ATLAS_MOLECULAR_SUSTENTABILIDADE_MARSON_2022 (1)

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atlas 
molecular 
da 
sustentabilidade
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atlas 
molecular 
da 
sustentabilidade
GUILHERME ANDRADE MARSON
Bacharel e mestre em Química e doutor em Bioquímica pela Universidade de 
São Paulo (USP), onde atua como professor no curso de Licenciatura em 
Química. Coautor das obras Onde está a química? (Evoluir, 2011) e 
Sustentabilidade em jogo (Sociedade Brasileira de Química, 2022). Em 2011 
recebeu a Medalha do Conselho Regional de Química IV pelas contribuições 
nas ações de divulgação e educação do Ano Internacional da Química. 
Coordenou o projeto “Percursos entrelaçados: a travessia de alunos-professores 
a professores-alunos”, contemplado em 2021 com o Prêmio Prof. Rubens 
Murillo Marques pela Fundação Carlos Chagas.
LEILA TERUYA
Licenciada e doutora em Química pela USP. Autora e revisora de conteúdos 
destinados à aprendizagem e avaliação. Assistente editorial do Portal Química 
Nova Interativa, da Sociedade Brasileira de Química, e editora associada do 
Portal do Centro de Memória do Instituto de Química da USP. É coautora do 
livro Onde está a Química? (Evoluir, 2011), tendo atuado em diversos eventos 
de divulgação científica.
ELLEN MARIA DA SILVA
Bacharela e licenciada em Química pela USP. Atua no ensino e na divulgação 
da Química. Coautora do livro Sustentabilidade em jogo (Sociedade Brasileira 
de Química, 2022). Integrou o projeto de divulgação científica NOX Podcast. 
Em 2021 foi coautora do projeto “Percursos entrelaçados: a travessia de 
alunos-professores a professores-alunos”, contemplado em 2021 com o Prêmio 
Prof. Rubens Murillo Marques pela Fundação Carlos Chagas.
JÚLIO VIEIRA
Bacharel em Química pela USP. Atua no ensino de Química no Ensino Médio, 
possuindo experiência em ações educacionais populares. Em 2013, recebeu o 
Prêmio Lavoisier, outorgado pelo Conselho Regional de Química IV pelo seu 
desempenho acadêmico no curso técnico em Química.
São Paulo, 1a edição, 2022
Apoio:
Atlas Molecular da Sustentabilidade
© SM Educação. 
Todos os direitos reservados
Direção editorial Cláudia Carvalho Neves
Gerência editorial Lia Monguilhott Bezerra
Gerência de design e produção André Monteiro
Edição executiva André Zamboni
 Edição: Mauro Faro
 Coordenação de preparação e revisão Cláudia Rodrigues do Espírito Santo
 Preparação: Ana Paula Migiyama, Eliane Santoro, Ivana Alves Costa
 Revisão: Ana Paula Migiyama, Fátima Valentina Cezare Pasculli
 Apoio de equipe: Maria Clara Silva Loureiro
Coordenação de design Gilciane Munhoz
 Design: Rafael Vianna
Coordenação de iconografia Josiane Laurentino
 Pesquisa iconográfica: Camila D’Angelo
 Tratamento de imagem: Marcelo Casaro
Capa Rafael Vianna
Projeto gráfico Rafael Vianna
Editoração eletrônica Rafael Vianna
SM Educação
Avenida Paulista, 1842 – 18º andar
Bela Vista 01311-200 São Paulo SP Brasil
Tel. 11 2111-7400
atendimento@grupo-sm.com
www.grupo-sm.com/br
Dados Internacionais de Catalogação na Publicação (CIP) 
(Câmara Brasileira do Livro, SP, Brasil)
Atlas molecular da sustentabilidade [livro eletrônico] / 
Guilherme Andrade Marson... [et al.]. — 1. ed. — São Paulo : 
Edições SM, 2022. 
PDF
Outros autores: Leila Teruya, Ellen Maria da Silva, Júlio Vieira
ISBN 978-85-418-2909-0
1. Moléculas 2. Química (Ensino fundamental) I. Marson, 
Guilherme Andrade. II. Teruya, Leila. III. Silva, Ellen Maria da. 
IV. Vieira, Júlio.
22-112956 CDD-372.35
Índices para catálogo sistemático:
1. Química : Ensino fundamental 372.35
Cibele Maria Dias - Bibliotecária - CRB-8/9427
Agenda 2030
Os Objetivos de Desenvolvimento Sustentável (ODS) fazem parte da chama-
da Agenda 2030 para o Desenvolvimento Sustentável, adotada pela Organiza-
ção das Nações Unidas (ONU) em 2015. Ela constitui um ambicioso plano de 
ação para o alcance da paz e prosperidade para as pessoas e o planeta por 
meio de uma parceria global.
O histórico de criação da Agenda 2030 remonta à década de 1990, quan-
do 178 países participantes da Conferência Rio-92 conceberam um plano de 
desenvolvimento sustentável para as pessoas e o meio ambiente. Já no ano 
2000, a ONU propôs oito objetivos dentro dessa mesma linha, que ficaram co-
nhecidos como Objetivos do Milênio. O assunto foi retomado em outras conferên-
cias e, após amplas negociações, a ONU adotou a Agenda 2030, com 17 ODS, 
que, em seu conjunto, desdobram-se em 169 metas.
A questão do desenvolvimento sustentável é discutida há muito tempo pela 
ONU e pela ciência. Uma concepção bastante difundida data de 1987, quando 
o desenvolvimento sustentável foi definido como aquele que “atende às necessi-
dades do presente, sem comprometer a capacidade das gerações futuras de 
atender às suas próprias necessidades”. Para além da preocupação temporal 
com as próximas gerações, também é amplamente aceito que o desenvolvimento 
sustentável permeia três dimensões: economia, sociedade e meio ambiente. Essas 
áreas são contempladas de forma integrada e indissociável nos 17 ODS propostos 
na Agenda 2030.
Ciências básicas e sustentabilidade
O ano de 2022 foi proclamado pela ONU como o Ano Internacional das 
Ciências Básicas para o Desenvolvimento Sustentável. Em sua resolução, a ONU 
salienta a relevância da Biologia, Física, Matemática, Química, entre outras ciên-
cias básicas, para que possamos responder a desafios globais de ordem am-
biental e socioeconômica e, dessa maneira, atingir o desenvolvimento sustentável. 
O evento também é considerado uma oportunidade de reafirmar nosso compro-
misso com a Agenda 2030.
A ONU enfatiza ainda que as aplicações das ciências básicas são cruciais 
para avanços em áreas como medicina, indústria, agricultura, comunicação, etc., 
corroborando o potencial de suas descobertas para atingir o bem-estar social. A 
despeito dessa visão mais pragmática das ciências básicas, convém ressaltar que 
suas contribuições para o desenvolvimento sustentável vão muito além de aplica-
ções tecnológicas endereçadas a um setor ou outro da sociedade.
QUÍMICA E SUSTENTABILIDADE
COMO O ATLAS FOI CONSTRUÍDO?
QUÍMICA E SUSTENTABILIDADE
Sob a perspectiva deste Atlas, a Química destaca-se, particularmente, por 
aprofundar o conhecimento que a humanidade tem da matéria e de suas transfor-
mações, sem o propósito exclusivo de atender a demandas, mas de gerar conhe-
cimento para a sociedade. Neste cenário, portanto, ficam evidentes as conexões 
que a Química estabelece com as três dimensões do desenvolvimento sustentável 
e, em última análise, com qualquer domínio da existência humana.
O Atlas
A construção do Atlas Molecular da Sustentabilidade baseou-se em questões de 
interesse global, expressas nos ODS, para traçar as conexões com a Química e 
assim definir os critérios para a seleção das substâncias abordadas. Em um primei-
ro momento, a escolha de algumas substâncias mostrou-se bastante óbvia, como 
água e gás carbônico, por exemplo, por serem mencionadas entre as metas. Po-
rém, a referência explícita a compostos mostrou-se rara, de modo que ela não po-
deria ser um pré-requisito exclusivo para seleção, mas apenas uma variável a mais 
de análise. Seria preciso, portanto, uma apreciação mais abrangente de cada 
ODS. Neste contexto, a triagem resultou em padrões de correspondência variados 
entre os ODS e as substâncias, ou seja, uma mesma substância foi associada a 
mais de um ODS, e um mesmo ODS foi vinculado a mais de uma substância. Para 
reduzir o rol de substâncias previamente elencadas até chegar ao número final 
abordado neste Atlas, uma série de fatores foram levados em conta na seleção.
As escolhas feitas visavam explorar não apenas os aspectos positivos relacio-
nados às metas dos ODS, mas também oferecer uma visão mais ampla de cada 
substância, ainda que ela não fosse benéfica. Objetivou-se, com isso, reforçar que 
as substâncias devem ser utilizadas deforma consciente e racional, considerando 
o ciclo biogeoquímico em que estão inseridas ou o ciclo de vida dos produtos de 
cuja composição elas fazem parte.
Outros critérios considerados na seleção foram: 
I. Conexão com o maior número de ODS: As conexões consideraram sobretu-
do as metas ligadas aos ODS, mais detalhadas e tangíveis; 
II. Representatividade de todos os ODS: Havia a intenção de abordar minima-
mente cada objetivo; 
III. Histórico da substância: Buscou-se apresentar exemplos de substâncias com 
um longo histórico de uso/estudo, junto a outras que se mostrassem contem-
porâneas quanto à existência e/ou a novas aplicações; 
IV. Natureza química: Em se tratando de um Atlas de Química, considerou-se 
importante selecionar substâncias que representassem diferentes áreas de es-
tudo da Química, sem se ater a somente uma delas.
A próxima etapa do trabalho consistiu na elaboração dos textos que compõem 
o material, em paralelo com a coleta de parâmetros físico-químicos e dados de 
segurança, bem como de informações que pudessem evidenciar os problemas e 
cenários relacionados a cada substância, dentro das três dimensões do desenvol-
vimento sustentável.
Naturalmente, não é finalidade deste Atlas apresentar uma seleção definitiva 
de substâncias representantes dos ODS. Para além da quantidade limitada que se 
pretendeu explorar, reconhece-se que as conexões observadas com os ODS po-
dem diferir quando submetidas a outras análises, do mesmo modo que conexões 
adicionais (ou o peso a elas atribuído) podem ser apontadas. Sendo assim, este 
Atlas não pretende esgotar todas as possibilidades de substâncias e conexões a 
serem escolhidas e trabalhadas no âmbito dos ODS. Pelo contrário, sob essa pers-
pectiva, outras coleções de moléculas podem ser propostas, dando continuidade 
à discussão iniciada nesta edição.
Vamos conhecer o Atlas Molecular da Sustentabilidade? 
Nesta edição, escolhemos 13 substâncias ou materiais, além de conteúdos extras no início e no final do Atlas.
ETANOL
representações químicas
propriedades periculosidade
SOLUBILIDADE EM ÁGUA
Miscível em qualquer 
proporção.
CALOR DE COMBUSTÃO
–6 425 cal/g
PONTO DE ATENÇÃO
Substância psicotrópica
Altera o comportamento 
e os sentidos e causa 
dependência.
TEMPERATURA DE EBULIÇÃO
78 ºC
TEMPERATURA DE FUSÃO
–114 ºC
MASSA MOLAR
46 g/mol
C2H6O
Atenção!Inflamável Perigo à saúde
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ETANOL NOS ODS
 Plásticos biodegradáveis podem ser 
produzidos a partir de matérias-primas 
renováveis.
 Etanol 70% usado para a assepsia 
das mãos.
 O etanol é a principal alternativa aos 
combustíveis obtidos do petróleo.
 Colheitadeira em plantação de 
cana-de-açúcar.
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Como alerta o ODS 13, o etanol é considerado uma fonte de energia mais limpa 
em comparação aos combustíveis fósseis (ajudando a promover o ODS 7), mesmo 
que o uso desse biocombustível não esteja livre da geração de poluentes do ar, em 
desacordo com o ODS 11. O etanol tem sido produzido de forma cada vez mais 
eficiente, do plantio da cana-de-açúcar até o aproveitamento dos resíduos da bio-
massa, temas tratados pelos ODS 9 e 12. Em contrapartida, o cultivo de cana muitas 
vezes compete com o plantio de alimentos, preocupação relevante para o cumpri-
mento do ODS 2. Na área da saúde, ressalta-se a aplicação do etanol como antis-
séptico (contribuindo para o ODS 3) e como insumo na indústria farmacêutica. Como 
droga recreativa, está associada a doenças, a acidentes e à violência doméstica. 
Esses aspectos são abordados nos ODS 3 e 5. Destaca-se ainda o uso do etanol 
na produção de plásticos a partir de matérias-primas de fontes renováveis, promo-
vendo o ODS 12. O pictograma ao lado representa as principais relações do etanol 
com os ODS.
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COMEÇANDO A CONVERSA: 
A ABERTURA DO CAPÍTULO
Afinal, que lugar essas substâncias 
ocupam em nossa vida? Cada capítulo 
começa com imagens que mostram de 
onde elas vêm, como são produzidas 
e/ou para que servem. Não se 
esqueça dessas imagens! Ao terminar 
cada capítulo, reveja esta parte.
INFORMAÇÕES QUÍMICAS
Após conhecer as substâncias pelas 
coisas que vemos, continuamos com 
aquelas que não vemos: as estruturas 
químicas. Apresentamos também a 
fórmula, propriedades físicas e químicas 
de cada uma e o grau de 
periculosidade delas – importantíssimo 
dado de segurança.
A SUBSTÂNCIA NOS ODS
No fim do capítulo, há um 
resumo de como a substância 
se relaciona com alguns ODS. 
Um gráfico mostra a intensidade 
da relação da substância com 
os ODS citados. Selecionamos 
também imagens com exemplos 
de uso dessas substâncias.
CONHECENDO SEU ATLASCONHECENDO SEU ATLAS
FALANDO MOLECULÊSFALANDO MOLECULÊS
O s dicionários de língua portuguesa têm cerca de 500 mil palavras, escritas com as combinações das 26 letras do alfabeto. Um dicionário químico teria mais de 260 milhões de substâncias, as “palavras químicas”, escritas com as combinações dos 118 elementos químicos, organizados na 
Tabela Periódica. Cada elemento químico tem um tipo de átomo, com tamanhos e características diferentes. 
A Tabela Periódica é, então, como um jogo de montar, com 118 peças e diversas possibilidades de “encaixe”. 
Alguns elementos são artificiais e não chegam de fato a formar substâncias, e outros são muito raros. Também 
há aqueles abundantes na natureza, como os elementos C, H, N, Si, Aℓ, O e Fe. Veja, na tabela abaixo, o 
tamanho e o número comum de conexões dos elementos químicos presentes nas 13 substâncias deste Atlas:
Elemento Químico H O N C Cℓ Br Fe Ti Na
Tamanho do átomo 
(bilionésimos de milímetro) 25 60 65 70 100 115 140 140 180
Número comum de 
ligações químicas 
(“encaixes” entre átomos)
1 2 3 a 5 4 1 a 7 1 a 7 2 a 7 2 a 4 1
Para matar sua sede de conhecimento, vamos tomar a água como exemplo. Em “moleculês”, H2O é o lí-
quido incolor que, em português, chamamos de água. Dizemos que H2O é a fórmula mínima da substância 
água. Lendo a palavra química H2O, descobrimos que:
• a substância água é composta dos elementos químicos hidrogênio (H) e oxigênio (O);
• seus elementos estão agrupados em 2 átomos de H e 1 átomo de O, formando as moléculas de água.
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As figuras acima representam a molécula da mesma substância: desoxiadenosina 
monofosfato. Cada qual mostra informações diferentes. As figuras 1 a 4 são fórmu-
las estruturais 2D: A figura 1 mostra todos os átomos e ligações; a figura 2 esconde 
as ligações entre C e H; a figura 3 omite os átomos de C e H; a figura 4 mostra um 
círculo que indica que as duplas ligações entre C e N são do tipo aromático.
As figuras A a D são modelos moleculares 3D. Elas informam a geometria e a 
forma da molécula: A figura A mostra o volume dos átomos; a figura B mostra 
átomos e ligações; a figura C mostra apenas ligações; a figura D mostra a geo-
metria das ligações químicas ao redor dos átomos. Os triângulos e tetraedros 
são apenas anotações, não são parte da molécula.
FALANDO MOLECULÊS!
O Atlas está repleto de 
figuras representando 
moléculas. Nesta seção, 
explicamos brevemente 
como interpretá-las.
ANTES DE COMEÇAR E SEMPRE QUE PRECISAR
O QUE HÁ EM CADA CAPÍTULO?
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ETANOL economia
Desde tempos antigos, os seres humanos já produziam o etanol, ouálcool etílico, pela fermentação de alimentos ricos em açúcares para a produção de bebidas e extratos alcoólicos. Hoje, boa parte do etanol ainda é obtida 
dessa forma, embora seja mais comum a produção industrial do etanol a partir do 
eteno. Em sua forma pura (anidra) ou hidratada, o etanol é utilizado para inúmeras 
finalidades: serve de matéria-prima para a fabricação de outros produtos, participa 
como reagente na síntese de outras substâncias ou mesmo é usado de modo direto.
Em concentrações maiores que 70%, o etanol apresenta ação desinfetante, dada 
sua capacidade de comprometer a estrutura de proteínas que são essenciais para a 
sobrevivência de microrganismos. Como antisséptico, portanto, o álcool etílico é im-
prescindível para a desinfecção das mãos, do ambiente e de instrumentos médico-hos-
pitalares, contribuindo, por exemplo, para a redução de casos de infecções hospitala-
res e outras contaminações em geral (ODS 3).
O etanol também é um biocombustível, produzido sobretudo de biomassas de 
cana-de-açúcar, milho, trigo, beterraba e mandioca. Por ser um biocombustível, o 
etanol é uma alternativa aos combustíveis de origem fóssil, como a gasolina e o óleo 
diesel (ODS 7). O etanol anidro pode ser misturado à gasolina ou ao diesel em di-
ferentes proporções; já o etanol hidratado é vendido nos postos de combustível 
como álcool comum.
MERCADO GLOBAL DE ETANOL 
(2019) 1
89,1 bilhões de dólares
PRODUÇÃO ANUAL NO BRASIL 
(2019) 2
34 bilhões de litros, dos quais 70,3% 
são etanol hidratado e 29,7%, 
etanol anidro.
MAIORES PRODUTORES DE 
ETANOL COMBUSTÍVEL (2019) 3
1. Grand View Research. Dados de 2020.
2. Companhia Nacional de Abastecimento (Conab). Dados de 2020.
3. Renewable Fuels Association. Dados de 2020.
Estados Unidos 
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União Europeia 
5%
Brasil 
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INFORMAÇÕES SOBRE A 
SUBSTÂNCIA
Este é o conteúdo principal de cada 
capítulo. Conheceremos como as 
substâncias se relacionam com os ODS. 
Você também pode navegar seguindo 
a trilha de um ODS. Nas laterais das 
páginas, siga o ODS pulando para a 
página indicada pelo respectivo ícone.
ECONOMIA, SOCIEDADE E 
MEIO AMBIENTE
As substâncias são mercadorias 
e têm um importante papel na 
sociedade. Sua produção, uso 
e descarte interferem no ambiente. 
Essas informações você encontra 
nas seções Economia, Sociedade e 
Meio Ambiente, sempre em conexão 
com o texto.
ÍCONES
Neste Atlas, usamos ícones para 
representar informações importantes. 
Aqui você encontra o significado 
de cada um. Preste especial atenção 
aos símbolos de segurança: eles 
também se encontram nos produtos 
usados no dia a dia!
PARA CADA SUBSTÂNCIA OU MATERIAL
No fim do livro, você vai encontrar um glossário, que traz 
uma explicação resumida de algumas palavras e expressões 
que talvez você não conheça. Ao encontrar uma palavra 
desconhecida, procure primeiro no glossário. Assim, você 
aproveitará melhor o Atlas.
As referências bibliográficas lhe permitirão ampliar seus 
conhecimentos sobre as substâncias. Ali você encontra as 
fontes consultadas para produzir os textos e pesquisar os 
dados apresentados em cada uma das substâncias estudadas.
FINALIZANDO O LIVRO
ETANOL economia
Desde tempos antigos, os seres humanos já produziam o etanol, ou álcool etílico, pela fermentação de alimentos ricos em açúcares para a produção de bebidas e extratos alcoólicos. Hoje, boa parte do etanol ainda é obtida 
dessa forma, embora seja mais comum a produção industrial do etanol a partir do 
eteno. Em sua forma pura (anidra) ou hidratada, o etanol é utilizado para inúmeras 
finalidades: serve de matéria-prima para a fabricação de outros produtos, participa 
como reagente na síntese de outras substâncias ou mesmo é usado de modo direto.
Em concentrações maiores que 70%, o etanol apresenta ação desinfetante, dada 
sua capacidade de comprometer a estrutura de proteínas que são essenciais para a 
sobrevivência de microrganismos. Como antisséptico, portanto, o álcool etílico é im-
prescindível para a desinfecção das mãos, do ambiente e de instrumentos médico-hos-
pitalares, contribuindo, por exemplo, para a redução de casos de infecções hospitala-
res e outras contaminações em geral (ODS 3).
O etanol também é um biocombustível, produzido sobretudo de biomassas de 
cana-de-açúcar, milho, trigo, beterraba e mandioca. Por ser um biocombustível, o 
etanol é uma alternativa aos combustíveis de origem fóssil, como a gasolina e o óleo 
diesel (ODS 7). O etanol anidro pode ser misturado à gasolina ou ao diesel em di-
ferentes proporções; já o etanol hidratado é vendido nos postos de combustível 
como álcool comum.
MERCADO GLOBAL DE ETANOL 
(2019) 1
89,1 bilhões de dólares
PRODUÇÃO ANUAL NO BRASIL 
(2019) 2
34 bilhões de litros, dos quais 70,3% 
são etanol hidratado e 29,7%, 
etanol anidro.
MAIORES PRODUTORES DE 
ETANOL COMBUSTÍVEL (2019) 3
1. Grand View Research. Dados de 2020.
2. Companhia Nacional de Abastecimento (Conab). Dados de 2020.
3. Renewable Fuels Association. Dados de 2020.
Estados Unidos 
53%
União Europeia 
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Brasil 
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ETANOL sociedade
No entanto, por mais que o etanol seja um biocombustível e, em comparação aos 
combustíveis fósseis, apresente uma emissão mais baixa de CO2 ao ser usado nos veí-
culos, ele ainda contribui para a liberação desse gás, que está relacionado ao aque-
cimento global e às mudanças climáticas decorrentes desse fenômeno (ODS 13). Além 
disso, a queima incompleta do etanol pode emitir aldeídos, compostos provenientes da 
oxidação de álcoois primários. Tanto o formaldeído quanto o acetaldeído são poluen-
tes com efeito carcinogênico, e, portanto, nocivos ao ser humano (ODS 3, ODS 11).
Mais uma dificuldade para a expansão do uso do álcool como combustível é a 
grande área cultivável necessária para plantar a biomassa empregada na obtenção 
do etanol. No Brasil, o cultivo da cana-de-açúcar, cujo preço é atrelado ao mercado 
mundial, compete com o cultivo de alimentos. Com a valorização da cana, a planta-
ção de alimentos torna-se menos atrativa aos agricultores. A menor produção de ali-
mentos, por sua vez, leva ao aumento dos preços desses produtos, prejudicando ainda 
mais aqueles com piores condições econômicas (ODS 2).
Para reduzir o impacto desse processo no cultivo de alimentos, uma alternativa é au-
mentar a quantidade de etanol obtido por área plantada. Nesse sentido, é muito pesqui-
sada a produção do chamado etanol de segunda geração, que reaproveita resíduos de 
biomassa que normalmente seriam descartados. No caso da cana-de-açúcar, o baga-
ço, as pontas e as palhas são fontes de lignocelulose, que também pode ser usada para 
gerar etanol graças a avanços tecnológicos da indústria agroquímica (ODS 9, ODS 12).
4. Morini, M. S. et al., 2017.
5. Fonseca, A. M. et al., 2009.
6. Centro de Informações sobre Saúde e Álcool. Dados de 2012.
EQUIVALÊNCIA ENTRE MÃO DE 
OBRA HUMANA E TRABALHO 
MECANIZADO 4 
 
