Biocarvões de resíduos de café modificados com cloreto de magnésio para remoção do herbicida ácido 4-diclorofenoxiacético de meios aquosas
resíduo agroindustrial, casca melosa, palha, adsorção, leito fixo
A contaminação de corpos hídricos por herbicidas persistentes, como o ácido 4-clorofenoxiacético (4-CPA), demanda o desenvolvimento de tecnologias de remediação eficazes e sustentáveis. Neste estudo, biocarvões ativados foram produzidos a partir de resíduos da agroindústria cafeeira — casca melosa e palha de café — visando a remoção deste contaminante em meio aquoso. Os precursores foram submetidos à pirólise em diferentes temperaturas e avaliados em sua forma pura e modificada com 0,3% de cloreto de magnésio (MgCl2). A estabilidade térmica e a estrutura cristalina dos materiais foram confirmadas, respectivamente, por termogravimetria (TGA) e difração de raios X (DRX), indicando a fixação de carbono fixo e a presença de uma matriz turbostrática com fases minerais cristalinas, intensificadas pelo efeito de concentração de cinzas. As análises morfológicas (MEV) revelaram uma distinção estrutural determinante: enquanto o biocarvão de casca (BC900) desenvolveu uma estrutura alveolar irregular e colapsada, o biocarvão de palha (BP900) preservou a organização tubular e fibrosa da biomassa original, oferecendo canais hidrodinâmicos que favorecem a difusão do adsorvato. Complementarmente, o EDS e o FTIR corroboraram a modificação química, evidenciando, respectivamente, a substituição de metais alcalinos lixiviáveis (K) por aglomerados estáveis de magnésio (Mg) e o surgimento de bandas metal-oxigênio (Mg-O), que atuam como novos sítios de coordenação. Os ensaios de adsorção indicaram que a modificação química potencializou a capacidade de remoção, com destaque para o biocarvão de palha modificado (BP900-0,3%). O estudo do revelou desempenho melhor em meios mais ácidos, condição em que o ponto de carga zero (pHpcz) e a especiação do contaminante favorecem a atração eletrostática e interações Estudos cinéticos e de equilíbrio foram realizados Testes de reuso comprovaram a estabilidade do material após os ciclos de regeneração. Por fim, ensaios em coluna de leito fixo atestaram a viabilidade operacional em fluxo contínuo. Conclui-se que o biocarvão de palha modificado, ao unir a acessibilidade física dos macroporos tubulares à afinidade química dos sítios inorgânicos, além da valorização térmica destes resíduos a 900 °C gera adsorventes de alto desempenho, transformando um passivo ambiental em uma solução tecnológica para o tratamento de águas.