À esquerda, solução com a celulose extraída do bagaço de cana-de-açúcar. À direita, as fibras em contato com material contaminado por glifosato e submetido ao método de determinação de glifosato em diferentes pHs (foto: Maria Vitória Guimarães Leal
Técnica utiliza celulose de bagaço de cana-de-açúcar funcionalizada para remover do meio aquoso resíduos do herbicida
José Tadeu Arantes | Agência FAPESP – Pesquisadores da Universidade Estadual Paulista (Unesp) desenvolveram uma estratégia para remover da água resíduos de glifosato – um dos herbicidas mais vendidos no mundo. Idealizada de acordo com os conceitos da economia circular, a técnica usa como matéria-prima o bagaço da cana-de-açúcar, um detrito gerado nas usinas durante a produção de açúcar e de etanol.
“Isoladas e funcionalizadas quimicamente, as fibras de celulose do bagaço podem ser empregadas como material adsorvente [superfície sólida insolúvel, geralmente porosa, à qual moléculas dispersas em um meio líquido ou gasoso podem aderir], retendo em sua superfície as moléculas do glifosato. Dessa forma, é possível remover, por filtração, decantação ou centrifugação, o contaminante da água”, conta à Agência FAPESP Maria Vitória Guimarães Leal, primeira autora do artigo publicado na revista Pure and Applied Chemistry.
Devido ao baixo custo e alto potencial para intensificar a produtividade agrícola, o glifosato tem sido amplamente empregado no controle de ervas daninhas em diversas culturas agrícolas. Contudo, estudos apontam possíveis impactos à saúde humana, sobretudo aumento no risco de câncer. A aplicação de produtos contendo glifosato foi restringida ou banida em países como Alemanha, Áustria, Dinamarca, Bulgária, Grécia, Colômbia, Costa Rica e El Salvador, entre outros. No Brasil, porém, são usadas 173.150,75 toneladas ao ano – sendo parte desse montante carregada pelas chuvas, podendo contaminar rios, riachos, poços e outros ambientes aquáticos.
Com apoio da FAPESP por meio de três projetos (14/50869-6, 20/06577-1 e 21/09773-9), pesquisadores da Faculdade de Ciências e Tecnologia (FCT) da Unesp, em Presidente Prudente, buscaram uma forma para remover o produto do meio aquoso. O trabalho foi coordenado pelo pós-doutorando Guilherme Dognani e pelo professor da FCT-Unesp Aldo Eloizo Job.
Passo a passo
Dognani detalha o procedimento: “Depois de triturar o bagaço, é preciso isolar a celulose, separando-a da hemicelulose e da lignina, que também compõem o resíduo da cana-de-açúcar. Isolada a celulose, o passo seguinte é funcionalizar as fibras, agregando grupos de amônia quaternária em sua superfície, conferindo carga positiva ao material, e possibilitando assim obter microfibras catiônicas de celulose (cCMF, da expressão em inglês cationic cellulose microfibers), que se ligam facilmente ao glifosato”, relata.
Leal acrescenta que algumas condições podem favorecer o processo. É o caso da variação do pH, que foi o foco do estudo. “Ao variar o pH, tanto o material adsorvente quanto o glifosato apresentam diferentes configurações moleculares. O pH 14 é o mais eficiente para a interação entre eles, gerando uma maior adsorção e, consequentemente, melhor remoção”, afirma.
Para avaliar a capacidade de adsorção, a partir de uma solução única de glifosato, foram preparadas frações com pH 2, 6, 10 e 14, ajustadas com auxílio de pHmetro. Em seguida, foram adicionadas a cada fração quantidades idênticas de microfibras de celulose funcionalizadas. Os frascos com a solução contaminada por glifosato mais a celulose foram mantidos sob agitação por 24 horas. Seguindo o procedimento descrito na literatura, as soluções foram aquecidas em banho-maria para que a reação ocorresse, resfriadas à temperatura ambiente e então analisadas por espectrofotometria na região do espectro visível. A eficiência de remoção foi calculada de acordo com a relação entre a concentração final e a concentração inicial de glifosato em cada amostra. E a capacidade de adsorção em função do pH foi calculada em seguida.
O artigo pH dependence of glyphosate adsorption from aqueous solution using a cationic cellulose microfibers (cCMF) biosorbent pode ser acessado em: www.degruyter.com/document/doi/10.1515/pac-2022-1205/html.
Fonte: Agência FAPESP