VIOLÊNCIA EM DOMICÍLIOS (2005) 5
Em 33,5% de 7 939 domicílios pesquisados 
no Brasil, foi relatado algum tipo de 
violência, e, em 17,1% do total de 
domicílios, os agressores haviam 
consumido bebida alcoólica antes de 
praticar o ato violento.
MORTES NO TRÂNSITO NO BRASIL 
(2012) 6
1 COLHEITADEIRA
80 A 100 
PESSOAS
23,2% ASSOCIADOS AO 
CONSUMO DE ÁLCOOL
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ETANOL meio ambiente
No segmento industrial, aliás, o etanol é um dos álcoois mais importantes. A partir 
dele, é possível sintetizar várias substâncias de interesse econômico, como acetato 
de etila e éter etílico, por exemplo. Em particular, a produção de eteno a partir do 
etanol de origem vegetal possibilita a fabricação do chamado plástico verde, feito de 
polietileno, um polímero do eteno. É uma opção mais sustentável ao plástico feito 
de matéria-prima de origemfóssil, produzido pela indústria petroquímica (ODS 12).
O etanol anidro é também muito utilizado na indústria como matéria-prima para a 
fabricação de tintas, solventes e aerossóis, entre outros produtos. Na forma hidratada, 
é empregado na produção de bebidas, alimentos, cosméticos, aromatizantes, produ-
tos de limpeza, remédios e vacinas. Como solvente orgânico capaz de solubilizar di-
versas substâncias, o etanol é bastante utilizado tanto em indústrias quanto em labora-
tórios de pesquisa.
O consumo recreativo do etanol (nas chamadas bebidas alcoólicas), que é uma 
das mais antigas drogas psicotrópicas, traz impactos sociais significativos. Associado 
ou não à condição de alcoolismo, o consumo de bebidas alcoólicas é um dos princi-
pais responsáveis, em todo o mundo, por mortes ligadas a acidentes de trânsito, por 
doenças secundárias relacionadas ao abuso do álcool e por casos de violência do-
méstica, em especial contra a mulher (ODS 3, ODS 5). 7. Companhia Nacional de Abastecimento (Conab). Dados de 2020.
8. União da Indústria de Cana-de-Açúcar e Bioenergia (Unica), 
5 jun. 2020.
ÁREA DE PRODUÇÃO DE ETANOL 
NO BRASIL 7
Na safra de 2019/2020, a área total 
relacionada à produção do etanol foi de 
10 milhões de hectares.
PEGADA DE CO2 DO ETANOL
 8
No Brasil, entre março de 2003 e 
maio de 2020, o consumo de etanol 
anidro e etanol hidratado evitou a 
emissão de mais de 515 milhões de 
toneladas de CO2.
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43
41
37
ETANOL economia
Desde tempos antigos, os seres humanos já produziam o etanol, ou álcool etílico, pela fermentação de alimentos ricos em açúcares para a produção de bebidas e extratos alcoólicos. Hoje, boa parte do etanol ainda é obtida 
dessa forma, embora seja mais comum a produção industrial do etanol a partir do 
eteno. Em sua forma pura (anidra) ou hidratada, o etanol é utilizado para inúmeras 
finalidades: serve de matéria-prima para a fabricação de outros produtos, participa 
como reagente na síntese de outras substâncias ou mesmo é usado de modo direto.
Em concentrações maiores que 70%, o etanol apresenta ação desinfetante, dada 
sua capacidade de comprometer a estrutura de proteínas que são essenciais para a 
sobrevivência de microrganismos. Como antisséptico, portanto, o álcool etílico é im-
prescindível para a desinfecção das mãos, do ambiente e de instrumentos médico-hos-
pitalares, contribuindo, por exemplo, para a redução de casos de infecções hospitala-
res e outras contaminações em geral (ODS 3).
O etanol também é um biocombustível, produzido sobretudo de biomassas de 
cana-de-açúcar, milho, trigo, beterraba e mandioca. Por ser um biocombustível, o 
etanol é uma alternativa aos combustíveis de origem fóssil, como a gasolina e o óleo 
diesel (ODS 7). O etanol anidro pode ser misturado à gasolina ou ao diesel em di-
ferentes proporções; já o etanol hidratado é vendido nos postos de combustível 
como álcool comum.
MERCADO GLOBAL DE ETANOL 
(2019) 1
89,1 bilhões de dólares
PRODUÇÃO ANUAL NO BRASIL 
(2019) 2
34 bilhões de litros, dos quais 70,3% 
são etanol hidratado e 29,7%, 
etanol anidro.
MAIORES PRODUTORES DE 
ETANOL COMBUSTÍVEL (2019) 3
1. Grand View Research. Dados de 2020.
2. Companhia Nacional de Abastecimento (Conab). Dados de 2020.
3. Renewable Fuels Association. Dados de 2020.
Estados Unidos 
53%
União Europeia 
5%
Brasil 
30%
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35
FALANDO MOLECULÊSFALANDO MOLECULÊS
O s dicionários de língua portuguesa têm cerca de 500 mil palavras, escritas com as combinações das 26 letras do alfabeto. Um dicionário químico teria mais de 260 milhões de substâncias, as “palavras químicas”, escritas com as combinações dos 118 elementos químicos, organizados na 
Tabela Periódica. Cada elemento químico tem um tipo de átomo, com tamanhos e características diferentes. 
A Tabela Periódica é, então, como um jogo de montar, com 118 peças e diversas possibilidades de “encaixe”. 
Alguns elementos são artificiais e não chegam de fato a formar substâncias, e outros são muito raros. Também 
há aqueles abundantes na natureza, como os elementos C, H, N, Si, Aℓ, O e Fe. Veja, na tabela abaixo, o 
tamanho e o número comum de conexões dos elementos químicos presentes nas 13 substâncias deste Atlas:
Elemento Químico H O N C Cℓ Br Fe Ti Na
Tamanho do átomo 
(bilionésimos de milímetro) 25 60 65 70 100 115 140 140 180
Número comum de 
ligações químicas 
(“encaixes” entre átomos)
1 2 3 a 5 4 1 a 7 1 a 7 2 a 7 2 a 4 1
Para matar sua sede de conhecimento, vamos tomar a água como exemplo. Em “moleculês”, H2O é o lí-
quido incolor que, em português, chamamos de água. Dizemos que H2O é a fórmula mínima da substância 
água. Lendo a palavra química H2O, descobrimos que:
• a substância água é composta dos elementos químicos hidrogênio (H) e oxigênio (O);
• seus elementos estão agrupados em 2 átomos de H e 1 átomo de O, formando as moléculas de água.
P
O
OH
O
OH
OH
O
NN
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NH2
P
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O
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C C
C C C
C
C
C
C
C
H
H
H
H
H
H
H H
H
H H
H
H
H
P
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O
O
O
O
O
NN
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CH2 CH
CH CH CH2
C
CH
C
C
CH
H
H
H
H
H
P
O
OH
O
OH
OH
O
NN
N
N
NH2
1
2
3
4
A
B
C
D
As figuras acima representam a molécula da mesma substância: desoxiadenosina 
monofosfato. Cada qual mostra informações diferentes. As figuras de 1 a 4 são fór-
mulas estruturais 2D: A figura 1 mostra todos os átomos e ligações; a figura 2 escon-
de as ligações entre C e H; a figura 3 omite os átomos de C e H; a figura 4 mostra 
um círculo que indica que as duplas ligações entre C e N são do tipo aromático.
As figuras de A a D são modelos moleculares 3D. Elas informam a geometria e 
a forma da molécula: A figura A mostra o volume dos átomos; a figura B mostra 
átomos e ligações; a figura C mostra apenas ligações; a figura D mostra a geo-
metria das ligações químicas ao redor dos átomos. Os triângulos e tetraedros 
são apenas anotações, não são parte da molécula.
Assim como a água, toda substância tem uma fórmula mínima e uma estrutura 
química. Os átomos nas moléculas se conectam por meio de ligações químicas. 
Elas não são pauzinhos minúsculos: resultam do equilíbrio de forças elétricas de 
atração e repulsão entre os átomos, um “puxa e empurra” elétrico que depende 
das propriedades dos átomos de cada elemento químico. No caso da substân-
cia H2O, sabemos que os átomos de H fazem 1 ligação, e os de O, 2 ligações. 
Sabemos também que esses 3 átomos estão organizados formando um ângulo. 
Para melhor visualizar isso, usamos as fórmulas estruturais. Veja os exemplos 
para as substâncias água (H2O) e metano (CH4):
Esses exemplos representam a estrutura de uma única molécula. São ótimos 
para simbolizar como o metano e a água estão na forma gasosa, na qual as 
moléculas estão muito longe umas das outras. Mas como ficam esses modelos 
nos sólidos e nos líquidos? Observe as representações a seguir.
E, então, vamos praticar moleculês neste Atlas?
FALANDO MOLECULÊS
Fórmula 
mínima
Estrutural 
simples Bola e bastão Volume
H2O
Água H
O
H
A B C
CH4
Metano
H C
H
H
H
D E F
Bola e bastão Volume
H2O
líquido
G H
H2O
sólido
I J
As fórmulas “estruturais simples” indicam como os átomos estão conectados (A e D), explicitando o símbo-
lo dos elementos químicos. O tipo “bola e bastão” (B e E) representa os átomos como esferas pequenas, 
e as ligações químicas como bastões. Mostra também a geometria da molécula. Repare como H2O é uma 
molécula de forma angular, e CH4 é uma molécula de forma tetraédrica. O tipo “volume” (C e F) represen-
ta os átomos em tamanhos aproximados, mostra a forma geral da molécula e indica como os átomos se 
interpenetram ao se conectarem.
Repare que tanto na água no estado líquido quanto no estado sólido há muitas moléculas juntas, todas 
iguais, pois são a mesma substância de fórmula mínima H2O. Nas representações em bola e bastão (G e I), 
é possível perceber que ogelo é um sólido cristalino, ou seja, no gelo as moléculas de H2O estão muito or-
denadas em comparação com a água líquida. As representações do tipo volume (H e J) ressaltam o empa-
cotamento das moléculas. Note que a estrutura do gelo é menos compacta do que a da água líquida. Isso 
explica por que o gelo é menos denso do que a água líquida e, assim, flutua nela.
Capítulos
Bedaquilina ...........................................................9
Cloro ..................................................................15
Dióxido de carbono ...............................................21
Dióxido de titânio ..................................................27
Etanol .................................................................33
Glicerol ...............................................................39
Magnetita ............................................................45
Metano ...............................................................51
Nicotina ..............................................................57
Poliacrilato de sódio ...............................................63
Polihidroxibutirato ...................................................69
Poliuretano ...........................................................75
Ureia ..................................................................81
Glossário ..............................................................87
Símbolos ..............................................................89
Bibliografia ..........................................................91
SU SU 
 MÁ MÁ 
 RIO RIO
BEDAQUILINA
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9
BEDAQUILINA
representações químicas
propriedades periculosidade
C32H31BrN2O2
Perigo à 
saúde
Tóxico Perigo ao meio 
ambiente
Ilu
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MASSA MOLAR
555,5 g/mol
SOLUBILIDADE EM ÁGUA
Insolúvel
PONTO DE ATENÇÃO
Inibe a síntese de ATP bacteriana, essencial para a 
produção de energia da bactéria da tuberculose.
TEMPERATURA DE FUSÃO
118 ºC
TEMPERATURA DE EBULIÇÃO
Sofre degradação em 
temperaturas mais altas.
CH3
Br
N
O
H
N
OH
CH3CH3
10
BEDAQUILINA economia
A bedaquilina é um antibiótico empregado para tratar a tuberculose, uma doença cujo agente causador é a bactéria Mycobacterium tuberculosis (MTB), também conhecida como bacilo de Koch. A bactéria é transmitida 
por via aérea e a doença afeta principalmente os pulmões. Cerca de 25% da po-
pulação mundial apresenta a forma latente da doença, ou seja, está infectada pela 
bactéria, mas não manifesta os sintomas característicos da tuberculose ativa, como 
tosse crônica, febre e perda de peso. Para indivíduos com sistema imunitário compro-
metido, é maior o risco de desenvolver a forma ativa da doença – entre infectados 
com HIV, esse risco é 18 vezes maior que na população em geral.
A Organização Mundial da Saúde (OMS) já teve a tuberculose incluída entre as 
chamadas doenças negligenciadas. São conhecidas assim as doenças endêmicas 
em populações de baixa renda e que recebem menos investimentos para a pesquisa 
de novos tratamentos. Atualmente, apesar do maior recurso financeiro recebido para 
o combate à tuberculose, ela ainda apresenta indicadores preocupantes nos países 
mais pobres. A cobertura vacinal da BCG, utilizada para prevenir a doença, é am-
pla na maior parte dos países, mas seus efeitos são limitados.
Acabar com a epidemia de tuberculose até 2030 é uma das metas da Organi-
zação das Nações Unidas (ONU). Um dos desafios para alcançar esse objetivo é 
o aumento da resistência microbiana a medicamentos, que pode elevar os custos 
com saúde nos países de renda mais baixa, bem como prejudicar seu crescimento 
MERCADO GLOBAL DE 
MEDICAMENTOS PARA 
TUBERCULOSE (2016) 1
915,6 milhões de dólares
CUSTO DA BEDAQUILINA 2
Em 2020, o preço da bedaquilina, para 
cobrir seis meses de tratamento, foi de 
340 dólares por paciente.
PRINCIPAIS PRODUTORES (2016) 3 
A Ásia-Pacífico (região que inclui 
o sudeste da Ásia e a Oceania) 
dominou o mercado em 2016, 
respondendo por uma participação 
de 57,4% da produção global.
1. Grand View Research. Dados de 2018.
2. Johnson & Johnson, 6 jul. 2020. 
3. Grand View Research. Dados de 2016.
11
BEDAQUILINA sociedade
econômico (ODS 8). Foi nesse contexto que se deu o desenvolvimento da bedaquilina, 
um antibiótico que atua inibindo a ação da ATP sintase, uma enzima fundamental 
para a sobrevivência do bacilo de Koch. Essa droga foi concebida para atender à 
demanda por novos medicamentos eficazes contra a tuberculose, tratada por déca-
das com os antibióticos rifampicina e isoniazida, cuja eficácia reduziu-se ao longo 
do tempo como resultado da resistência bacteriana (ODS 3).
Com a ocorrência de mutações nos microrganismos, linhagens novas e resistentes 
aos medicamentos podem surgir, e elas se tornam prevalentes por um processo de 
seleção natural. A resistência bacteriana a antibióticos é acelerada pela propaga-
ção das infecções bacterianas ocasionadas por falta de ações preventivas, pelo 
consumo de antibióticos sem recomendação médica ou sem a correta observância 
da prescrição e pelo tratamento inadequado dado aos seus resíduos.
Causa grande preocupação o fato de parte do medicamento não utilizado ser 
em geral descartado no lixo comum ou na rede de esgoto de residências, ambientes 
hospitalares e indústrias. Além disso, é preciso considerar as diferentes rotas dos 
antibióticos após seu uso. Na agricultura, eles são dispostos no solo e podem atingir 
ambientes aquáticos. Seres humanos e animais também podem eliminar, em sua ex-
creta, os antibióticos consumidos, que contaminam o solo e corpos d’água, seja por 
via direta (pela liberação no ambiente), seja por via indireta (na rede de esgoto) 
(ODS 12, ODS 14, ODS 15).
4. Agência Brasil, 14 ago. 2020.
5. World Health Organization, 14 out. 2021.
6. World Health Organization. Dados de 2019.
BEDAQUILINA NO SUS 4
O Ministério da Saúde aprovou a 
incorporação da bedaquilina no 
Sistema Único de Saúde (SUS) para 
tratamento da tuberculose em 2020.
RANKING DE DOENÇAS 
NO MUNDO (2020) 5
A tuberculose é a 13a principal causa de 
morte e a 2a principal causa de morte 
infecciosa depois da covid-19, estando 
acima da aids.
CASOS DE TUBERCULOSE 
MULTIRRESISTENTE (2017) 6
Três países são responsáveis por quase 
metade dos casos mundiais de tuberculose 
multirresistente ou resistente à ripamficina:
Índia 
24%
China 
13%
Rússia 
10%
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13 
13 
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12
BEDAQUILINA meio ambiente
Os tratamentos convencionais de água e esgoto são ineficazes na degradação 
de antibióticos. Dentre os diferentes métodos empregados para remover esses po-
luentes, podem ser citadas a nanofiltração e a osmose reversa, com o uso de mem-
branas para a separação, e a adsorção, com carvão ativado e grafeno, por exem-
plo. São muito estudados, ainda, processos oxidativos avançados, pelos quais 
espécies químicas altamente oxidativas, capazes de degradar os compostos, são 
geradas por reações catalisadas, com ou sem irradiação ultravioleta (ODS 6).
Nesse cenário, a bedaquilina e outros antibióticos são considerados poluentes 
ou contaminantes de preocupação emergente. Eles correspondem a uma série de 
substâncias naturais ou sintéticas de difícil degradação detectadas em vários ambien-
tes aquáticos e cujos riscos ao meio ambiente e à saúde dos seres vivos ainda não 
são totalmente conhecidos. A preocupação com esses compostos decorre não ape-
nas da escassez de dados sobre a segurança dessas substâncias, mas também da 
falta de normas para seu monitoramento e sua regulação (ODS 3, ODS 14).
7. Conselho Federal de Farmácia. Dados de 2019.
8. Aus Der Beek, T. et al., 2016.
DESCARTE DE MEDICAMENTOS 
NO BRASIL 7
 
