Os fluxos de resíduos da indústria e da agricultura podem ser usados ​​para a produção de carvão, que pode servir como um adsorvente barato para a purificação da água. Em sua tese na Escola de Doutorado Industrial, Mirva Niinipuu demonstra que a capacidade dos materiais de carbono para separar a poluição da água orgânica era geralmente baixa, mas que eles têm potencial para melhorias. Ela defendeu sua tese na Universidade de Umeå na sexta-feira, 24 de maio.

Para conservar nossos recursos hídricos e prevenir a propagação da poluição ambiental, devemos ter acesso a uma purificação de água eficiente. A adsorção usando carvão ativado é uma técnica comum de purificação de água, mas o alto custo do carbono ativo convencional limita o uso dessa tecnologia.

Ao mesmo tempo, um grande número de fluxos de resíduos são gerados - por exemplo, pela indústria de alimentos, agricultura, e processos industriais - que atualmente não estão sendo usados ​​de forma otimizada. Além de gerar adsorventes para purificação de água, a produção de carvão a partir desses resíduos também ajudaria a reduzir o custo de manuseio e descarte de resíduos. Isso seria economicamente e ambientalmente vantajoso.

O objetivo da tese de doutorado de Mirva Niinipuu, que foi realizado na Escola de Doutorado Industrial da Universidade de Umeå, foi investigar a capacidade dos resíduos carbonizados de separar poluentes orgânicos e inorgânicos ambientalmente perigosos da água industrial.

Os materiais que ela estudou eram carvão de tomate e resíduos da prensa de azeite, cascas de arroz, Estrume de cavalo, lodo de águas residuais municipais, e biosludge e lodo de fibra da indústria de celulose e papel. Ela avaliou os efeitos da temperatura de carbonização e o tipo de material de partida nas propriedades da superfície dos carvões gerados e sua capacidade de separar os poluentes da água, esclarecendo assim quais propriedades de superfície são importantes para a adsorção. Além disso, ela investigou várias ativações químicas de materiais de carbono para melhorar sua função como adsorventes de purificação de água.

"Os resultados mostraram que a capacidade dos materiais de carbono de separar os poluentes orgânicos da água era geralmente baixa, o que pode ser devido à área de superfície limitada desses materiais. Por outro lado, a separação dos metais ocorreu em um nível semelhante ao do carbono ativo comercial. A ativação química do carbono residual mostrou uma grande melhoria na separação de metais e poluentes orgânicos, "diz Mirva Niinipuu, um aluno de doutorado no Departamento de Química e na Escola de Doutorado Industrial da Universidade de Umeå.

A temperatura de carbonização afetou a funcionalidade da superfície dos materiais de carbono de tal forma que a alta temperatura reduziu a presença de grupos funcionais contendo oxigênio na superfície. Esses são os grupos químicos que contribuem para a separação da maioria dos poluentes estudados.

A ativação química melhorou a separação de todos os poluentes estudados, e o efeito mais pronunciado foi observado para poluentes orgânicos. Os carvões ativados conseguiram separar completamente o fluconazol e o trimetoprim do lixiviado do aterro, e o nível de separação também era alto (50-96 por cento) para cobre e zinco.

Os resultados também mostraram que diferentes poluentes podem interagir de maneiras diferentes com as superfícies adsorventes, e que isso é controlado por propriedades como porosidade, funcionalidades contendo oxigênio, hidrofobicidade e minerais. O papel da matriz hídrica também foi avaliado, e os resultados mostraram inesperadamente uma separação mais eficiente de uma matriz de água complexa.

"Estudos futuros devem se concentrar em uma ampla gama de poluentes com relevância ambiental em sistemas de adsorção em que uma série de componentes são levados em consideração e que incluem matrizes de água complexas."