p Os engenheiros da Rice University descobriram como o solo contaminado por óleo pesado pode não apenas ser limpo, mas também torná-lo fértil novamente. p Como eles sabem que funciona? Eles cultivaram alface.

p Os engenheiros de arroz Kyriacos Zygourakis e Pedro Alvarez e seus colegas aperfeiçoaram seu método para remover contaminantes de petróleo do solo por meio do antigo processo de pirólise. A técnica aquece suavemente o solo enquanto mantém o oxigênio fora, o que evita os danos normalmente causados ​​ao solo fértil quando a queima de hidrocarbonetos causa picos de temperatura.

p Embora derramamentos marinhos de grande volume recebam a maior parte da atenção, 98 por cento dos derramamentos de óleo ocorrem em terra, Alvarez aponta, com mais de 25, 000 derramamentos por ano reportados à Agência de Proteção Ambiental. Isso torna clara a necessidade de remediação econômica, ele disse.

p "Vimos uma oportunidade de converter um passivo, solo contaminado, em uma mercadoria, solo fértil, "Alvarez disse.

p A chave para manter a fertilidade é preservar as argilas essenciais do solo, Zygourakis disse. "As argilas retêm água, e se você aumentar a temperatura muito, você basicamente os destrói, "disse ele." Se você exceder 500 graus Celsius (900 graus Fahrenheit), a desidratação é irreversível. "

p Os pesquisadores colocaram amostras de solo de Hearne, Texas, contaminado no laboratório com petróleo pesado, em um forno para ver qual temperatura elimina melhor a maior parte do óleo, e quanto tempo demorou.

p Seus resultados mostraram que amostras de aquecimento no tambor rotativo a 420 C (788 F) por 15 minutos eliminaram 99,9 por cento dos hidrocarbonetos de petróleo totais (TPH) e 94,5 por cento dos hidrocarbonetos aromáticos policíclicos (PAH), deixando os solos tratados com aproximadamente os mesmos níveis de poluentes encontrados no natural, solo não contaminado.

p O artigo foi publicado no jornal American Chemical Society Ciência e Tecnologia Ambiental . Segue-se vários artigos do mesmo grupo que detalham o mecanismo pelo qual a pirólise remove contaminantes e transforma alguns dos hidrocarbonetos indesejados em carvão, enquanto deixa para trás um solo quase tão fértil quanto o original. "Embora aquecer o solo para limpar não seja um processo novo, "Zygourakis disse, "provamos que podemos fazer isso rapidamente em um reator contínuo para remover o TPH, e aprendemos como otimizar as condições de pirólise para maximizar a remoção de contaminantes enquanto minimizamos os danos ao solo e a perda de fertilidade.

p "Também aprendemos que podemos fazer isso com menos energia do que outros métodos, e desintoxicamos o solo para que possamos colocá-lo de volta com segurança, " ele disse.

p O aquecimento do solo a cerca de 420 C representa o ponto ideal para o tratamento, Zygourakis disse. Aquecê-lo a 470 C (878 F) fez um trabalho ligeiramente melhor na remoção de contaminantes, mas usou mais energia e, mais importante, diminuiu a fertilidade do solo a ponto de não poder ser reutilizado.

p "Entre 200 e 300 C (392-572 F), os compostos voláteis leves evaporam, "disse ele." Quando você chegar a 350 a 400 C (662-752 F), você começa a quebrar primeiro as ligações de heteroátomo, e, em seguida, as ligações carbono-carbono e carbono-hidrogênio desencadeando uma sequência de reações radicais que convertem hidrocarbonetos mais pesados ​​em estáveis, carvão de baixa reatividade. "

p O verdadeiro teste do programa piloto veio quando os pesquisadores cultivaram a alface com semente preta Simpson, uma variedade para a qual o petróleo é altamente tóxico, no solo limpo original, algum solo contaminado e vários solos pirolisados. Embora as plantas nos solos tratados demorassem um pouco para começar, eles descobriram que depois de 21 dias, plantas cultivadas em solo pirolisado com fertilizante ou simplesmente água apresentaram as mesmas taxas de germinação e tiveram o mesmo peso que aquelas cultivadas em solo limpo.

p "Sabíamos que tínhamos um processo que limpa efetivamente o solo contaminado com óleo e restaura sua fertilidade, "Zygourakis disse." Mas, havíamos realmente desintoxicado o solo? "

p Para responder a esta pergunta final, a equipe do Rice voltou-se para Bhagavatula Moorthy, professor de neonatologia do Baylor College of Medicine, que estuda os efeitos de contaminantes transportados pelo ar no desenvolvimento neonatal. Moorthy e seu laboratório descobriram que extratos retirados de solos contaminados com óleo eram tóxicos para as células pulmonares humanas, enquanto a exposição das mesmas linhas celulares a extratos de solos tratados não teve efeitos adversos. O estudo diminuiu as preocupações de que o solo pirolisado pudesse liberar partículas de poeira transportadas pelo ar misturadas com poluentes altamente tóxicos como os PAHs.

p '' Uma lição importante que aprendemos é que diferentes objetivos de tratamento para conformidade regulatória, detoxification and soil-fertility restoration need not be mutually exclusive and can be simultaneously achieved, " Alvarez said.

p Wen Song, a visiting scholar at Rice and a student at the University of Jinan and Shandong University, China, is lead author of the paper. Co-authors are Rice alumna Julia Vidonish of Arcadis U.S., Seattle; Rice postdoctoral researcher Pingfeng Yu; Roopa Kamath, an environmental adviser at Chevron; Chun Chu, a research associate at Baylor College of Medicine; and Baoyu Gao, a professor of environmental engineering at Shandong University. Alvarez is the George R. Brown Professor of Materials Science and NanoEngineering and a professor of civil and environmental engineering at Rice. Zygourakis is the A.J. Hartsook Professor of Chemical and Biomolecular Engineering and a professor of bioengineering.