 
 
 
 
 
 
 
 
MEDICAMENTOS EM CORPOS 
D’ÁGUA8
Globalmente, já foram detectados mais 
de 550 medicamentos diferentes em 
estações de tratamento de água residuais 
e outras amostras ambientais. 
Já foi identificado pelo menos um 
medicamento como poluente ambiental 
em 71 países.
Pesquisa do Conselho Federal de Farmácia
realizada em 2019 com 2 074 pessoas. 
10%
14%
76%
Realizam o descarte 
inapropriado (a maioria 
em lixo comum)
Realizam o descarte 
apropriado
Não realizam o 
descarte
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18
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BEDAQUILINA NOS ODS
 Antibióticos e outros medicamentos são 
poluentes de difícil tratamento.
 Descarte inadequado de medicamentos: 
fonte de poluição ambiental e uma das 
causas do aumento da resistência 
microbiana.
 A venda de medicamentos sem prescrição 
médica, sobretudo de antibióticos, 
favorece a resistência microbiana.
 Raio X de paciente com tuberculose, que 
afeta principalmente os pulmões.
A bedaquilina é um antibiótico destinado ao tratamento da tuberculose. A OMS 
estabeleceu a meta de acabar com a epidemia de tuberculose até 2030, conforme 
definido no ODS 3. Nesse contexto, o desenvolvimento da bedaquilina trouxe mais uma 
opção de antibiótico para tratar os casos que não respondem mais a outras drogas. 
O uso indiscriminado de antibióticos e seu descarte inadequado são fatores que 
contribuem para o surgimento da resistência bacteriana, cujos impactos econômicos 
recaem principalmente sobre os países mais pobres, o que deve ser combatido de 
acordo com o ODS 8. A destinação incorreta dos antibióticos vai na contramão do 
consumo responsável, propagado pelo ODS 12. Os medicamentos descartados de 
forma indevida poluem a água, em desacordo com o ODS 6, e ameaçam a vida 
em ambientes aquáticos e terrestres expostos a essas drogas, contrariando os ODS 
14 e 15. O pictograma ao lado representa as principais relações da bedaquilina 
com os ODS.
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14
CLORO
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15
CLORO
representações químicas
propriedades periculosidade
SOLUBILIDADE EM ÁGUA
6,3 mg/L (25 ºC)
PONTO DE ATENÇÃO
Em contato com água, sofre oxidação e redução simultaneamente, 
formando ácido hipocloroso (HCℓO) e ácido clorídrico (HCℓ).
TEMPERATURA DE EBULIÇÃO
–34 ºC
TEMPERATURA DE FUSÃO
–105,5 ºC
MASSA MOLAR
70,9 g/mol
Cℓ2
Atenção!TóxicoOxidante Perigo ao meio 
ambiente
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Cl Cl
16
CLORO economia
O cloro não é encontrado na natureza como substância pura (Cℓ2), mas pode ser produzido a partir do cloreto de sódio (NaCℓ) encontrado na água do mar ou no sal-gema. Em condições ambientais, é um gás muito 
tóxico, corrosivo e com alto potencial oxidante, que pode levar à morte quando 
inalado diretamente. Embora tenha sido a primeira arma química utilizada na Primei-
ra Guerra Mundial (1914-1918), seus usos atuais mais importantes são para finalida-
des pacíficas (ODS 16).
Como desinfetante, o cloro apresenta ação instantânea contra microrganismos. É 
uma das alternativas mais utilizadas para desinfecção hospitalar, purificação de 
água e limpeza doméstica. Em água, origina o ácido hipocloroso (HCℓO), que, por 
sua vez, origina o hipoclorito de sódio (NaCℓO), quando reage com a soda cáusti-
ca (NaOH). Para sua aplicação como desinfetante, é utilizado como solução de hi-
poclorito de sódio, também chamada de água sanitária. Para cada utilidade, uma 
concentração diferente dessa solução é empregada, por exemplo: 0,005% a 0,02% 
para a limpeza de roupas (alvejante), 1,5% para a desinfecção de alimentos e 
0,05% para a desinfecção de superfícies.
A introdução do cloro e seus derivados como desinfetante mudou o panorama 
da saúde pública a partir do final do século XIX nos Estados Unidos e em parte da 
Europa. Entretanto, segundo a Organização Mundial da Saúde (OMS), ainda mor-
rem cerca de 830 mil pessoas todos os anos por diarreia ocasionada pela ingestão 
PRODUÇÃO MUNDIAL DE GÁS 
CLORO (2015) 1
70 milhões de toneladas
MERCADO GLOBAL DA INDÚSTRIA 
CLORO-ÁLCALI (2021) 2
46 bilhões de dólares
MAIOR PRODUTOR (2015) 3
 
 
PRODUÇÃO NO BRASIL (2019) 4
857,3 mil toneladas
1. Grand View Research. Dados de 2016.
2. Fortune Business Insights. Dados de 2021.
3. Grand View Research. Dados de 2016.
4. Associação Brasileira da Indústria de Cloro, Álcalis e Derivados 
(Abiclor). Dados de 2019.
Ásia-Pacífico: mais de
50% DO TOTAL
País que mais produziu:
CHINA
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17
CLORO sociedade
24
de água não tratada e pela falta de saneamento básico; desse total, mais de 60% 
corresponde a crianças menores de 5 anos de idade. Isso poderia ser evitado com 
tratamento de água adequado e acesso a saneamento básico. Dados de 2020, 
publicados pelo Ministério do Desenvolvimento Regional, mostram que 16% dos bra-
sileiros não têm acesso à água tratada e 47% não têm acesso à coleta de esgoto 
(ODS 3, ODS 6).
Além de seu papel no tratamento da água, o cloro é fundamental para a distri-
buição desse recurso. Junto com o eteno, ele é empregado como matéria-prima para 
a obtenção do policloreto de vinila (PVC), plástico indispensável para a sociedade, 
utilizado na produção de canos e dutos para o transporte e o armazenamento de 
água (ODS 6). 
A versatilidade do PVC, combinada com seu baixo custo, faz com que ele possa 
ser aplicado em muitos outros segmentos, com destaque para as áreas da saúde, da 
construção civil e da indústria automotiva.
Outros produtos clorados de amplo uso são os gases à base de cloro e flúor 
empregados principalmente como fluidos refrigerantes em aparelhos de ar condicio-
nado e câmaras de refrigeração. Quando liberados na atmosfera, os CFCs (clorofluor-
carbonetos) geram espécies capazes de degradar a camada de ozônio (O3) que 
protege a Terra dos raios solares mais nocivos. Os HCFC (hidroclorofluorcarbonetos), 
5. G1, 6 maio 2020.
6. L iu, L. et al., 2012.
7. Stockholm Convention, 2001.
ACESSO À ÁGUA TRATADA NO 
BRASIL (2019) 5
EFEITOS DA INGESTÃO DE ÁGUA 
NÃO TRATADA (2010) 6
A diarreia mata mais de 2 mil crianças 
no mundo todos os dias, número 
maior que o de mortes por aids, malária 
e sarampo juntas.
CONVENÇÃO DE ESTOCOLMO 7
A Convenção de Estocolmo sobre 
Poluentes Orgânicos Persistentes (POPs) 
é um tratado global firmado em 2001, 
que exige que seus signatários tomem 
medidas para eliminar ou reduzir 
a liberação de poluentes orgânicos 
persistentes no meio ambiente.
18,4 MILHÕES DE PESSOAS 
(10% DA POPULAÇÃO) NÃO TÊM 
ACESSO À ÁGUA ENCANADA
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29
18
CLORO meio ambiente
que têm uma proporção menor de cloro em sua fórmula, apresentam menor poten-
cial de destruição do O3, mas intensificam o efeito estufa. Já os HFC (hidrofluorcar-
bonetos), livres de cloro, potencializam o efeito estufa, sem degradar o O3 (ODS 13).
O cloro é também um dos principais componentes dos defensivos agrícolas, empre-
gados para o controle de pragas em produções agrícolas e agropecuárias. O uso 
excessivo desses produtos tem sido motivo de preocupação, não apenas por sua toxi-
cidade, mas também por sua persistência no meio ambiente, pois dificilmente sofrem 
degradação química e biológica, o que pode afetar muitos ecossistemas. Além disso, 
como são bastante solúveis em lipídeos, acumulam-se ao longo da cadeia alimentar, 
sobretudo em organismos com alto teor de gordura (ODS 14, ODS 15).
Atualmente, existem diversos defensivos agrícolas que são considerados “verdes”,por possibilitarem o controle de pragas sem interferir nos ecossistemas. Os biopesti-
cidas, por exemplo, são produzidos a partir de microrganismos ou compostos deri-
vados de plantas. Esses produtos são eficazes no combate a pragas, com as vanta-
gens de não serem tóxicos ao meio ambiente nem serem persistentes, ou seja, 
decompõem-se em pouco tempo, gerando menos impacto ambiental.
8, 9. California Air Resources Board. 
10. National Geographic.
GASES REFRIGERANTES 8
O fluido refrigerante (gás de geladeira) 
mais utilizado hoje, o R-22 (CHCℓF2), 
apresenta baixa quantidade de cloro 
em sua composição, em comparação 
com um CFC.
POTENCIAL DE AQUECIMENTO 
GLOBAL PARA O R-22 9
BIOMAGNIFICAÇÃO DOS 
PESTICIDAS CLORADOS 10
0,5 kg 
DE R-22
1 TONELADA 
DE CO2
R-22
CO2 CO2 CO2 CO2
CO2 CO2 CO2 CO2
CO2 CO2 CO2 CO2
Fenômeno de acumulação de compostos 
ao longo da cadeia alimentar
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19
CLORO NOS ODS
 Aplicação de defensivo agrícola para 
matar insetos em plantação.
 Gases CFC causam danos à camada 
de ozônio.
 Estação de tratamento de água. O gás cloro já foi usado como 
arma química.
A toxicidade do gás cloro fez dele uma arma química em tempos de guerra, cau-
sando um número considerável de mortes, algo em total desacordo com o ODS 16. 
Por outro lado, o cloro tem contribuído para salvar milhões de vidas, em razão de sua 
ação antimicrobiana, por exemplo, no tratamento de água, medida essencial para 
prevenir doenças causadas pela ingestão de água contaminada, o que atende aos 
ODS 3 e 6. Além disso, o cloro é elemento constituinte do PVC, matéria-prima para 
as tubulações plásticas de água, tópico também abordado no ODS 6. As substâncias 
à base de cloro, no entanto, podem ter impacto ambiental negativo. Os CFCs e seus 
derivados são responsáveis pela destruição da camada de ozônio e pela intensifica-
ção do efeito estufa, fenômenos relacionados às mudanças climáticas referidas no 
ODS 13. Os agrotóxicos que contêm cloro em sua formulação também causam da-
nos ambientais, devido à sua toxicidade e persistência no ecossistema, com potencial 
de afetar a vida aquática e terrestre, justificando a proposição dos ODS 14 e 15. 
O pictograma ao lado representa as principais relações do cloro com os ODS.
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DIÓXIDO DE CARBONO
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DIÓXIDO DE CARBONO
representações químicas
propriedades periculosidade
SOLUBILIDADE EM ÁGUA
1,4 mg/L (25 ºC)
PONTO DE ATENÇÃO
Plantas, fitoplâncton e bactérias incorporam CO2 na 
forma de biomoléculas, por meio da fotossíntese.
TEMPERATURA DE EBULIÇÃO
–78,5 ºC
TEMPERATURA DE FUSÃO
–56,6 ºC
MASSA MOLAR
44 g/mol
CO2
CO O
Gás comprimido
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DIÓXIDO DE CARBONO economia
O dióxido de carbono ou gás carbônico (CO2) faz parte de dois processos fundamentais para a manutenção da vida em nosso planeta: a fotossínte-se e a respiração celular. É por meio desses processos que acontecem as 
principais trocas de CO2 entre os seres vivos e a atmosfera há milhões de anos. Os 
níveis de CO2 na atmosfera variam também como reflexo da ação humana. A Revo-
lução Industrial, no século XVIII, é considerada o marco inicial de uma era caracteri-
zada por grande consumo de energia e de recursos de origem fóssil, assim como 
pelo desmatamento e pelo crescimento da concentração de CO2 na atmosfera.
Como resultado desse aumento, tem ocorrido o aquecimento global pela intensi-
ficação do efeito estufa na Terra, que gera mudanças climáticas. Assim como outros 
gases de efeito estufa (GEE), o CO2 é capaz de absorver parte da radiação que 
vem do Sol, retendo-a na superfície terrestre na forma de calor. Portanto, quanto mais 
elevados os níveis de CO2 na atmosfera, maior a temperatura média no planeta, a 
qual subiu 1 ºC desde os níveis pré-industriais (ODS 13).
Embora essa variação pareça pequena, ela é suficiente para causar alterações 
significativas no clima de todo o planeta. O derretimento das geleiras polares, por 
exemplo, é responsável direto pela elevação do nível do mar, que subiu cerca de 
20 cm desde 1960, com aceleração pronunciada desde então. O aquecimento 
global está associado ainda com alterações nos regimes de chuvas, na circulação 
de correntes marinhas e na ocorrência de fenômenos atmosféricos, entre outras. 
EMISSÃO MUNDIAL DE CO2 (2019)
 1
36,44 bilhões de toneladas. Desse total, 
465,7 milhões de toneladas foram 
emitidos pelo Brasil. Em 2017, 80% das 
emissões de GEE provenientes da União 
Europeia eram constituídas de CO2.
MAIORES EMISSORES (2020) 2 
INVESTIMENTO EM COMBUSTÍVEIS 
FÓSSEIS (2016) 3
O investimento em combustíveis fósseis 
continua a ser maior do que o 
investimento em atividades de combate 
às mudanças climáticas.
1. Ritchie, H.; RoseR, M. Dados de 2019.
2. Union of Concerned Scientists. Dados de 2020.
3. United Nations. Dados de 2019.
China 
28%
Índia 
7%
Estados Unidos 
15%
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DIÓXIDO DE CARBONO sociedade
Os efeitos do aumento das emissões de CO2 impactam toda a biodiversidade 
da Terra (ODS 13). A vida marinha, por exemplo, é comprometida pela acidificação 
dos oceanos, ocasionada pela maior geração de ácido carbônico (H2CO3), que 
prejudica a formação dos exoesqueletos calcários de certos animais. Para os seres 
humanos, em particular, as mudanças climáticas podem representar uma ameaça 
tanto pelos eventos de curto prazo, como inundações e furacões, quanto por aqueles 
de longo prazo, como as secas, que podem levar à escassez de água doce, dificul-
tando o acesso a esse recurso, além da redução das áreas cultiváveis, aumentando 
os níveis de insegurança alimentar (ODS 2, ODS 6, ODS 14, ODS 15).
Em virtude dos problemas decorrentes das emissões crescentes de gás carbônico, 
é de suma relevância conhecer as origens das emissões de CO2. O setor energético 
(eletricidade, sistemas de aquecimento e meios de transporte) foi responsável por 
73,2% da produção mundial de CO2 e outros GEE em 2016. As contribuições das 
fontes emissoras, porém, podem variar conforme o país e seu perfil econômico. No 
Brasil, 72% dessas emissões em 2019 foram devidas à agropecuária, incluindo, 
nesse cálculo, aquelas geradas do desmatamento e das queimadas (ODS 7).
A redução dos níveis de gás carbônico na atmosfera requer mudanças compor-
tamentais e de políticas públicas. Nesse sentido, destaca-se a necessidade de au-
mentar as fontes renováveis de energia em nossa matriz energética. A preferência 
por meios de locomoção que gerem menos CO2 é outra medida de impacto, que 
4. Conselho Empresarial Brasileiro para o Desenvolvimento
Sustentável (CEBDS). Dados de 2019.
5. Institute for Transportation and Development Policy (ITDP).
Dados de 2019.
6. Resource Watch. Dados de 2019.
POLÍTICAS PÚBLICAS 4
Segundo uma pesquisa do Conselho 
Empresarial Brasileiro para o 
Desenvolvimento Sustentável (CEBDS), 86% 
das empresas brasileiras já estabeleceram 
metas de redução de emissões de GEE e 
quase 90% delas definiram metas de 
redução de emissões até 2025.
EMISSÃO DE GEE E A MOBILIDADE 
URBANA (2019) 5 
RENDA E EMISSÕES (2019) 6
Pessoas que ganham mais de 14 mil 
dólares por ano são responsáveis por 
cerca de um terço das emissões globais.
EMISSÃO DE GASES 
RELACIONADA AO 
SETOR DE ENERGIA
CORRESPONDENTE À 
EMISSÃO DOS MEIOS 
DE TRANSPORTE
20% 48%
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DIÓXIDO DE CARBONO meio ambiente
vale tanto para a mobilidade de pessoas quanto para o transporte de produtos. O 
consumo responsável de produtos cuja fabricação resulta em altos níveis de CO2 é 
também uma atitude à qual todos devem atentar (ODS 7, ODS 11, ODS 12).
Diminuir as emissões de CO2 passa ainda pelo desenvolvimento de tecnologias 
que envolvam novos produtos e novas formas de produção com emissões reduzidas 
de GEE (ou menor “pegada de carbono”), bem como métodos de captura de CO2 
que evitem sua concentração na atmosfera. Essa captura pode visar à fixação do 
carbono em materiais diversos, como o carvão, ou ser uma forma de disponibilizá-lo 
para uso direto, em extintores de incêndio e solventes e na conservação de alimen-
tos, por exemplo, ou para conversões em outros produtos, como ureia, ácido fórmi-
co, metanol, entre outros (ODS 9).
Em termos socioeconômicos, existe uma relação entre a geração de gás carbônico 
e a renda per capita. Sabe-se que os 10% mais ricos do mundo foram responsáveis 
por 52% do CO2 emitido globalmente entre 1990 e 2015. Além disso, países que têm 
exibido maior crescimento econômico também têm elevado suas emissões. Nesse 
contexto, coloca-se em discussão o desafio mundial de se promover o desenvolvimento 
econômico e social dos países, com diminuição da fome e das desigualdades sociais, 
paralelamente à redução das emissões de CO2 (ODS 1, ODS 8, ODS 10). 7. European Parliament. Dados de 2017.
8. United Nations. Dados de 2019.
9. The Guardian, 14 jul. 2021.
EMISSÃO MUNDIAL DE GEE 7
Em 2017, 81% das emissões mundiais 
eram constituídas de CO2.
ACIDIFICAÇÃO DOS 
OCEANOS (2019) 8 
A acidez dos oceanos aumentou 26% 
desde os tempos pré-industriais. 
Esse fenômeno afeta diversos organismos 
marinhos, como os corais, que estão 
adquirindo uma coloração branca. 
DEVASTAÇÃO DE FLORESTAS 
(2021) 9
As queimadas na floresta Amazônica 
produzem cerca de três vezes mais CO2 
do que ela absorve.
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DIÓXIDO DE CARBONO NOS ODS
 A escolha do meio de transporte utilizado 
impacta a quantidade de CO2 liberada.
 Derretimento de geleiras causado pelo 
aumento da temperatura do planeta.
 À direita, área florestal desmatada. 
O desmatamento reduz os níveis de 
fotossíntese.
 Usina termelétrica em funcionamento, 
aumentando as emissões de CO2.
Um dos principais gases de efeito estufa é o CO2, cuja concentração na atmosfe-
ra aumentou substancialmente desde o século XVIII, pois, enquanto a emissão desse 
gás é crescente, devido ao consumo de energia e de recursos de origem fóssil (em 
desacordo com o ODS 7), a absorção tem diminuído, devido ao desmatamento e às 
queimadas, contrariando o ODS 15. O resultado desse desequilíbrio é o aquecimen-
to global, que causa mudanças climáticas com consequências como a acidificação 
dos oceanos e o derretimento de geleiras, como descrito no ODS 13, além de ame-
açar a biodiversidade, uma preocupação dos ODS 14 e 15. Há também efeitos que 
atingem principalmente os países pobres, por exemplo, no acesso à água doce e na 
produção de alimentos – temas associados aos ODS 1, 2, 6, 8 e 10. Para se reverter 
tal quadro, são necessárias políticas públicas destinadas ao desenvolvimento socio-
econômico sustentável em nível global, como aquelas previstas nos ODS 7, 8, 9 e 10, 
bem como mudanças culturais na sociedade, o que remete aos ODS 11 e 12. O 
pictograma ao lado representa as principais relações do gás carbônico com os ODS.
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DIÓXIDO DE TITÂNIO
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DIÓXIDO DE TITÂNIO
representações químicas
propriedades periculosidade
PONTO DE ATENÇÃO
Em geral, o TiO2 é pouco reativo. Suas nanopartículas, porém, 
são altamente reativas aos raios solares e a outras formas de 
radiação ultravioleta.
SOLUBILIDADE EM ÁGUA
menor que 1 mg/mL
TEMPERATURA DE EBULIÇÃO
2 500-3 000 ºC
TEMPERATURA DE FUSÃO
1 855 ºC
MASSA MOLAR
79,9 g/mol
TiO2
O mineral mais comum 
do TiO2 é o rutilo. 
A. Os cristais de rutilo 
são formados por íons 
Ti4+ (em cinza) e íons 
óxido O2– (em vermelho). 
B. Esses íons estão 
ligados de forma 
organizada por ligações 
iônicas. 
C. Os íons Ti4+ se ligam 
a 6 íons de O2– em 
arranjos octaédricos.
D. Esses arranjos formam 
conjuntos (em preto) 
ligados pelos íons óxido. 
Repare em A, B e C 
como esse conjunto se 
repete na estrutura do 
sólido. São 
organizações como essa 
que possibilitam que o 
TiO2 seja usado para 
diversas finalidades.
Perigo à saúde
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DIÓXIDO DE TITÂNIO economia
Com fórmula mínima TiO2, o dióxido de titânio é encontrado na natureza nos minerais anatásio, rutilo e brookita, sob diferentes formas. Nesses minerais, o titânio é rodeado por seis átomos de oxigênio, cada um ligado a um 
átomo de titânio. Por causa de suas propriedades físico-químicas, o dióxido de titâ-
nio é utilizado para diversas finalidades, que se estendem por setores como o da 
saúde, o da indústria, o da construção civil, entre outros. 
Na área da saúde, o TiO2 e suas ligas metálicas são utilizados na fabricação de 
próteses, como os implantes dentários e ortopédicos, por exemplo. Esse uso é possí-
vel principalmente pela biocompatibilidade do composto, que, em contato com teci-
dos biológicos, não causa danos ao organismo. 
Como componente de alguns filtros solares, é um importante aliado na prevenção 
do câncer de pele, um grave problema de saúde pública. Por sua alta capacidade 
de refletir os raios solares e elevada estabilidade química, o dióxido de titânio reflete 
e dispersa parte da radiação ultravioleta (UV) nociva à pele, atuando como uma 
barreira física protetora sem sofrer decomposição (ODS 3).
Da interação com a radiação solar, também decorre a ação antimicrobiana do 
dióxido de titânio. Quando exposto a raios UV, o TiO2 gera espécies de oxigênio 
muito reativas e letais para bactérias e outros microrganismos. Essa atividade antimi-
crobiana pode ser empregada no tratamento de água e de esgoto, processo vital 
MERCADO GLOBAL DE TITÂNIO 
(2019) 1
16,6 bilhões de dólares
PRODUÇÃO MUNDIAL (2019) 2
A produção dos minérios ilmenita e rutilo 
foi de 7,7 milhões de toneladas e 654 mil 
toneladas, respectivamente. A ilmenita 
(mistura de óxidos de ferro e titânio) é 
responsável por cerca de 90% do consumo 
mundial de minerais de titânio.
MAIORES PRODUTORES DE 
MINÉRIO CONCENTRADO DE 
TITÂNIO (2019) 3
1. Brandessence Research. Dados de 2020.
2, 3. U.S. Geological Survey. Dados de 2020.
China 
30%
Austrália 
11%
África do Sul 
14%
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DIÓXIDO DE TITÂNIO sociedade
CÂNCER DE PELE (2019) 4
No Brasil, o Instituto Nacional de Câncer 
(Inca) estimou um risco de 82,53 novos 
casos de câncer de pele (tipo de câncer 
mais recorrente) a cada 100 mil homens e 
75,84 novos casos a cada 100 mil 
mulheres por ano.
CLASSIFICAÇÃO DA SINALIZAÇÃO 
DAS RODOVIAS BRASILEIRAS 
(2019) 5 
 
