) atingiu 110,81 mg g-1 para o hidrocarvão de curauá tratado com ácido a 45 °C. Os resultados validam os hidrocarvões derivados de açaí e curauá como adsorventes promissores para remediação de águas contaminadas e corroboram com o potencial da bioeconomia circular na região amazônica.