 
 
 
 
 
 
ESGOTAMENTO SANITÁRIO NO 
BRASIL (2020) 6
para reduzir as mortes por consumo de água não potável, sobretudo entre as crian-
ças. Estima-se que quase 500 mil crianças menores de 5 anos morram anualmente 
no mundo por diarreia, por não terem acesso à água potável e ao saneamento 
básico (ODS 3, ODS 6).
A produção de radicais livres com a radiação solar ainda pode promover a 
decomposição fotocatalítica de poluentes ambientais de difícil tratamento. O dióxidode 
titânio constitui, dessa forma, uma alternativa importante para a degradação de subs-
tâncias que não são eliminadas por métodos convencionais de tratamento de esgoto, 
tanto o industrial quanto o doméstico. O saneamento básico eficiente é crucial para a 
preservação da saúde e do meio ambiente, considerando também todas as espécies 
de vida aquática (ODS 3, ODS 6, ODS 14). Sua propriedade fotocatalítica também 
faz do TiO2 um importante catalisador para a indústria química (ODS 9).
O TiO2 é bastante empregado na produção de tintas, como pigmento branco, e 
as propriedades físicas do composto justificam seu uso em tintas reflexivas. O dióxido 
de titânio faz parte, por isso, da composição de tintas empregadas na sinalização 
rodoviária, cujo papel é relevante na redução de lesões e mortes por acidentes de 
trânsito (ODS 3). Na construção civil, a pintura de telhados com essas tintas contribui 
para o conforto térmico da edificação, ao refletir a radiação solar e minimizar, as-
sim, a sensação de calor em seu interior. Com isso, é possível reduzir o uso de ar-
-condicionado e, por extensão, o consumo de energia elétrica (ODS 11).
4. Instituto Nacional de Câncer (Inca). Dados de 2019.
5. Confederação Nacional do Transporte (CNT). Dados de 2021.
6. Sistema Nacional de Informações sobre Saneamento (SNIS). 
Dados de 2021.
12,7%
28,4%
10,8%
14,01%
34,1%
Ótimo
Regular
Bom
Ruim
Péssimo
CASAS COM ESGOTAMENTO SANITÁRIO
59,2%
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DIÓXIDO DE TITÂNIO meio ambiente
A produção de energia elétrica a partir da energia solar é mais uma aplicação 
de grande interesse do dióxido de titânio. O composto é um semicondutor utilizado 
na fabricação de células solares, por apresentar o chamado efeito fotovoltaico, que 
se caracteriza pela geração de uma tensão elétrica a partir da exposição de um 
material semicondutor à luz solar. Esse uso do TiO2 responde a uma necessidade 
urgente não apenas das indústrias, mas também da sociedade em geral, que é a 
obtenção de energia de fontes renováveis (ODS 7).
7. Vitoreti, A. B. F. et al., 2017.
8. Precisamos falar do esgoto. Iguá, 4 dez. 2019.
GERAÇÃO DE ENERGIA A PARTIR 
DA LUZ SOLAR 7
O Sol fornece, em um dia, 10 000 
vezes mais energia do que o consumo 
global diário.
TRATAMENTO DE ESGOTO NO 
BRASIL 8
Em 2017, o país lançou, aproximadamente, 
5 622 piscinas olímpicas de esgoto não 
tratado na natureza.
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DIÓXIDO DE TITÂNIO NOS ODS
 O uso de catalisadores é muito importante 
para as indústrias químicas.
 Tinta branca para isolamento térmico 
de telhados.
 Painéis solares para captação de energia 
solar e conversão em energia elétrica.
 O uso de protetor solar é fundamental 
para evitar o desenvolvimento de câncer 
de pele.
O TiO2 faz parte dos materiais utilizados na fabricação de próteses médicas e é 
componente ativo de muitos protetores solares, contribuindo para a saúde humana, 
como propõe o ODS 3. Pode ser empregado, ainda, no tratamento de água e de 
esgoto e é capaz de degradar contaminantes de difícil tratamento, meta do ODS 6. 
Tal uso evita a poluição de ambientes aquáticos, foco do ODS 14. O TiO2 também 
entra na formulação de tintas utilizadas na pintura da sinalização de rodovias, o que 
deixa o trânsito mais seguro, e na pintura de telhados, promovendo o isolamento 
térmico de prédios, com a redução da temperatura interna, o que remete aos ODS 
3 e 11, respectivamente. Os catalisadores feitos de TiO2 e suas ligas têm grande 
utilidade na indústria química. Essa aplicação tecnológica está em sintonia com o 
ODS 9. O TiO2 é empregado, ainda, na obtenção de energia limpa, pois participa 
do processo de aproveitamento da energia solar para a geração de eletricidade, 
proposta defendida no ODS 7. O pictograma ao lado representa as principais rela-
ções do dióxido de titânio com os ODS.
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ETANOL
representações químicas
propriedades periculosidade
SOLUBILIDADE EM ÁGUA
Miscível em qualquer 
proporção.
CALOR DE COMBUSTÃO
–6 425 cal/g
PONTO DE ATENÇÃO
Substância psicotrópica
Altera o comportamento 
e os sentidos e causa 
dependência.
TEMPERATURA DE EBULIÇÃO
78 ºC
TEMPERATURA DE FUSÃO
–114 ºC
MASSA MOLAR
46 g/mol
C2H6O
Atenção!Inflamável Perigo à saúde
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ETANOL economia
Desde tempos antigos, os seres humanos já produziam o etanol, ou álcool etílico, pela fermentação de alimentos ricos em açúcares para a produção de bebidas e extratos alcoólicos. Hoje, boa parte do etanol ainda é obtida 
dessa forma, embora seja mais comum a produção industrial do etanol a partir do 
eteno. Em sua forma pura (anidra) ou hidratada, o etanol é utilizado para inúmeras 
finalidades: serve de matéria-prima para a fabricação de outros produtos, participa 
como reagente na síntese de outras substâncias ou mesmo é usado de modo direto.
Em concentrações maiores que 70%, o etanol apresenta ação desinfetante, dada 
sua capacidade de comprometer a estrutura de proteínas que são essenciais para a 
sobrevivência de microrganismos. Como antisséptico, portanto, o álcool etílico é im-
prescindível para a desinfecção das mãos, do ambiente e de instrumentos médico-hos-
pitalares, contribuindo, por exemplo, para a redução de casos de infecções hospitala-
res e outras contaminações em geral (ODS 3).
O etanol também é um biocombustível, produzido sobretudo de biomassas de 
cana-de-açúcar, milho, trigo, beterraba e mandioca. Por ser um biocombustível, o 
etanol é uma alternativa aos combustíveis de origem fóssil, como a gasolina e o óleo 
diesel (ODS 7). O etanol anidro pode ser misturado à gasolina ou ao diesel em di-
ferentes proporções; já o etanol hidratado é vendido nos postos de combustível 
como álcool comum.
MERCADO GLOBAL DE ETANOL 
(2019) 1
89,1 bilhões de dólares
PRODUÇÃO ANUAL NO BRASIL 
(2019) 2
34 bilhões de litros, dos quais 70,3% 
são etanol hidratado e 29,7%, 
etanol anidro.
MAIORES PRODUTORES DE 
ETANOL COMBUSTÍVEL (2019) 3
1. Grand View Research. Dados de 2020.
2. Companhia Nacional de Abastecimento (Conab). Dados de 2020.
3. Renewable Fuels Association. Dados de 2020.
Estados Unidos 
53%
União Europeia 
5%
Brasil 
30%
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ETANOL sociedade
No entanto, por mais que o etanol seja um biocombustível e, em comparação aos 
combustíveis fósseis, apresente uma emissão mais baixa de CO2 ao ser usado nos veí­
culos, ele ainda contribui para a liberação desse gás, que está relacionado ao aque­
cimento global e às mudanças climáticas decorrentes desse fenômeno (ODS 13). Além 
disso, a queima incompleta do etanol pode emitir aldeídos, compostos provenientes da 
oxidação de álcoois primários. Tanto o formaldeído quanto o acetaldeído são poluen­
tes com efeito carcinogênico, e, portanto, nocivos ao ser humano (ODS 3, ODS 11).
Mais uma dificuldade para a expansão do uso do álcool como combustível é a 
grande área cultivável necessária para plantar a biomassa empregada na obtenção 
do etanol. No Brasil, o cultivo da cana­de­açúcar, cujo preço é atrelado ao mercado 
mundial, compete com o cultivo de alimentos. Com a valorização da cana, a planta­
ção de alimentos torna­se menos atrativa aos agricultores. A menor produção de ali­
mentos, por sua vez, leva ao aumento dos preços desses produtos, prejudicando ainda 
mais aqueles com piores condições econômicas (ODS 2).
Para reduziro impacto desse processo no cultivo de alimentos, uma alternativa é au­
mentar a quantidade de etanol obtido por área plantada. Nesse sentido, é muito pesqui­
sada a produção do chamado etanol de segunda geração, que reaproveita resíduos de 
biomassa que normalmente seriam descartados. No caso da cana­de­açúcar, o baga­
ço, as pontas e as palhas são fontes de lignocelulose, que também pode ser usada para 
gerar etanol graças a avanços tecnológicos da indústria agroquímica (ODS 9, ODS 12).
4. Morini, M. S. et al., 2017.
5. Fonseca, A. M. et al., 2009.
6. Centro de Informações sobre Saúde e Álcool. Dados de 2012.
EQUIVALÊNCIA ENTRE MÃO DE 
OBRA HUMANA E TRABALHO 
MECANIZADO 4 
VIOLÊNCIA EM DOMICÍLIOS (2005) 5
Em 33,5% de 7 939 domicílios pesquisados 
no Brasil, foi relatado algum tipo de 
violência, e, em 17,1% do total de 
domicílios, os agressores haviam 
consumido bebida alcoólica antes de 
praticar o ato violento.
MORTES NO TRÂNSITO NO BRASIL 
(2012) 6
1 COLHEITADEIRA
80 A 100 
PESSOAS
23,2% ASSOCIADOS AO 
CONSUMO DE ÁLCOOL
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ETANOL meio ambiente
No segmento industrial, aliás, o etanol é um dos álcoois mais importantes. A partir 
dele, é possível sintetizar várias substâncias de interesse econômico, como acetato 
de etila e éter etílico, por exemplo. Em particular, a produção de eteno a partir do 
etanol de origem vegetal possibilita a fabricação do chamado plástico verde, feito de 
polietileno, um polímero do eteno. É uma opção mais sustentável ao plástico feito 
de matéria-prima de origem fóssil, produzido pela indústria petroquímica (ODS 12).
O etanol anidro é também muito utilizado na indústria como matéria-prima para a 
fabricação de tintas, solventes e aerossóis, entre outros produtos. Na forma hidratada, 
é empregado na produção de bebidas, alimentos, cosméticos, aromatizantes, produ-
tos de limpeza, remédios e vacinas. Como solvente orgânico capaz de solubilizar di-
versas substâncias, o etanol é bastante utilizado tanto em indústrias quanto em labora-
tórios de pesquisa.
O consumo recreativo do etanol (nas chamadas bebidas alcoólicas), que é uma 
das mais antigas drogas psicotrópicas, traz impactos sociais significativos. Associado 
ou não à condição de alcoolismo, o consumo de bebidas alcoólicas é um dos princi-
pais responsáveis, em todo o mundo, por mortes ligadas a acidentes de trânsito, por 
doenças secundárias relacionadas ao abuso do álcool e por casos de violência do-
méstica, em especial contra a mulher (ODS 3, ODS 5). 7. Companhia Nacional de Abastecimento (Conab). Dados de 2020.
8. União da Indústria de Cana-de-Açúcar e Bioenergia (Unica),
5 jun. 2020.
ÁREA DE PRODUÇÃO DE ETANOL 
NO BRASIL 7
Na safra de 2019/2020, a área total 
relacionada à produção do etanol foi de 
10 milhões de hectares.
PEGADA DE CO2 DO ETANOL
 8
No Brasil, entre março de 2003 e 
maio de 2020, o consumo de etanol 
anidro e etanol hidratado evitou a 
emissão de mais de 515 milhões de 
toneladas de CO2.
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ETANOL NOS ODS
 Plásticos biodegradáveis podem ser 
produzidos a partir de matérias-primas 
renováveis.
 Etanol 70% usado para a assepsia 
das mãos.
 O etanol é a principal alternativa aos 
combustíveis obtidos do petróleo.
 Colheitadeira em plantação de 
cana-de-açúcar.
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Como alerta o ODS 13, o etanol é considerado uma fonte de energia mais limpa 
em comparação aos combustíveis fósseis (ajudando a promover o ODS 7), mesmo 
que o uso desse biocombustível não esteja livre da geração de poluentes do ar, em 
desacordo com o ODS 11. O etanol tem sido produzido de forma cada vez mais 
eficiente, do plantio da cana-de-açúcar até o aproveitamento dos resíduos da bio-
massa, temas tratados pelos ODS 9 e 12. Em contrapartida, o cultivo de cana muitas 
vezes compete com o plantio de alimentos, preocupação relevante para o cumpri-
mento do ODS 2. Na área da saúde, ressalta-se a aplicação do etanol como antis-
séptico (contribuindo para o ODS 3) e como insumo na indústria farmacêutica. Como 
droga recreativa, está associada a doenças, a acidentes e à violência doméstica. 
Esses aspectos são abordados nos ODS 3 e 5. Destaca-se ainda o uso do etanol 
na produção de plásticos a partir de matérias-primas de fontes renováveis, promo-
vendo o ODS 12. O pictograma ao lado representa as principais relações do etanol 
com os ODS.
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GLICEROL
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GLICEROL
representações químicas
propriedades periculosidade
SOLUBILIDADE EM ÁGUA
5,3 kg/L (25 °C)
PONTO DE ATENÇÃO
Ao ser misturado com os ácidos nítrico e sulfúrico, 
forma nitroglicerina.
TEMPERATURA DE 
DECOMPOSIÇÃO
290 ºC
TEMPERATURA DE FUSÃO
18,2 ºC
MASSA MOLAR
92,1 g/mol
C3H8O3
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RAtenção! Perigo ao 
meio ambiente
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economiaGLICEROL
O glicerol é um líquido incolor, de sabor adocicado, muito viscoso e higros-cópico, miscível em água, não volátil e não inflamável. As propriedades físicas do glicerol estão relacionadas à sua estrutura química, que estabe-
lece fortes interações intermoleculares do tipo ligação de hidrogênio.
Esse composto pode ser obtido de óleos e gorduras por meio de três diferentes 
reações: hidrólise, saponificação e transesterificação. Além do glicerol, tais proces-
sos geram, respectivamente, ácidos graxos, sabão e biodiesel, conforme esquemati-
zado a seguir:
1. Hidrólise: óleos ou gorduras + H2O glicerol + ácidos graxos
2. Saponificação: óleos ou gorduras + NaOH glicerol + sabão
3. Transesterificação: óleos ou gorduras + etanol glicerol + biodiesel
Em solução aquosa, o glicerol é comercializado com o nome de glicerina. Com 
diferentes graus de pureza, esse composto é bastante usado por vários setores indus-
triais, em especial as indústrias de alimentos, de cosméticos, de medicamentos e de 
higiene pessoal. Destaca-se, por exemplo, seu emprego na formulação da pasta 
de dentes e do sabão – produtos de uso diário essenciais para uma boa saúde –, 
bem como na produção de muitos medicamentos, incluindo os antibióticos, indispen-
sáveis no tratamento de infecções bacterianas (ODS 3).
MERCADO GLOBAL (2020) 1
2,6 bilhões de dólares
GLICERINA NO BRASIL (2019) 2, 3
440,6 mil m3 foram gerados da 
produção do biodiesel B100 puro.
A exportação de glicerina bruta 
em 2019 foi de 303,9 mil toneladas.
MATÉRIA-PRIMA PARA A 
PRODUÇÃO DO BIODIESEL (2019) 4
A soja continua sendo a principal 
matéria-prima para a produção 
de biodiesel (B100), correspondendo 
a 68,3% do total produzido.
1. Grand View Research. Dados de 2021.
2, 4. Agência Nacional do Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis 
(ANP). Dados de 2020.
3. Instituto Granado de Tecnologia da Poliacrilonitrila (IGTPAN). 
Dados de 2019.
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sociedadeGLICEROL
Além do glicerol, gerado na reação de transesterificação, temos o biodiesel, 
produto de maior interesse para a indústria. Em comparação ao diesel de origem 
fóssil, a combustão do biodiesel libera menos monóxido de carbono, enxofre e po-
luentes orgânicos. Além disso, as plantas das quais se extrai o óleo para a síntese 
do biocombustível utilizam gás carbônico (CO2) em seu processo de fotossíntese, o 
que contribui para a remoção desse gás da atmosfera (ODS 13).
Considerando o atual cenário de mudanças climáticas, esses aspectos são extre-
mamente importantes, dada a necessidade deaumentar o uso de fontes renováveis 
de energia, bem como de reduzir a emissão de poluentes. Em virtude dos benefícios 
apresentados, a produção do biodiesel tem crescido muito, o que faz aumentar tam-
bém a geração do glicerol, pois a cada 10 kg de biodiesel sintetizado obtém-se 
aproximadamente 1 kg de álcool. As grandes quantidades de glicerol produzidas 
limitam, portanto, a expansão do uso de biodiesel (ODS 7).
No Brasil, em 2015, enquanto a síntese do biocombustível gerou em torno de 300 mil 
toneladas de glicerol, o consumo desse álcool ficou em torno de 30 mil toneladas. 
Como a produção dessa substância ultrapassa a sua procura no mercado, é fundamen-
tal que se encontrem meios de aproveitar o excedente, de modo a minimizar os impactos 
que os resíduos podem causar na natureza. Uma das possibilidades é utilizar o glicerol 
como solvente, já que, por não ser inflamável nem volátil, ser biodegradável e pouco 
tóxico, ele seria um solvente mais sustentável para o meio ambiente (ODS 9, ODS 12).
5. The Lancet, 2018.
6. Fundo Internacional de Emergência das Nações Unidas para a 
Infância (Unicef). Dados de 2020.
7. Baumi, J. et al., 2017.
SAÚDE BUCAL NO MUNDO (2017) 5 
Cerca de 3,5 bilhões de pessoas no mundo 
são afetadas por doenças bucais.
HIGIENE PESSOAL NO MUNDO 6
 
PRODUÇÃO DE GLICEROL (2015) 7
3 BILHÕES DE PESSOAS NÃO 
TÊM ACESSO A LAVATÓRIOS 
COM ÁGUA E SABÃO EM CASA
30 MIL TONELADAS 
CONSUMIDAS
230 MIL TONELADAS 
EXCEDENTES (GLICEROL 
NÃO UTILIZADO)
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meio ambienteGLICEROL
Atualmente, têm sido pesquisadas outras formas de transformar o glicerol em pro-
dutos de maior interesse para a indústria, como a acroleína, o poliglicerol, o prope-
no, entre outros. Estuda-se também o seu uso na produção de compostos que, adi-
cionados aos combustíveis, melhoram o desempenho dos motores. Muitas dessas 
transformações, porém, ainda não são economicamente viáveis para a indústria, o 
que aumenta a importância da pesquisa por catalisadores e biocatalisadores que 
possam torná-las realidade (ODS 9, ODS 12).
8, 9. Peiter, G. C. et al., 2016.
INCINERAÇÃO DE GLICEROL 8
A queima indevida do glicerol, que não 
tem a finalidade de obtenção energética, 
libera compostos cancerígenos, como 
a acroleína.
DESCARTE EM CORPOS D’ÁGUA 9
O glicerol não é tóxico para os ambientes 
marinhos, mas a sua degradação 
requer alta quantidade de gás oxigênio 
dissolvido em água.
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43
NOS ODSGLICEROL
O glicerol é muito utilizado, como reagente e solvente, por indústrias dos mais 
diversos segmentos. Na área da saúde, por exemplo, contemplada no ODS 3, 
esse composto é empregado na produção de medicamentos e produtos de higiene. 
A síntese do biodiesel tem o glicerol como subproduto de reação. Por ter origem 
vegetal, o biodiesel é considerado uma fonte de energia renovável, cujo uso é fo-
mentado pelo ODS 7. Esse produto apresenta menor potencial de intensificar o 
efeito estufa, promovendo o ODS 13. O maior interesse pelo biodiesel também 
aumentou a produção do glicerol, o que tem motivado a realização de pesquisas 
para dar novos usos à substância. Podemos citar, por exemplo, o uso do glicerol 
como reagente para a síntese de compostos que tenham mais aplicações pela in-
dústria, contribuindo para a sustentabilidade desse setor econômico, como disposto 
no ODS 9. Dessa forma, o aproveitamento de um subproduto que, de outra manei-
ra, seria descartado contempla uma das metas do ODS 12. O pictograma ao lado 
representa as principais relações do glicerol com os ODS.
 O diesel é o principal combustível de 
caminhões, além de ônibus e aviões.
 A indústria de cosméticos utiliza o glicerol 
na fabricação de diversos produtos.
 Como subproduto do biodiesel, o glicerol 
é produzido em grandes quantidades.
 Óleos, como o de soja, são matéria-prima 
para a produção de biodiesel.
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MAGNETITA
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MAGNETITA
representações químicas
propriedades periculosidade
SOLUBILIDADE EM ÁGUA
Insolúvel
PONTO DE ATENÇÃO
Ao ser aquecido a temperaturas elevadas com um agente 
redutor, produz ferro metálico.
TEMPERATURA DE EBULIÇÃO
2 623 ºC
TEMPERATURA DE FUSÃO
1 597 ºC
MASSA MOLAR
231,5 g/mol
Fe3O4 (FeO•Fe2O3)
Não há nenhum pictograma de segurança 
relacionado à magnetita. No entanto, 
é necessário manter as devidas precauções 
durante sua utilização.
A. A magnetita é 
um mineral 
cristalino iônico 
formado por íons 
ferro Fe3+ (em 
marrom) e Fe2+ (em 
cinza) e íons óxido 
O2– (em vermelho). 
B. Esses íons estão 
ligados de forma 
organizada por 
ligações iônicas. 
C. Os íons Fe2+ se 
ligam a quatro íons 
O2– em arranjos 
tetraédricos.
D. Os íons Fe3+ se 
ligam a seis íons 
O2– em arranjos 
octaédricos. É esta 
organização que 
faz com que a 
magnetita seja um 
mineral magnético 
com muitas 
aplicações.
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economiaMAGNETITA
Com fórmula mínima Fe3O4, a magnetita é um óxido misto encontrado em vários tipos de rocha e apresenta em sua composição íons Fe2+ e Fe3+ liga­dos a íons O2–. É um mineral com propriedades magnéticas, ou seja, ca­
paz de gerar um campo magnético ao seu redor e, com isso, atrair outros materiais 
também magnéticos. Um dos principais usos da magnetita, assim como o de outros 
minérios de ferro, é na produção de aço. Entretanto, outras aplicações interessantes 
são possíveis quando esse material se encontra na forma de nanopartículas (NPs), ou 
seja, partículas com dimensão até 10 mil vezes inferior ao milímetro (100 nm).
Nanopartículas de Fe3O4 podem ser empregadas tanto como catalisadores 
quanto como suporte para catalisadores, melhorando o desempenho destes. Neste 
caso, o catalisador é depositado sobre NPs de magnetita, que são recuperadas do 
meio reacional graças à propriedade magnética desse material, que pode ser atraí­
do por um ímã e reaproveitado em outras reações. Tal uso para as NPs é explorado 
ainda com enzimas, que são catalisadores biológicos, contribuindo para diferentes 
inovações tecnológicas, como a produção de etanol com base na celulose encon­
trada no bagaço da cana­de­açúcar (ODS 9).
Nas indústrias químicas, vários tipos de reação ocorrem com o auxílio de catali­
sadores, e as NPs de magnetita podem exercer esse papel com muita eficiência, o 
que é essencial para tornar as indústrias mais sustentáveis. Quando se trata de catá­
lise, isso significa promover reações químicas com maior rendimento, trabalhar com 
PROJEÇÃO DO MERCADO GLOBAL 
PARA 2026 1
130,8 bilhões de dólares
PRODUÇÃO DE MINÉRIO DE FERRO 
NO BRASIL (2019) 2
410 milhões de toneladas
RESERVA DE FERRO NO BRASIL 3
Debaixo do solo brasileiro há pelo 
menos 29 bilhões de toneladas de 
minério de ferro.
PRINCIPAIS PRODUTORES 
DE MINÉRIO DE FERRO (2020) 4
1. Magnetite Market Report: trends [...]. Dados de 2021.
2, 3. Agência Brasil, 12 fev. 2020.
4. NS Energy, 24 maio 2021.
Austrália 
37,5%
China 
14,2%
Brasil 
16,7%
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sociedadeMAGNETITA
APLICAÇÃO DE CATALISADORES 5
Os catalisadores são utilizados em 
90% dos processos químicos atuais, 
destacando-se o uso em indústrias 
petroquímicas, farmacêuticas e 
agroquímicas.
APLICAÇÃO DA RESSONÂNCIA 
MAGNÉTICA 6
Esse exame possibilita a análise de 
ossos, órgãos internos e tecidos 
do organismo.
condições reacionais mais favoráveis ao meio ambiente, sobretudo quanto ao con-
sumo de energia, e produzir uma quantidade menor de resíduosem relação à quan-
tidade de produtos gerados (ODS 7, ODS 9, ODS 12).
As NPs de Fe3O4 também são empregadas no tratamento de água. Elas podem 
ser utilizadas como catalisadores em processos oxidativos avançados, que resultam na 
produção de espécies altamente reativas e com potencial para eliminar várias substân-
cias de difícil degradação. Outra possibilidade de uso é ligar à magnetita uma estru-
tura de natureza orgânica capaz de interagir com espécies poluentes, que são remo-
vidas da água com as NPs. Por esse método, é possível retirar poluentes diversos, 
como corantes, fármacos, algas e metais pesados, aproveitando a propriedade mag-
nética das NPs para extraí-los do meio aquoso (ODS 3, ODS 6, ODS 14).
Ao modificar as NPs dessa forma, obtém-se outra aplicação para o material: 
a nanohidrometalurgia magnética. Por meio dessa tecnologia, as NPs de Fe3O4 
modificadas ligam-se aos íons metálicos obtidos após um tratamento preliminar do 
minério, e, posteriormente, esses íons são reduzidos à forma metálica. Essa forma 
de extração de minérios é mais sustentável que as formas convencionais, que 
requerem maior consumo de energia e geram mais poluentes, além de ser uma 
alternativa de recuperação de metais em lixo eletrônico, por exemplo (ODS 7, 
ODS 12, ODS 14). 5. Jornal da USP, 7 out. 2019.
6. Hospital HCor.
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meio ambienteMAGNETITA
Na área da saúde, as NPs magnéticas podem ser modificadas para atender a 
finalidades de diagnóstico e tratamento. A ressonância magnética, por exemplo, é 
um exame diagnóstico por imagem que permite a visualização de diferentes órgãos 
do corpo. Para tanto, é necessário o uso de agentes de contraste, como NPs de 
Fe3O4 cobertas por polímeros específicos, que aumentam a sensibilidade do exame. 
Já nos sistemas de liberação controlada de fármacos, as NPs de Fe3O4 são ligadas 
ao medicamento e, uma vez ingeridas, são levadas, pela ação de um campo mag­
nético externo, até a parte do corpo em que a droga deve atuar, ampliando a efi­
cácia do tratamento (ODS 3).
7. Revista Pesquisa Fapesp, maio 2015.
8. Revista Science, 5 set. 2016.
NANOHIDROMETALURGIA 
MAGNÉTICA 7
Essa tecnologia é 100% brasileira e 
considerada “verde”, já que provoca bem 
menos impacto ambiental do que outras 
práticas do setor de mineração.
POLUIÇÃO ATMOSFÉRICA 8
Em 2016, pesquisas sugeriram que a 
poluição do ar em áreas industriais 
contribui para o aumento da concentração 
de magnetita no cérebro humano.
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NOS ODSMAGNETITA
 O exame de ressonância magnética 
requer o uso de agentes de contraste para 
a obtenção de imagens para diagnóstico.
 A remoção dos metais encontrados em 
dispositivos eletrônicos é um desafio na 
gestão desse tipo de lixo.
 Desastre ambiental: contaminação de 
lago por metais provenientes de atividade 
mineradora. As nanopartículas de 
magnetita podem ser empregadas no 
tratamento da água.
 Análise de nanomateriais em laboratório. 
Modificações nas nanopartículas de 
magnetita permitem ampliar o escopo de 
suas aplicações.
Além de ser utilizada na produção de aço, a magnetita é empregada na área 
da catálise, na forma de nanopartículas (NPs), devido a suas propriedades magné­
ticas. O uso de nanocatalisadores tem como objetivo tornar os processos industriais 
mais sustentáveis, aumentando o rendimento e diminuindo o consumo energético e a 
geração de resíduos nas reações, práticas que contemplam os ODS 7, 9 e 12. Ain­
da no âmbito da catálise, as NPs são empregadas no tratamento da água, em 
processos oxidativos avançados e em outras tecnologias, com o objetivo de eliminar 
poluentes de difícil degradação, atendendo aos ODS 6 e 14. Outro uso das NPs é 
a nanohidrometalurgia magnética, que pode servir para a recuperação de metais do 
lixo eletrônico e para a extração de minérios de forma menos danosa ao meio am­
biente, em consonância com o ODS 12. Na saúde, área abordada no ODS 3, as 
NPs de magnetita são utilizadas em sistemas de liberação controlada de fármacos 
e como agentes de contraste em exames de ressonância magnética. O pictograma 
ao lado representa as principais relações da magnetita com os ODS.
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METANO
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51
METANO
representações químicas
propriedades periculosidade
SOLUBILIDADE EM ÁGUA
22 mg/L (25 ºC)
PONTO DE ATENÇÃO
Sob exposição prolongada ao fogo ou ao calor intenso, 
recipientes contendo metano podem se romper violentamente.
TEMPERATURA DE EBULIÇÃO
–161,5 ºC
TEMPERATURA DE FUSÃO
–182,4 ºC
MASSA MOLAR
16 g/mol
CH4
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RInflamável
52
economiaMETANO
O metano (CH4) é um dos gases componentes do ar atmosférico, presente em uma concentração aproximada de 1,8 parte por milhão (ppm), a qual aumentou em níveis consideráveis nos últimos 200 anos. Esse gás 
faz parte do ciclo global do carbono e pode ter origem natural ou resultante da 
atividade humana ou antrópica. O CH4 é produzido naturalmente pela decomposi-
ção da matéria orgânica existente em áreas alagadas e com baixo teor de gás 
oxigênio, como lagos e pântanos. No entanto, as atividades humanas são as princi-
pais fontes de emissão de CH4 na atmosfera.
Entre essas atividades, estão as relacionadas à extração, produção e distribuição 
de gás natural, que é uma mistura de metano (cerca de 70%) e outros combustíveis 
fósseis encontrada em jazidas petrolíferas. A agropecuária é outra atividade que tem 
grande participação na emissão de metano, com destaque para o cultivo de arroz 
em solos alagados e para a liberação do gás produzido por ruminantes no proces-
so de digestão dos alimentos. Outra importante fonte de metano é a decomposição 
da matéria orgânica presente em aterros sanitários e outros depósitos de lixo.
A emissão de quantidades cada vez maiores desse gás é motivo de preocupa-
ção ambiental, pois ele está em segundo lugar na lista dos gases de efeito estufa 
mais produzidos pela sociedade. Além disso, o CH4 é 28 vezes mais potente que 
o CO2 na capacidade de reter calor na atmosfera e, com isso, contribuir para o 
aquecimento global e todas as mudanças climáticas dele decorrentes (ODS 13). 
EMISSÃO MUNDIAL (2018) 1
8,30 bilhões de toneladas, das quais 
5% foram emitidas pelo Brasil.
MAIORES EMISSORES (2018) 2
 
MAIORES FONTES ECONÔMICAS 
MUNDIAIS DE EMISSÃO (2018) 3
1, 2, 3. Our World in Data, 16 fev. 2022.
China 
14,7%
Índia 
7,7%
Rússia 
10,5%
Agricultura
42,4%
Vazamento de 
tanques
31,8%
Lixo/descarte
17,6%
Outras fontes 
8,2%
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53
sociedadeMETANO
No mundo, a atividade que mais libera CH4 é a agropecuária, seguida do setor 
de combustíveis. No Brasil, a agropecuária também lidera o ranking, e o setor de 
resíduos ocupa o segundo lugar.
Para reduzir as emissões de CH4, é necessário o uso de tecnologias que permitam 
recuperar o metano liberado e utilizá-lo de forma menos danosa ao meio ambiente. 
Isso é possível, por exemplo, por meio de usinas de produção de biogás a partir de 
matéria orgânica presente em excrementos de animais, lodo de esgoto, lixo doméstico, 
resíduos agrícolas, etc. O biogás é uma mistura gasosa constituída sobretudo de CH4 
(de 50% a 70%) e CO2 (de 25% a 50%) e produzida por um processo de decompo-
sição anaeróbia (sem O2) realizado por bactérias em condições reacionais controladas.
O biogás produzido dessa forma pode ser empregado na geração de energia 
elétrica, como uso de diferentes métodos. Um deles é a conversão da energia quí-
mica das substâncias em energia mecânica, que, por sua vez, ativa um gerador 
capaz de produzir energia elétrica. O biogás apresenta equivalência energética 
(relação entre energia elétrica produzida por m3 de gás utilizado) variável e depen-
dente de muitos fatores, mas suficiente para o abastecimento de grandes centros ur-
banos com o devido aproveitamento do potencial energético local (ODS 7).
Com a remoção do CO2 e de outras impurezas do biogás, obtém-se o CH4, que 
pode ser utilizado como combustível em veículos preparados para rodar com gás 
4. International Renewable Energy Agency (Irena). Dados de 2020.
5. Agência Brasil, 26 out. 2016.
6. Correio Braziliense, 8 out. 2020.
GERAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA 
A PARTIR DO BIOGÁS (2019) 4
Capacidade mundial total: 19 453 MW.
Continente com maior capacidade 
instalada: Europa, com 13 541 MW. 
Capacidade instalada no Brasil: 318 MW.
EMISSÃO DE GASES DE EFEITO 
ESTUFA (GEE) NO BRASIL 5
 
DESCARTE DE LIXO (2020) 6
Cerca de 60% das cidades brasileiras 
ainda utilizam lixões, onde é muito comum 
a emissão de metano devido à 
decomposição de matéria orgânica.
A AGROPECUÁRIA É RESPONSÁVEL 
POR 69% DAS EMISSÕES (2016)
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54
meio ambienteMETANO
natural. Por ser empregado na forma liquefeita, o uso do metano torna-se viável e 
competitivo, mesmo com uma entalpia de combustão menor que a do etanol e a da 
gasolina. Também se estuda o uso do metano em células a combustível, dispositivos 
similares a pilhas e baterias que convertem energia química em energia elétrica. 
Nessas células, o CH4 é convertido em monóxido de carbono (CO) e gás hidrogê-
nio (H2), que liberam CO2, H2O e energia, quando oxidados (ODS 7).
Como subproduto da biodigestão, ainda é gerada uma mistura residual com 
potencial para ser utilizada como fertilizante devido aos nutrientes que ela contém. É 
preciso, porém, aprofundar a análise desses resíduos, investigando a existência de 
eventuais contaminantes, conforme a fonte de matéria orgânica utilizada para a 
produção do biogás. Apesar dessa ressalva, o uso de fertilizante obtido pelo pro-
cesso de biodigestão mostra-se uma opção promissora para a implementação de 
práticas agrícolas mais sustentáveis (ODS 2).
Para além da produção de biogás, a adoção de tecnologias na recuperação do 
metano permite que vários desafios atuais, tanto nas áreas urbanas quanto nas áreas 
rurais, sejam abordados segundo as metas de desenvolvimento sustentável, como o 
tratamento do esgoto e a gestão de resíduos. Tais desafios, por sua vez, podem re-
presentar uma ameaça à vida e ao meio ambiente se não forem devidamente enfren-
tados (ODS 11, ODS 12, ODS 14, ODS 15).
7. Painel Internacional sobre Mudanças Climáticas (IPCC), 
7 ago. 2021.
8. O Estado de S. Paulo, 27 nov. 2019.
9. Revista Nature, 14 jul. 2020.
AQUECIMENTO GLOBAL 7
O metano é responsável por 25% do 
aquecimento global atual, mesmo estando 
em menor concentração na atmosfera em 
comparação ao gás carbônico.
DESCARTE DE LIXO 
NO PAÍS (2019) 8
41% do lixo produzido a cada ano tem 
destino impróprio no Brasil, como rios, 
mares e lixões.
CONCENTRAÇÃO DE METANO 
NA ATMOSFERA 9
Em 2020, as concentrações atmosféricas 
do gás estavam 2,5 vezes acima dos níveis 
pré-industriais.
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55
NOS ODSMETANO
O metano é um dos gases de efeito estufa, fenômeno associado às mudanças 
climáticas apontadas no ODS 13. A agropecuária ocupa lugar de destaque dentre 
as atividades que mais emitem CH4. A liberação direta desse gás na atmosfera 
pode ser evitada com práticas agrícolas mais sustentáveis e aproveitamento de resí-
duos, descritos nos ODS 2 e 12, respectivamente. O biogás pode ser aproveitado 
tanto como combustível quanto na geração de eletricidade – uma forma de obten-
ção de energia mais limpa do que aquela de origem fóssil. Ambas as aplicações 
estão de acordo com o ODS 7. A atividade agrícola também se beneficia do pro-
cesso de geração do biogás, pois uma mistura fertilizante é subproduto da biodiges-
tão, o que tangencia o ODS 2. A produção de biogás ainda se mostra uma saída 
promissora para mitigar o problema dos resíduos que produzimos, como alerta o 
ODS 11, a fim de que não se tornem fonte de poluição ambiental e comprometam 
a vida aquática e terrestre, assunto dos ODS 14 e 15. O pictograma ao lado repre-
senta as principais relações do metano com os ODS.
 Grande parte dos resíduos que geramos 
não tem destinação adequada.
 Abastecimento de veículo com gás 
natural.
 Usina geradora de biogás. A agropecuária é uma das principais 
fontes de emissão de metano.
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NICOTINA
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NICOTINA
representações químicas
propriedades periculosidade
SOLUBILIDADE EM ÁGUA
1 kg/L (25 ºC)
PONTO DE ATENÇÃO
Sua termodecomposição emite óxidos de nitrogênio, monóxido 
de carbono e outros fumos altamente tóxicos.
TEMPERATURA DE EBULIÇÃO
247 ºC
TEMPERATURA DE FUSÃO
–79 ºC
MASSA MOLAR
162,2 g/mol
C10H14N2
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RTóxico Perigo ao 
meio ambiente
58
economiaNICOTINA
A nicotina é um dos principais componentes do tabaco, planta da qual se produz o cigarro, além de outros produtos derivados, como tabaco para cachimbo, charuto e tabaco para narguilé. Quando chega ao nosso cé-
rebro, a nicotina se liga a receptores específicos, causando a liberação de biomolé-
culas relacionadas à sensação de bem-estar. Seu poder viciante se manifesta na 
forma de dependência física e psíquica. Com a exposição prolongada desses re-
ceptores à substância, o cérebro passa a requerer quantidades cada vez maiores 
dela para gerar os mesmos efeitos.
Estima-se que haja mais de 1 bilhão de fumantes no mundo. O tabagismo vem 
diminuindo na maioria dos países, mas apresenta tendência de alta nos países com 
menor Índice de Desenvolvimento Humano (IDH) e entre jovens. No Brasil, em parti-
cular, a proporção de fumantes na população é de 15,4% entre homens e 8,9% entre 
mulheres, números que exibem tendência de queda e de estabilidade, respectivamen-
te. Já entre crianças e jovens na faixa etária de 10 a 14 anos, o número de fumantes 
passa de 200 mil.
A redução do tabagismo faz parte do principal objetivo da Convenção-Quadro 
para o Controle do Tabaco, primeiro tratado internacional de saúde pública da Or-
ganização Mundial da Saúde (OMS), ratificado em 2003 por países de todo o 
mundo. O tratado propõe uma série de ações para proteger as pessoas dos danos 
sanitários, sociais, econômicos e ambientais causados pelo tabagismo. Entre essas 
PRODUÇÃO GLOBAL DE TABACO 
(2018) 1
6,09 milhões de toneladas
PRODUÇÃO BRASILEIRA DE 
TABACO (2018) 2
762 mil toneladas
PRINCIPAIS PRODUTORES DE 
TABACO (2018) 3
1, 2, 3. Our World in Data, 13 fev. 2020.
China 
36,8%
Índia 
12,3%
Brasil 
12,5%
59
sociedadeNICOTINA
ações, estão, por exemplo, o tratamento da dependência, as campanhas preventi-
vas, a regulação do comércio de tabaco e a proibição de publicidade. Fortalecer a 
implementação dessa Convenção é, aliás, uma das metas de desenvolvimento sus-
tentável da Organização das Nações Unidas (ONU) (ODS 3).
Do ponto de vista sanitário, muitos estudos indicam que a nicotina oferece vários 
riscos à saúde. A exposição à substância está associada a problemas cardiovascu-
lares, respiratórios,gastrointestinais, reprodutivos, entre outros. A nicotina ainda pro-
voca efeitos sobre mecanismos celulares que podem levar ao desenvolvimento 
de diversos tipos de câncer. Vale destacar que, além da nicotina, na composição do 
cigarro ou da fumaça emitida durante o fumo, estão presentes milhares de outras 
substâncias nocivas (como alcatrão, formaldeído, metais pesados, acetona, naftali-
na, etc.), o que potencializa os efeitos danosos do fumo à saúde (ODS 3).
Ao tabagismo são atribuídas mais de 7 milhões de mortes por ano no mundo, das 
quais mais de 1 milhão são causadas pelo fumo passivo, ou seja, pela exposição à 
fumaça do cigarro. As mortes e o adoecimento resultantes do tabagismo também 
acarretam forte impacto socioeconômico. No Brasil, os custos com tratamento de 
saúde são próximos de 50 bilhões de reais por ano, enquanto os custos indiretos 
passam de 74 bilhões de reais, considerando a perda de produtividade no trabalho 
(por incapacidade e morte de pessoas em idade economicamente ativa) e o compro-
metimento dos familiares que se dedicam a cuidar daqueles que adoecem (ODS 8).
4. World Health Organization, 24 maio 2022.
5. Pinto, M. et al., 2019.
6. World Health Organization, 24 maio 2022.
MORTES PELO TABAGISMO (2019) 4
Mais de 7 milhões de mortes resultam do 
uso direto do tabaco, enquanto cerca 
de 1,2 milhão é resultado da exposição 
à fumaça de pessoas não fumantes.
EXPECTATIVA DE VIDA 5
As mulheres fumantes têm expectativa de 
vida 6,7 anos menor que as não fumantes. 
Essa diferença é de 2,5 anos entre 
ex-fumantes e não fumantes.
Os homens fumantes e os ex-fumantes 
perdem, respectivamente, 6,1 e 2,7 anos 
de vida em relação aos não fumantes.
RENDA E TABAGISMO (2021) 6
80% DOS FUMANTES DO MUNDO (800 MILHÕES) 
SÃO DE PAÍSES DE BAIXA E MÉDIA RENDA, ONDE 
O PESO DAS DOENÇAS E MORTES RELACIONADAS 
AO TABACO É MAIOR
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meio ambienteNICOTINA
No quesito ambiental, um aspecto fundamental é a poluição do ar causada pela 
fumaça produzida enquanto se fuma. É sabido ainda que as pontas de cigarro, mes-
mo após este ter sido apagado, continuam a liberar no ar, por horas, a nicotina e 
outros compostos, além de serem resíduos sólidos gerados em grande quantidade – 
mais de 9 mil toneladas ao ano no Brasil –, que podem chegar aos ambientes 
aquáticos e comprometer a vida marinha. Além disso, seu descarte inadequado é 
uma das principais causas de incêndios em vegetação, sobretudo quando as pontas 
de cigarro são lançadas à beira de rodovias (ODS 3, ODS 11, ODS 14, ODS 15).
7. Ocean Conservancy, 8 set. 2020.
8. Instituto Nacional de Câncer (Inca).
9. Truth Initiative, 8 mar. 2021.
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DESCARTE INAPROPRIADO DE 
PONTAS DE CIGARRO 7
Aproximadamente 5,7 milhões de pontas 
de cigarro coletadas em 2018.
IMPACTO DA PLANTAÇÃO 
DE TABACO 8
O tabaco, do cultivo até o consumo, 
afeta o ar, o solo e a água e ainda 
causa desmatamento. O principal impacto 
ambiental decorrente da fumicultura é 
a contaminação do ar, pois a aplicação 
de agrotóxicos expõe não apenas o 
trabalhador, mas também todo o entorno, 
já que são pulverizados e carregados 
pelo vento.
IMPACTO DO DESCARTE EM 
MEIO AQUÁTICO 9
Estudos preliminares mostram que 
compostos como nicotina, resíduos de 
pesticidas e metais presentes nas pontas 
de cigarro são liberados nos ecossistemas 
aquáticos, tornando-se altamente tóxicos 
para peixes e microrganismos.
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61
NOS ODSNICOTINA
O consumo de nicotina causa forte dependência física e psíquica. A exposição 
direta e indireta a essa substância está associada ao surgimento de vários problemas 
de saúde, como câncer e doenças cardiorrespiratórias. No âmbito da economia, 
assunto do ODS 8, vale lembrar que o adoecimento e as mortes decorrentes do ta-
bagismo geram grande impacto econômico, considerando os custos com tratamento 
médico e a perda de produtividade no trabalho, por exemplo. Por isso, em acordo 
com o ODS 3, a OMS tem trabalhado para reduzir o tabagismo no mundo. O nú-
mero de fumantes vem diminuindo em sua totalidade, mas ainda traz muita preocu-
pação. Para além dos impactos socioeconômicos, há as implicações ambientais. A 
nicotina, assim como outras substâncias emitidas durante o fumo, prejudica a qualida-
de do ar, o que deve ser combatido, segundo o ODS 11. Já as pontas de cigarro, 
considerando os ODS 14 e 15, representam um risco ao meio ambiente, quer este-
jam acesas, quer estejam apagadas. O pictograma ao lado representa as principais 
relações da nicotina com os ODS.
 Pontas de cigarro são resíduos comumente 
encontrados em praias.
 O descarte de pontas de cigarro acesas à 
beira de estradas pode causar incêndios.
 A OMS apoia políticas que visam à 
redução do tabagismo por meio de 
medidas regulatórias e campanhas de 
conscientização.
 A exposição à nicotina está associada a 
diversos problemas de saúde, como as 
doenças respiratórias.
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POLIACRILATO DE SÓDIO
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63
POLIACRILATO DE SÓDIO
representações químicas
propriedades periculosidade
SOLUBILIDADE EM ÁGUA
Insolúvel
PONTO DE ATENÇÃO
Ao serem adicionados à água, os íons de sódio ficam livres 
para se mover, e as cadeias de polímeros bem-organizadas 
começam a se desfazer, formando um gel rígido e inchado.
TEMPERATURA DE EBULIÇÃO
Não se aplica
TEMPERATURA DE FUSÃO
Variável, já que é um 
material, e não uma 
substância.
MASSA MOLAR
94n g/mol
(C3H3O2Na)n
O poliacrilato de 
sódio é um polímero, 
material formado por 
moléculas muito 
longas. Polímeros de 
poliacrilato são 
poliácidos: suas 
moléculas são 
formadas por 
unidades repetidas 
do monômero 
acriloíla (B e C), um 
ácido carboxílico 
(em destaque). Na 
forma de sal de 
sódio (Na+, em roxo, 
nas fórmulas D e E), 
é um policarboxilato 
(—CO2
–, em cores 
vivas). Interligadas, 
moléculas longas 
desses poliânions 
formam um material 
que absorve até mil 
vezes a sua massa 
em água.
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RAtenção!
64
economiaPOLIACRILATO DE SÓDIO
O poliacrilato é um polímero constituído de monômeros de acrilato, forma ionizada do ácido acrílico. Com o sódio, forma o poliacrilato de sódio, um composto com várias porções hidrofílicas em sua estrutura, ou seja, 
que apresentam forte interação com a água. Por essa característica, o poliacrilato é 
considerado um polímero superabsorvente. Um grama de produto pode absorver até 
300 gramas de água – propriedade que lhe confere uma série de aplicações.
Uma dessas aplicações é a fabricação de produtos absorventes de higiene, como 
as fraldas e os absorventes íntimos femininos. Apesar de o uso desses produtos ser 
difundido na sociedade, seu custo ainda impede que parte da população feminina, 
sobretudo a de baixa renda, tenha acesso a eles. No caso dos absorventes femininos, 
a falta desse item compromete a inserção social de mulheres em situação de maior 
vulnerabilidade econômica. Muitas meninas, por exemplo, faltam à escola durante o 
período menstrual por não terem condições de comprar absorventes (ODS 4, ODS 5).
Dada a imensa quantidade utilizada desses produtos, também é grande o volume 
de resíduos gerados. No Brasil, estima-se que produtos de higiene absorventes corres-
pondam a quase 8%, em massa, dos resíduos sólidos municipais. As tecnologias vol-
tadas para o tratamento desse material ainda apresentam muitas limitações, de modoque os aterros sanitários continuam sendo um destino recorrente desses produtos. Como 
eles podem levar cerca de quinhentos anos para se decompor, a falta de destinação 
adequada desses itens permanece como um problema ambiental grave (ODS 11).
MERCADO GLOBAL DE 
POLIACRILATO (2020) 1
1,54 bilhão de dólares
PRODUÇÃO NO BRASIL (2016) 2
60 mil toneladas
PAÍSES COM MAIOR CAPACIDADE 
DE PRODUÇÃO DE POLÍMEROS 
ABSORVENTES (2016) 3
1. Market Watch. 14 dez. 2022.
2, 3. SantoS, R. V. de A., 2015.
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Estados Unidos 
22,0%
China 
19,2%
Japão 
21,4%
79
79
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65
sociedadePOLIACRILATO DE SÓDIO
O IMPACTO DA MENSTRUAÇÃO 
NA VIDA DAS MULHERES NO 
BRASIL (2021) 4
PERDA DE ÁGUA 
NA AGRICULTURA (2015) 5
De acordo com a Fundação SOS Mata 
Atlântica, as perdas de água na 
agricultura podem chegar a 70% em 
uma região. Já a Embrapa estima 
perdas menores, de 15% a 20%.
Por apresentar propriedade superabsorvente, o poliacrilato também é utilizado na 
agricultura. Aplicado no solo, o polímero é capaz de reter parte da água da chuva ou 
da irrigação, minimizando a perda hídrica por evaporação e a infiltração profunda da 
água. Nessas circunstâncias, a planta tem mais condições de se desenvolver em perío-
dos de estiagem, o que é importante para garantir a produtividade da plantação.
Ao contribuir para o melhor aproveitamento da água, o poliacrilato possibilita 
maior economia desse recurso, o que é fundamental, já que a agricultura é respon-
sável pelo consumo de 70% dos recursos hídricos disponíveis. Além disso, é alto o 
desperdício de água que ocorre nesse setor, por perdas na rede de distribuição, 
pelo emprego de técnicas de irrigação pouco eficientes e pelo baixo controle da 
quantidade de água utilizada na irrigação, entre outros fatores. Como alternativa 
mais sustentável ao poliacrilato, polímeros naturais superabsorventes, de caráter bio-
degradável, têm sido pesquisados para o mesmo fim (ODS 2, ODS 6).
Ainda no setor agrícola, o poliacrilato pode tornar o solo mais resistente à seca, 
protegendo-o da desertificação. Mais comum em zonas áridas e semiáridas, esse 
fenômeno se caracteriza pelo empobrecimento do solo, com perda de sua capacida-
de produtiva, e é causado tanto por atividades humanas em que ocorre o uso exces-
sivo e inadequado do solo quanto pelas mudanças climáticas, como a ocorrência de 
secas prolongadas. A desertificação afeta diretamente 250 milhões de pessoas e 
atinge cerca de um terço de toda a superfície terrestre (ODS 2, ODS 13, ODS 15).
4. Fundo das Nações Unidas para a Infância (Unicef), 14 jul. 2021.
5. BBC Brasil, 4 mar. 2015.
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35% DAS MENINAS E JOVENS 
JÁ PASSARAM POR DIFICULDADES 
NO PERÍODO MENSTRUAL 
POR NÃO TEREM ACESSO A 
ABSORVENTES E OUTROS 
PRODUTOS DE HIGIENE PESSOAL
62% DAS MULHERES 
QUE MENSTRUAM 
JÁ DEIXARAM DE IR À ESCOLA 
OU A OUTROS LUGARES POR 
CAUSA DA MENSTRUAÇÃO
62%
35%
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meio ambientePOLIACRILATO DE SÓDIO
A estrutura do poliacrilato também faz dele um agente complexante ou quelante, 
ou seja, uma espécie química capaz de fazer ligações com um íon metálico por 
meio de suas porções aniônicas, no caso, os grupos carboxilato. Por meio dessas 
ligações, o poliacrilato consegue prender íons metálicos junto à sua estrutura, razão 
pela qual tem sido empregado na remoção de metais pesados de águas residuais, 
como parte do tratamento da água (ODS 6).
O poliacrilato é empregado ainda na produção de medicamentos, inclusive em 
preparações que exploram os materiais em sua escala nanométrica. Além de atuar 
como excipiente, o polímero, ao assegurar a estabilidade físico-química do fármaco, 
por exemplo, pode otimizar a ação terapêutica do medicamento, controlando sua 
liberação no organismo. Também se estuda o seu uso como adjuvante na composi-
ção de vacinas, potencializando a resposta imunológica do organismo e, conse-
quentemente, melhorando a eficácia do imunizante (ODS 3).
6. Comissão Europeia, 21 jun. 2018.
7. Recicla Sampa, 30 out. 2018.
8. J imenez, R. S.; Dal Bosco; carvalho, 2004.
DESERTIFICAÇÃO 6
Estima-se que, até 2050, ocorra uma 
redução de 10% na produção agrícola 
mundial, em razão da desertificação e das 
mudanças climáticas.
Na China, na Índia e na África Subsaariana, 
essa diminuição pode chegar a 50%.
DESCARTE DE ABSORVENTES 
(2018) 7
No Brasil, são descartadas 180 mil 
toneladas de absorventes no lixo por ano.
DESCARTE DE METAIS PESADOS 
(2004) 8
Total de resíduo industrial perigoso gerado 
no Brasil: 2,9 milhões de toneladas.
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MENOS DE UM TERÇO (850 MIL TONELADAS) 
DOS RESÍDUOS INDUSTRIAIS PERIGOSOS TEM 
TRATAMENTO ADEQUADO
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NOS ODSPOLIACRILATO DE SÓDIO
 O poliacrilato é empregado na fabricação 
de muitos medicamentos.
 Solo árido, sofrendo os efeitos da 
desertificação.
 A agricultura é uma atividade com alto 
consumo e desperdício de água.
 O uso de fraldas e outros produtos 
absorventes de higiene gera muitos 
resíduos.
O poliacrilato é empregado na fabricação de fraldas e absorventes íntimos, cujo 
uso gera impactos sociais e ambientais. Meninas e mulheres que não têm condições 
de comprar absorventes enfrentam dificuldades de inserção social e na vida escolar, 
questões que remetem aos ODS 4 e 5. Do ponto de vista ambiental, o descarte 
desses produtos gera resíduos para os quais ainda não se tem uma destinação ade-
quada, o que é motivo de preocupação, conforme o ODS 11. O poliacrilato é 
aplicado como hidrogel no solo para mantê-lo úmido por mais tempo, contribuindo 
para a produção agrícola em períodos de seca, além de promover o consumo mais 
racional da água, assuntos de interesse dos ODS 2 e 6. Tal aplicação promove 
ainda os ODS 13 e 15, ao combater a desertificação, que vem se intensificando 
com as mudanças climáticas. O poliacrilato também é usado no tratamento de água 
contaminada por metais pesados e na produção de medicamentos, o que o torna 
relevante para o alcance dos ODS 6 e 3, respectivamente. O pictograma ao lado 
representa as principais relações do poliacrilato com os ODS.
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POLIHIDROXIBUTIRATO
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POLIHIDROXIBUTIRATO
representações químicas
propriedades periculosidade
SOLUBILIDADE EM ÁGUA
Insolúvel
PONTO DE ATENÇÃO
Inerte, biodegradável, resistente aos raios UV e moldável sob 
aquecimento (termoplástico).
TEMPERATURA DE EBULIÇÃO
Sofre degradação em 
temperaturas mais altas.
TEMPERATURA DE FUSÃO
175 ºC
MASSA MOLAR
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(C4H6O2)n
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O 3-polihidroxibutirato 
(PHB) é um polímero, 
material formado por 
moléculas muito 
longas (em B e D, 
representações de 
uma porção desse 
tipo de molécula). As 
moléculas de 
polímeros como o 
PHB são formadas 
por centenas de 
unidades repetidas, 
denominadas 
monômeros (em 
destaque em C). 
No caso do PHB, 
o monômero é o 
3-hidroxibutiril.
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Não se aplica.
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economiaPOLIHIDROXIBUTIRATO
São muitas as propriedades dos plásticos, dentre as quais se destacam a ver-satilidade e a durabilidade, o que explica o amplo uso desse material pela sociedade moderna. Todavia, as diferentes fases do ciclo de vida dos plásti-
cos – desde a extração do petróleo para a obtenção de matéria-prima até o manejo 
dos resíduos gerados – podem ocasionar e agravar problemas ambientais, como o 
aquecimento global, com as mudanças climáticasdele decorrentes, e a poluição do 
ar, de ambientes aquáticos e da litosfera, com riscos à vida de todos os seres vivos.
Mais especificamente, a emissão de gases de efeito estufa relaciona-se à pro-
dução, disposição e incineração dos plásticos. Em aterros sanitários, a quantidade 
de plásticos descartados e as taxas de degradação extremamente baixas do mate-
rial fazem o volume desses resíduos crescer em ritmo acelerado. Além disso, quan-
do indevidamente disseminados nos oceanos, os plásticos e os microplásticos acu-
mulam-se e afetam espécies marinhas, sobretudo pela possibilidade de ingestão 
(ODS 12, ODS 13, ODS 14, ODS 15).
Tais circunstâncias de produção e destinação fazem do polihidroxibutirato (PHB) 
uma alternativa mais sustentável do que os plásticos convencionais. O PHB é um 
polímero produzido por certos tipos de bactérias, pela fermentação de açúcares. É 
sintetizado por esses microrganismos como modo de armazenar energia, principal-
mente quando as fontes nutricionais disponíveis são ricas em carbono, mas limitadas 
em nitrogênio. No interior da célula bacteriana, o PHB é produzido na forma de 
MERCADO GLOBAL (2018) 1
62 milhões de dólares
PRODUÇÃO DE BIOPLÁSTICO 
NO BRASIL 2
Em 2018, foram comercializados 6,6 milhões 
de toneladas de plásticos comuns 
(não derivados de matérias-primas 
biodegradáveis).
PRINCIPAIS PRODUTORES 
DE BIOPLÁSTICO (2020) 3
 
COMPARAÇÃO DE CUSTO 
ENTRE O PLÁSTICO COMUM 
E O BIODEGRADÁVEL (2016) 4
Plástico comum: 1 dólar/kg
Plástico derivado de PHB: 5 dólares/kg
1. Market Research Future, fev. 2021.
2. Revista Pesquisa Fapesp, abr. 2020.
3. European Bioplastics. Dados de 2020.
4. Agência Universitária de Notícias USP (AUN), 21 set. 2016.
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46% DO TOTAL DA 
PRODUÇÃO DE 
BIOPLÁSTICOS
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sociedadePOLIHIDROXIBUTIRATO
grânulos, em quantidade que varia de acordo com o tipo de bactéria, do substrato 
fornecido, das condições de fermentação e do método de extração.
Trata-se de um material termoplástico, tal como o polipropileno (PP), o polietileno 
(PE) e o politereftalato de etileno (PET). Porém, ao contrário dos plásticos convencio-
nais, o PHB é considerado um bioplástico, por ser obtido de fontes renováveis e ser 
biodegradável. Para produzi-lo, são empregadas matérias-primas como a cana-de-
-açúcar, mas resíduos da agroindústria também são pesquisados como possível fonte 
de biomassa. Já a biodegradação do PHB, que é a decomposição por microrganis-
mos, pode ocorrer em tempo muito menor que a dos plásticos de origem fóssil, 
conforme as condições de degradação (ODS 12).
Apesar dessas vantagens, as aplicações do PHB são limitadas, em certa medida, 
por suas características físico-químicas. No PHB, por exemplo, ressalta-se sua estrutu-
ra altamente cristalina, que o torna mais rígido e forte, porém mais quebradiço. A 
pequena diferença entre a temperatura de fusão e a de degradação também dificul-
ta o trabalho com esse polímero. Para a obtenção de propriedades mais favoráveis, 
é possível, dentre outras estratégias, utilizar o PHB na forma de copolímeros, como o 
PHBV (em que um dos monômeros é o ácido 3-hidroxivalérico), ou em blendas e 
compósitos (misturas do PHB com outros compostos).
5. European Bioplastics. Dados de 2020.
6. Revista Nature, 4 maio 2021.
EMBALAGENS DE ALIMENTOS 5
A embalagem continua sendo o maior 
campo de aplicação de bioplásticos, 
com 47% do mercado total de bioplásticos 
em 2020.
INGESTÃO DE 
MICROPLÁSTICO (2021) 6
Estima-se que crianças e adultos ingiram 
de dezenas a mais de 100 mil partículas de 
microplástico por dia, considerando os 
resíduos encontrados no ar, na água, no 
sal e em frutos do mar.
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meio ambientePOLIHIDROXIBUTIRATO
RECICLAGEM DE PLÁSTICOS 
(2017) 7
 
PERÍODO DE DEGRADAÇÃO 8
O tempo médio de degradação do PHB 
está entre 6 e 12 meses, contra 40 a 50 
anos, podendo chegar a 200 anos, no 
caso de polímeros de origem fóssil.
RETENÇÃO DE CARBONO (2020) 9
As pesquisas de novos materiais à base de PHB ampliam as possibilidades de 
uso do polímero (ODS 9) e concentram-se nas áreas de embalagens e dispositivos 
biomédicos. No primeiro caso, destacam-se as embalagens para alimentos, que 
exercem papel importante em sua conservação, evitando o desperdício (ODS 2), 
porém geram enorme volume de resíduos. Nesse sentido, o uso do PHB, de natureza 
biodegradável, seria mais vantajoso do que o de embalagens plásticas convencio-
nais. Na área da saúde, apresenta-se como um material biocompatível, utilizado em 
dispositivos médicos biodegradáveis para regeneração óssea, suturas cirúrgicas, 
curativos, etc. (ODS 3).
Ainda há muito que se avançar nas pesquisas envolvendo o PHB, a fim de com-
preender melhor suas propriedades, potencialidades e limitações (ODS 9). Os estu-
dos sobre o processo de biodegradação desse polímero, por exemplo, precisam ser 
aprimorados, pois ainda não é possível afirmar que ele representa uma solução para 
o problema dos resíduos plásticos nos oceanos. Além disso, não é plausível que a 
sociedade considere simplesmente substituir os plásticos de origem fóssil pelo PHB e 
outros bioplásticos; é preciso, antes, repensar os hábitos de consumo (ODS 12).
7. Revista Pesquisa Fapesp, jul. 2019.
8. Bueno, G. F. et al., 2007.
9. Revista Observador, fev. 2020.
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Plásticos ainda em uso 
(2,6 bilhões de toneladas)
Plásticos que viraram lixo 
(6,3 bilhões de toneladas)
29%
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1 kg DE PHB 
PRODUZIDO
4,4 kg DE CO2 
SÃO RESGATADOS 
DA ATMOSFERA
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NOS ODSPOLIHIDROXIBUTIRATO
Feitos com base em derivados do petróleo, os plásticos convencionais contribuem 
para a intensificação do aquecimento global, tema do ODS 13, e geram enorme 
quantidade de resíduos, de difícil degradação e com alto potencial de danos ao meio 
ambiente, conforme tratado nos ODS 12, 14 e 15. Nesse sentido, a sustentabilidade 
do PHB provém do uso de resíduos de biomassa como matéria-prima para sua produ-
ção, bem como da sua degradação em menor tempo. O aproveitamento de resíduos 
e a preocupação com o ciclo de vida dos produtos são abordados no ODS 12. As 
aplicações do PHB ainda são limitadas, e seu uso mais comum envolve os ODS 2 e 3: 
produção de embalagens de alimentos, importantes para sua conservação, e de dis-
positivos médicos biodegradáveis. No campo da indústria e da inovação, cerne do 
ODS 9, as pesquisas com o PHB visam ampliar seu uso, investigando novas fontes de 
matéria-prima, melhores condições de geração do polímero, possíveis modificações 
no material produzido e redução de sua degradação no ambiente. O pictograma ao 
lado representa as principais relações do polihidroxibutirato com os ODS.
 De difícil degradação, os microplásticos 
são uma fonte de poluição que desperta 
preocupação crescente.
 A destinação inadequada de plásticos 
afeta o meio ambiente e representa uma 
ameaça à biodiversidade do planeta.
 O uso amplo e disseminado de plásticos 
gera enorme volume de resíduos.
 Resíduos da cana-de-açúcar podem ser 
aproveitados na produção de PHB.
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POLIURETANO
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POLIURETANO
representações químicas
propriedades periculosidade
SOLUBILIDADE EM ÁGUA
Insolúvel
PONTO DE ATENÇÃO
A decomposição térmica de poliuretanos pode produzir 
quantidades significativas de monóxido de carbono e cianeto 
de hidrogênio, além de óxidos de nitrogênio,isocianatos e 
outros produtos tóxicos.
TEMPERATURA DE EBULIÇÃO
Sofre degradação em 
temperaturas mais altas.
TEMPERATURA DE FUSÃO
Variável, já que é um 
material, e não uma 
substância.
MASSA MOLAR
Variável, já que é um 
material, e não uma 
substância.
O poliuretano (PU) é um 
copolímero, uma classe ampla de 
polímeros, materiais formados por 
moléculas muito longas, 
constituídas de dois tipos de 
unidades que se repetem, os 
monômeros, ligados pelo grupo 
químico uretana (O(CO)NH, em 
laranja). De um lado da uretana, 
se ligam monômeros com oxigênio 
(O, R2, em vermelho) e, do outro, 
monômeros com nitrogênio (N, R1, 
em azul). Combinando diferentes 
monômeros R1 e R2, obtêm-se 
muitos tipos de PU, que são 
utilizados na fabricação de 
diferentes produtos: prancha de 
surfe, espumas de colchão, 
isolante térmico de geladeira, 
para-choque de carros, entre 
outros. Na maior parte dos PU 
produzidos, R1 e R2 ainda são 
derivados do petróleo (B e C), mas 
alternativas utilizando R1 e R2 
de matérias-primas renováveis, as 
chamadas “PU verdes”, têm sido 
criadas (D e E).
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RInflamável
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economiaPOLIURETANO
O poliuretano (PU) é um polímero produzido com base em dois tipos de monômeros. Controlando os materiais de partida e as condições de po-limerização, é possível produzir PU com diferentes aspectos. Assim, ele 
faz parte da composição tanto de espumas rígidas e flexíveis, que são suas princi-
pais formas de apresentação, quanto de materiais muito duros, selantes ou elásticos.
Uma das aplicações mais conhecidas do poliuretano é no isolamento térmico de 
geladeiras, caixas térmicas, caminhões frigoríficos e edificações, por exemplo. 
Alguns benefícios desse uso incluem: o aumento do tempo de vida útil dos alimentos 
(o que contribui para reduzir o desperdício de comida e, em certa medida, a fome); 
a conservação de vacinas, bem como de outros produtos que requerem refrigera-
ção; e a construção de espaços com maior conforto térmico, diminuindo a demanda 
energética pelo uso de aparelhos de ar condicionado (ODS 2, ODS 3, ODS 11).
Como isolante acústico, o poliuretano minimiza a passagem de sons entre am-
bientes e sua percepção pelas pessoas, sendo útil em instalações como casas notur-
nas e de espetáculo e residências situadas em locais barulhentos (ODS 11). Também 
é empregado em protetores auditivos, como equipamento de proteção individual 
(EPI). Graças à sua versatilidade, é possível encontrá-lo também na composição de 
outros EPIs, como luvas e botas, por exemplo. Nos capacetes, as espumas de PU 
atenuam o impacto em caso de queda, aumentando a segurança dos usuários tanto 
no trânsito quanto no ambiente de trabalho (ODS 3, ODS 8).
MERCADO GLOBAL (2019) 1
95,1 bilhões de dólares
FORMA MAIS COMERCIALIZADA 
NO MUNDO (2008) 2
Mais de três quartos do consumo global 
de poliuretano são na forma de espumas.
PRODUÇÃO GLOBAL DE 
POLIURETANO COMERCIAL (2015) 3
27 milhões de toneladas
PRINCIPAIS EXPORTADORES, 
EM DÓLARES (2019) 4
1. Bussiness Wire. 20 mar. 2020.
2. AvAr, G., 2008.
3. Geyer, R. et al., 2017.
4. The Observatory of Economic Complexity. Dados de 2019.
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Alemanha 
1,54 bilhão
China 
638 milhões
Estados Unidos 
791 milhões
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sociedadePOLIURETANO
As propriedades mecânicas do PU são igualmente atrativas para a indústria au-
tomotiva. Encosto de cabeça, volante, painel e para-choque são exemplos de partes 
de veículos nas quais se utiliza o poliuretano. Seu emprego em determinadas peças 
aumenta a segurança de motoristas e passageiros, por absorver parte do impacto 
em caso de colisões (ODS 3). Os veículos também ficam mais leves com o PU, o que 
resulta em economia de combustível, com consequente redução da emissão de ga-
ses poluentes que potencializam o efeito estufa (ODS 13).
Na área da saúde, o PU pode ser usado como biomaterial. A baixíssima toxici-
dade do poliuretano, em conjunto com outras propriedades, de modo geral, faz dele 
um polímero biocompatível. Ele está presente na composição de dispositivos como 
cimento ósseo, cateteres, implantes mamários, válvulas cardíacas, entre outros. Ainda 
na área da saúde, destaca-se o uso de preservativos feitos com PU na prevenção de 
infecções sexualmente transmissíveis, como a Aids, que causou, direta ou indireta-
mente, cerca de 690 mil mortes em 2019 em todo o mundo (ODS 3).
Como método contraceptivo, o uso de preservativos também tem implicações 
sociais importantes. A falta de planejamento familiar pode levar, por exemplo, à 
existência de famílias numerosas, que se tornam mais vulneráveis à situação de misé-
ria, segundo parâmetros de renda per capita, quando não dispõem de condições 
econômicas adequadas (ODS 1). Já a tentativa de interromper gestações não plane-
jadas por meio de abortos inseguros pode contribuir para a mortalidade materna 
5. Ministério da Saúde, 7 maio 2021.
6. Conte, J., 23 abr. 2014.
7. Bayer, 16 dez. 2021.
8. Programa das Nações Unidas para o Ambiente, 2021.
DIAGNÓSTICO DE INFECÇÃO 
SEXUALMENTE TRANSMISSÍVEL 
(2019) 5
Aproximadamente 1 milhão de pessoas 
afirmaram ter diagnóstico médico de 
Infecção Sexualmente Transmissível (IST) 
ao longo do ano, o que corresponde a 
0,6% da população com 18 anos de idade 
ou mais.
GRAVIDEZ NO BRASIL 6, 7
Quase 32% das jovens com idade entre 
14 e 25 anos já engravidaram ao menos 
uma vez.
Cerca de 62% das mulheres já tiveram, no 
mínimo, uma gravidez não planejada.
DESPERDÍCIO DE ALIMENTOS 
(2021) 8
São desperdiçados 931 milhões de 
toneladas por ano por grupos familiares, 
estabelecimentos de venda e pela 
indústria de serviços alimentares.
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meio ambientePOLIURETANO
(ODS 3). A gravidez não planejada está ainda relacionada a inúmeros casos de 
evasão escolar por adolescentes, sobretudo do sexo feminino (ODS 4, ODS 5).
Embora tenham tantas aplicações relevantes, cabe ressaltar que alguns compos-
tos empregados na produção industrial do PU são bastante tóxicos, o que exige 
normas rigorosas para seu manuseio seguro. Além disso, em caso de incêndio, a 
decomposição térmica do poliuretano leva à liberação de gases tóxicos. Isso tem 
fomentado o desenvolvimento de polímeros com propriedades similares às do poliu-
retano, com menor produção de gases tóxicos em sua queima (ODS 11).
Diante da grande produção de poliuretano, estimada em quase 30 milhões de 
toneladas por ano, a geração de resíduos torna-se um problema ambiental importan-
te, pois menos de 30% desse total é reciclado. Por essa razão, poliuretanos biode-
gradáveis, produzidos a partir de fontes renováveis, como o óleo de mamona, são 
considerados opções mais sustentáveis para o meio ambiente do que aqueles de 
origem exclusivamente fóssil (ODS 12, ODS 15).
9. vAnGronsveld, E.; BerCkmAns, S., 2013.
10. O eco, 15 maio 2018.
11. Revista Quatro Rodas, 3 nov. 2017.
EMISSÃO DE DIISOCIANATOS 9
Na decomposição de 1 kg de poliuretano, 
são emitidos, sob forma residual, 56 g de 
diisocianatos, substâncias de alta 
toxicidade.
DEMANDA ENERGÉTICA DE 
AR-CONDICIONADO (2017) 10
O aumento do uso de ar-condicionado 
em regiões de clima quente causará, 
em 2040, um aumento de 64% no 
consumo de energia elétrica e um 
acréscimo anual de 23,1 milhões de 
toneladas na emissão de CO2.
INFLUÊNCIA DO PESO DO VEÍCULO 
NO CONSUMO DE COMBUSTÍVEL 11
Estudo indica que uma redução de 10% 
na massa de um veículo compacto 
pode diminuir o consumo de combustível 
em até 4,6%.
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79
NOS ODSPOLIURETANO
 O óleo de mamona é uma matéria-prima 
vegetal que pode ser utilizada na 
produção de poliuretano.
 Preservativosfeitos de poliuretano são 
uma alternativa aos de látex e garantem 
a mesma proteção.
 A espuma de poliuretano usada em 
capacetes oferece maior segurança aos 
usuários em caso de acidentes.
 O poliuretano é um dos plásticos 
utilizados pela indústria automotiva.
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O poliuretano é utilizado em equipamentos destinados à conservação de produ-
tos que requerem refrigeração, como alimentos e medicamentos, promovendo os 
ODS 2 e 3, além de garantir o isolamento térmico em construções, o que pode ser 
relacionado ao ODS 11. Faz parte da composição de equipamentos de proteção 
individual, contribuindo para aumentar a segurança de seus usuários, como defende 
o ODS 8. Na indústria automotiva, é empregado em inúmeras peças, propiciando 
maior segurança para motorista e passageiros e economia de combustível pela re-
dução de peso dos veículos, favorecendo os ODS 3 e 13. Na área da saúde, tema 
do ODS 3, é usado na fabricação de biomateriais e de preservativos – estes últimos 
utilizados para prevenir IST e gravidez não planejada, que podem ter implicações 
socioeconômicas importantes, no âmbito dos ODS 1, 3, 4 e 5. O volume de resíduos 
de PU gerado é elevado, o que torna os poliuretanos biodegradáveis uma alternati-
va mais sustentável, em acordo com os ODS 12 e 15. O pictograma ao lado repre-
senta as principais relações do poliuretano com os ODS.
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UREIA
representações químicas
propriedades periculosidade
SOLUBILIDADE EM ÁGUA
545 g/L (25 ºC)
PONTO DE ATENÇÃO
A ureia é formada no fígado a partir da amônia, por meio do 
ciclo da ureia, sendo produto final do metabolismo das proteínas.
TEMPERATURA DE 
DECOMPOSIÇÃO
135 ºC
TEMPERATURA DE FUSÃO
132,7 ºC
MASSA MOLAR
60,1 g/mol
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Não há nenhum pictograma de segurança 
relacionado à ureia. No entanto, 
é necessário manter as devidas precauções 
durante sua utilização.
82
economiaUREIA
A ureia é produzida pelo organismo humano como produto do metabolismo proteico. No fígado, ocorre uma série de reações que transformam as pro-teínas ingeridas em outros produtos. Um deles é a ureia, que é excretada 
na urina após passar pelos rins. No ambiente, ela é decomposta pela ação de bac-
térias, liberando amônia, outra substância importante do ciclo global de nitrogênio.
Industrialmente, a ureia é sintetizada a partir da amônia e do gás carbônico, 
como representado pela equação:
2 NH3 + CO2 (NH2)2CO + H2O
A ureia encontra várias aplicações, como a fabricação de cosméticos, medica-
mentos e resinas. A agropecuária, em particular, é o seu principal mercado consumi-
dor. A substância é adicionada à alimentação do gado e empregada principalmen-
te como fertilizante nitrogenado, devido ao alto teor de nitrogênio em sua composição.
Apesar de ser muito utilizada como fertilizante, a ureia apresenta eficiência limita-
da quando aplicada no solo sem receber um tratamento prévio, pois parte dela 
acaba se perdendo por processos naturais. Visando evitar perdas, foram desenvolvi-
dos fertilizantes mais eficientes, que contêm em sua formulação substâncias que tor-
nam mais lenta a liberação da ureia ou inibem a sua degradação. Esses produtos 
têm grande potencial para aumentar a produtividade agrícola e, em certa medida, 
combater a fome (ODS 2).
PRODUÇÃO GLOBAL (2019) 1
54 milhões de toneladas
CONSUMO DE UREIA 
NO BRASIL (2020) 2
 
PRINCIPAIS CONSUMIDORES DE 
FERTILIZANTES 3
Responsável por, aproximadamente, 
8% do consumo global de fertilizantes, 
o Brasil é o quarto maior consumidor 
do mundo, atrás apenas da China, da 
Índia e dos Estados Unidos.
1. IHS Markit. Dados de 2019.
2. Diário do Comércio, 23 jan. 2020.
3. Secretaria Especial de Assuntos Estratégicos (SAE), 2020.
90% DA UREIA É 
IMPORTADA
10% É 
NACIONAL
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sociedadeUREIA
O consumo responsável de fertilizantes pode ainda contribuir para reduzir a eu-
trofização, processo que se caracteriza pelo aumento de microrganismos aeróbios 
em ambientes aquáticos, em razão do excesso de nutrientes, ocasionando maior 
consumo de O2, que fica mais escasso aos peixes e a outros animais que também 
precisam de gás oxigênio para sobreviver (ODS 14). Trata-se de um problema am-
biental que dificulta o tratamento de água e, dessa forma, o acesso à água potável 
(ODS 6). O uso controlado de fertilizantes pode levar também à diminuição das 
emissões de óxido nitroso (N2O), gás produzido naturalmente por reações que envol-
vem espécies nitrogenadas.
Essa redução é benéfica para o meio ambiente, pois o N2O é um gás de efeito 
estufa muito mais potente que o CO2, considerando a capacidade de cada um de 
reter o calor na atmosfera terrestre. Além disso, o N2O está relacionado com a destrui-
ção da camada de ozônio, que é responsável por proteger a superfície terrestre dos 
raios ultravioleta (ODS 13). A principal atividade humana responsável pelas emissões 
de N2O é a agricultura, mas esse gás também é liberado na queima de combustíveis.
Na combustão, outros gases produzidos são o NO e NO2. Esses óxidos são 
poluentes atmosféricos que podem causar danos à saúde, como doenças respirató-
rias, além de provocar chuva ácida, com possíveis danos às construções e ao meio 
ambiente. Para diminuir a emissão desses gases, é possível utilizar o ARLA 32, que 
é uma solução aquosa de ureia em uma concentração de 32% em massa. 
4. SanarFlix, 21 jul. 2019.
5. Besen, M. R. et al., 2015.
6. Primavesi, A. C. et al., 2000.
METABOLISMO DE PROTEÍNAS 
E AMINOÁCIDOS 4
Em mamíferos, incluindo os seres 
humanos, quase 80% do nitrogênio 
é excretado na forma de ureia.
EMISSÃO DE ÓXIDO NITROSO 5
EFICIÊNCIA DA UREIA NA 
ADUBAÇÃO DE CULTURAS 6
A ureia é 79% mais eficiente do que 
outras fontes de nitrogênio, como 
o nitrato, e essa eficiência se torna maior 
conforme aumenta sua aplicação.
60% DA EMISSÃO DE N2O PROVÉM 
DA AGRICULTURA (2012)
N2O
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84
meio ambienteUREIA
Em veículos preparados para o uso desse produto, o ARLA é injetado no catalisador 
junto com os gases liberados na combustão, propiciando a decomposição da ureia 
em CO2 e NH3, além da redução de NO e NO2 a gás nitrogênio (ODS 11).
A ureia também pode ser utilizada na obtenção de um cimento mais sustentável 
para o meio ambiente, já que a produção tradicional desse material responde por 
até 8% das emissões globais de CO2 (ODS 13). Essa tecnologia, chamada de bio-
concreto, envolve o crescimento de bactérias em meio rico em ureia e Ca2+. A de-
composição da ureia pelas bactérias resulta, após algumas reações, em carbonato 
(CO3
2–), que forma CaCO3 com o Ca
2+ disponível no meio reacional. Essa mistura 
pode ser aplicada no concreto que já apresenta rachaduras ou, preventivamente, em 
seu processo de produção. Com isso, é possível prolongar a vida útil do material, 
bem como das construções nas quais ele foi empregado (ODS 11).
7. World Resources Institute, 19 jun. 2013.
8. siqueira neto, M. et al., 2011.
9. Associação Brasileira de Cimento Portland, 23 ago. 2019.
10. Confederação Nacional do Transporte (CNT), 4 abr. 2019.
EUTROFIZAÇÃO (2011) 7
Já foram identificados cerca de 530 locais 
com baixa quantidade de oxigênio e 
228 costas litorâneas no mundo com sinais 
de eutrofização.
EMISSÕES DE ÓXIDO NITROSO 8
Segundo estimativas de 2011 do Painel 
Intergovernamental sobre Mudanças 
Climáticas (IPCC, na sigla em inglês), 
cerca de 1% do fertilizante nitrogenado 
aplicadopode liberar N2O, dependendo 
das condições climáticas.
INDÚSTRIA DE CIMENTO 9
Em 2018, a indústria cimenteira 
respondeu, em escala global, por cerca de 
8% de todo o CO2 emitido no planeta.
IMPORTÂNCIA DO ARLA 32 10
O uso de ARLA 32 irregular ou a sua 
ausência aumentam a emissão de gases, 
como os óxidos de nitrogênio (NOx), em 
até cinco vezes.
85
NOS ODSUREIA
A ureia é empregada como fertilizante nitrogenado para aumentar a produtivida-
de agrícola, um aspecto relevante para atingir o ODS 2. O uso racional do produto 
tem implicações ambientais, como a redução da eutrofização, causada pelo aumen-
to do teor de nutrientes em ambientes aquáticos, contaminando a água e ameaçan-
do a biodiversidade, o que se relaciona aos ODS 6 e 14. O uso responsável de 
fertilizantes também leva à redução das emissões de N2O, produzido naturalmente 
por meio de reações do ciclo do nitrogênio, que está associado ao efeito estufa e à 
destruição da camada de ozônio, aos quais se refere o ODS 13. Nos catalisadores 
automotivos, a ureia ajuda a atenuar a emissão de gases tóxicos, o que melhora a 
qualidade do ar, como proposto pelo ODS 11. Já a utilização da ureia na produção 
de bioconcreto pode prolongar a vida útil do concreto, cuja produção é ambiental-
mente danosa. Essa tecnologia, apesar de ainda ser muito incipiente, contribuiria 
para o alcance dos ODS 11 e 13. O pictograma ao lado representa as principais 
relações da ureia com os ODS.
 Parede de concreto com rachaduras e 
fissuras. O uso da ureia para prolongar a 
vida útil do concreto pode ajudar a 
mitigar os danos ambientais decorrentes 
de sua produção.
 Vista externa de um catalisador automotivo. 
Em alguns conversores catalíticos, a ureia 
é empregada para diminuir a emissão de 
gases tóxicos liberados na combustão.
 Vista aérea da Terra. A camada de ozônio, 
localizada a cerca de 30 km da superfície 
do planeta, é ameaçada pela emissão de 
N2O, decorrente do uso da ureia.
 Efeitos da eutrofização observados em um 
lago. O uso excessivo de fertilizantes é 
uma das causas desse fenômeno.
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GLOS GLOS 
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1. Adsorção: Retenção de substâncias na 
superfície de materiais porosos por meio 
de interações físico-químicas.
2. Água residual: Recurso hídrico 
descartado após ter sido utilizado para 
quaisquer finalidades, como nas 
atividades domésticas, comerciais, 
industriais, agrícolas, entre outras. 
As águas residuais são consideradas 
impróprias para consumo humano, mas 
podem ser reutilizadas após tratamento.
3. Biocatalisador: Espécie química 
produzida por seres vivos que catalisa 
reações bioquímicas necessárias à 
sobrevivência desses organismos. 
Os principais exemplos de 
biocatalisadores são as enzimas, que 
são moléculas de natureza proteica.
4. Biocombustível: Combustível produzido a 
partir de fontes renováveis (não fósseis), 
de origem vegetal ou animal. Etanol e 
biodiesel são exemplos de 
biocombustíveis.
5. Biocompatibilidade: Propriedade do 
material que, em contato com o corpo 
humano, desempenha a função para qual 
foi criado, sem causar no organismo uma 
resposta adversa à sua presença.
6. Biodigestão: Processo de decomposição 
anaeróbia (sem participação de gás 
oxigênio) de matéria orgânica realizado 
por bactérias. Esse processo ocorre em 
condições controladas, resultando na 
produção de biogás (misturas de gases 
com CH4 e CO2 como componentes 
majoritários) e de fertilizante.
7. Biodegradável: Propriedade dos 
materiais que se degradam a CO2, H2O 
e outros compostos, sob a ação de 
microrganismos. O processo de 
biodegradação pode levar tempo 
variável, dependendo da estrutura 
química do material e das condições a 
que ele é submetido após descarte, 
como luz, calor, umidade, 
disponibilidade de gás oxigênio, etc.
8. Biomassa: Matéria orgânica de origem 
vegetal ou animal que pode ser utilizada 
para a obtenção de energia. São 
exemplos de biomassa a madeira, 
o esterco, a cana-de-açúcar, os resíduos 
agrícolas, entre outros.
9. Biomolécula: Produzidas por organismos 
vivos, as biomoléculas fazem parte de 
sua constituição ou de reações químicas 
necessárias ao seu funcionamento.
10. Blenda: Mistura de dois ou mais 
polímeros diferentes, que pode apresentar 
aspecto homogêneo ou heterogêneo, 
dependendo da interação entre os 
polímeros constituintes.
11. Cadeia alimentar: Sequência linear de 
seres vivos em que um se alimenta do 
outro, com a transferência de energia e de 
nutrientes de um nível da cadeia para o 
próximo, de forma sucessiva.
12. Campo magnético: Região do 
espaço ao redor de um ímã ou de um 
material condutor percorrida por corrente 
elétrica e na qual uma força magnética 
atua quando há outro corpo de 
propriedades magnéticas em sua 
proximidade.
13. Catalisador: Espécie química que 
aumenta a velocidade de uma reação 
sem ser consumida durante o processo. 
Participa da reação, possibilitando que 
reagentes se transformem em produtos 
por mecanismos alternativos, que 
requerem menor energia de ativação e, 
por isso, ocorrem em menor tempo.
14. Célula solar: Dispositivo que converte a 
luz do sol em corrente elétrica por meio 
do efeito fotoelétrico, que se caracteriza 
pela emissão de elétrons por um material 
metálico, quando exposto a uma fonte de 
energia, como a solar.
15. Ciclo global de carbono e nitrogênio: 
Conjunto de transformações que os 
compostos com um mesmo elemento em 
comum (carbono ou nitrogênio) sofrem ao 
fazerem parte dos seres vivos e dos 
diferentes ambientes da Terra (litosfera, 
hidrosfera e atmosfera). As conversões de 
um composto em outro podem envolver 
reações químicas realizadas por 
organismos vivos (fotossíntese, por 
exemplo) ou serem resultado da atividade 
humana (produção de amônia para uso 
industrial, por exemplo).
16. Clorofluorcarboneto: Classe de 
compostos orgânicos que, além de 
carbono, apresentam em sua estrutura 
química átomos de cloro e flúor em 
proporções variadas. Comumente utilizado 
em aparelhos de refrigeração, seu uso foi 
proibido em vários países por seu efeito 
nocivo para a camada de ozônio.
17. Compósito: Mistura de materiais de 
diferentes naturezas que comumente 
contém um polímero como componente 
principal e um material orgânico não 
polimérico ou inorgânico como 
componente secundário.
18. Copolímero: Polímero constituído de 
duas espécies de monômeros diferentes.
19. Doença endêmica: Doença cuja 
incidência mantém-se relativamente 
constante ao longo do tempo, ou seja, 
o número de pessoas acometidas por 
essa doença em determinado período 
permanece dentro de uma média histórica 
de ocorrência.
20. Droga psicotrópica: Substância natural ou 
sintética que, quando ingerida, atua sobre 
o sistema nervoso central, alterando as 
funções psíquicas do cérebro, como as 
percepções, os comportamentos, os 
pensamentos e o nível de consciência.
21. Energia renovável: Energia obtida de 
fontes consideradas não esgotáveis (o Sol, 
por exemplo) ou de fontes que podem ser 
reabastecidas em intervalo de tempo 
viável para sua utilização (biomassa, por 
exemplo). São exemplos de energia 
renovável a energia eólica, a energia 
hidráulica, o etanol, etc.
87
GLOSSÁRIO
22. Entalpia de combustão: Energia liberada na 
queima completa de um mol de combustível.
23. Estrutura cristalina: Arranjo ordenado dos 
átomos ou das moléculas que constituem uma 
substância ou um material, com a exibição de 
um padrão que se repete por um grande 
número de vezes.
24. Fermentação: Processo pelo qual 
microrganismos obtêm, em nível celular, 
energia para sua sobrevivência. Diferencia-se 
da respiração celular por não consumir O2 
durante a reação. Um tipo comum de 
fermentaçãoé a alcoólica, na qual o etanol é 
um dos produtos gerados, além do CO2.
25. Fixação do carbono: Remoção do CO2 da 
atmosfera por meio de processos biológicos, 
químicos e/ou físicos que resultam na 
conversão do CO2 atmosférico em outros 
compostos, orgânicos ou inorgânicos. A 
fotossíntese é o principal fenômeno pelo qual 
ocorre a fixação do carbono, com a 
produção da matéria orgânica que constitui 
as plantas.
26. Fluido refrigerante: Substância capaz de 
absorver e liberar calor de forma cíclica e 
contínua, passando por mudanças de fase 
reversíveis. É utilizada em sistemas de 
refrigeração, que transferem, de um meio 
para outro, o calor por ela absorvido.
27. Fotocalítico: Relativo ao aumento da 
velocidade de uma reação fotoquímica por 
um catalisador. A reação fotoquímica, por sua 
vez, é a reação que ocorre com a 
participação de luz.
28. Índice de Desenvolvimento Humano: 
Indicador que mede o nível de 
desenvolvimento de um país com base em 
três parâmetros: renda, educação e saúde.
29. Liga metálica: Material constituído de dois ou 
mais componentes, sendo um deles, pelo 
menos, um metal. Há ligas formadas apenas 
por metais e ligas formadas por metais e 
semimetais ou por metais e ametais. A liga 
metálica apresenta propriedades diferentes 
das de seus componentes.
30. Lignocelulose: Material constituído de 
celulose e lignina (compostos poliméricos) 
presente na parede celular de células vegetais 
e responsável por conferir rigidez, 
impermeabilidade e proteção às células.
31. Lixo eletrônico: Todo equipamento eletrônico 
(eletrodoméstico, celular, televisão, etc.) 
quebrado ou obsoleto que é descartado. 
Pode ser reutilizado após reparo ou ter seus 
componentes reciclados (metais, plásticos, 
vidro, etc.).
32. Metal pesado: Embora não haja uma 
definição oficial, geralmente é assim 
denominado o metal ou semimetal de elevada 
massa específica (densidade) e tóxico ao 
meio ambiente e ao ser humano. Entretanto, 
alguns dos elementos considerados metais 
pesados são essenciais, em quantidades 
mínimas, a funções vitais do nosso organismo.
33. Matriz energética: Conjunto de fontes de 
energia disponíveis para permitir o 
funcionamento dos equipamentos e das 
atividades que delas necessitam. Nesse 
cômputo, é considerado tanto o uso pelo 
setor de transporte quanto para o 
abastecimento de eletricidade.
34. Microplástico: Termo que corresponde a 
materiais poliméricos sintéticos de 
comprimento ou diâmetro menor do que 
5 mm, muitas vezes invisíveis a olho nu. Os 
microplásticos podem ter sido produzidos já 
com tamanho microscópico para uso industrial 
ou podem resultar da fragmentação de 
plásticos maiores quando expostos a 
condições que propiciam sua degradação. 
Os microplásticos representam um potencial 
risco ao meio ambiente e à saúde humana.
35. Microrganismo aeróbio: Organismo de 
tamanho microscópico que necessita de O2 
para sua sobrevivência, utilizando-o para 
obtenção de energia por meio do processo 
de respiração celular.
36. Nanofiltração: Processo de separação por 
membranas muito utilizado para purificação 
de água, pelo qual as partículas são 
separadas conforme seu tamanho. As 
membranas utilizadas no processo, por sua 
vez, apresentam poros cuja dimensão é da 
ordem de um nanômetro.
37. Osmose reversa: Processo de separação por 
membranas, pelo qual o solvente flui através 
delas, passando do meio mais concentrado 
para o menos concentrado (contrariando o 
fluxo natural da osmose). Para tanto, aplica-se 
no meio mais concentrado pressão suficiente 
para que o fluxo ocorra nessa direção. A 
purificação e a dessalinização da água são 
duas aplicações importantes desse processo.
38. Óxido misto: Óxido que resulta da 
combinação de dois óxidos de um mesmo 
elemento e apresenta diferentes valências 
(cargas) na estrutura do composto.
39. Pegada de carbono: Índice que mede a 
quantidade de gases de efeito estufa emitida 
como resultado das atividades humanas. 
A unidade de medida empregada é a massa 
de CO2 equivalente gerada por unidade de 
tempo ou de produto. Como cada gás de 
efeito estufa apresenta um potencial diferente 
para causar aquecimento global (alguns são 
mais danosos que outros), utiliza-se o CO2 
como referência para saber o impacto de 
cada gás para o efeito estufa.
40. Persistência: Propriedade de uma substância 
de permanecer no ambiente por longo prazo 
em virtude de sua resistência à degradação 
por agentes químicos e biológicos. 
41. Processo oxidativo avançado: Processo que 
gera espécies altamente reativas, como o 
radical hidroxila, capaz de degradar 
substâncias orgânicas. São espécies 
oxidantes produzidas por reações 
catalisadas, com ou sem irradiação UV.
42. Radical livre: Átomo, íon ou molécula que 
apresenta pelo menos um elétron 
desemparelhado (isolado) em sua estrutura, 
característica que confere alta reatividade 
química à maior parte dos radicais livres. 
O funcionamento normal do nosso organismo 
depende da participação de radicais livres. 
Porém, essas espécies também estão 
envolvidas em processos patológicos. 
43. Resíduo sólido: Conforme a Política Nacional 
de Resíduos Sólidos, corresponde a material, 
substância, objeto ou bem descartado 
proveniente das atividades humanas. 
O encaminhamento a ser dado a esse 
resíduo dependerá dos processos 
tecnológicos disponíveis e economicamente 
viáveis para tanto.
44. Sal-gema: Mineral constituído 
majoritariamente de cloreto de sódio 
encontrado em jazidas que se formaram a 
partir da evaporação da água do mar em 
determinadas regiões.
45. Semicondutor: Material cuja capacidade de 
conduzir corrente elétrica varia conforme a 
temperatura a que é submetido. Ele apresenta 
maior condutividade elétrica a altas 
temperaturas e comporta-se como isolante a 
baixas temperaturas.
46. Suporte catalítico: Material sobre o qual o 
catalisador é depositado, de modo a fornecer 
a sustentação necessária para que o 
catalisador atue.
47. Tecido biológico: Conjunto de células do 
organismo que exercem funções específicas 
no corpo. Os órgãos do nosso corpo são 
formados por combinações de dois ou mais 
tipos de tecidos biológicos.
48. Termoplástico: Material que se funde 
sob a ação do calor e, uma vez fluido, 
pode ser remoldado, adquirindo a forma 
final após resfriamento, sem que haja 
perdas significativas de suas propriedades 
nesse processo.
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SÍM SÍM 
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propriedades químicas
CALOR DE COMBUSTÃO
Quantidade de calor liberada por grama de material 
queimado ao ar (combustão). Pode ser expressa em 
calorias por grama de material. Combustíveis fósseis 
como gasolina, gás veicular e óleo diesel rendem 
cerca de 12 500 calorias por grama. Já o etanol 
veicular tem calor de combustão de 7 200 cal/g, e o 
biodiesel, de cerca de 10 000 cal/g. Esses valores são 
obtidos na combustão completa destes materiais, ou 
seja, na sua total conversão em gás carbônico (CO2) e 
em água. Quando, porém, a queima é incompleta, 
como ocorre nos veículos desregulados, obtém-se 
menos energia e se produz muito mais poluição.
ATENÇÃO!
Indica alguma propriedade importante 
relacionada à substância.
TEMPERATURA DE EBULIÇÃO
Medida em grau Celsius (oC).
É a temperatura em que um material no estado 
líquido passa para o estado gasoso, ao ser 
aquecido, e é a temperatura em que um material 
em estado gasoso se torna líquido, ao ser resfriado.
TEMPERATURA DE FUSÃO
Medida em grau Celsius (oC).
É a temperatura em que um material no estado 
sólido passa para o estado líquido, ao ser 
aquecido, e é a temperatura em que um material 
em estado líquido se torna sólido, ao ser resfriado.
MASSA MOLAR
É a massa, em grama, correspondente a 1 mol de 
moléculas da substância, medido em g/mol.
1 mol corresponde a aproximadamente 
600 000 000 000 000 trilhões de moléculas! Usando 
essa propriedade, basta pesar uma amostra da 
substância pura para saber quantas moléculas há nela. 
Ou seja, essa propriedade permite contar átomos e 
moléculas com uma balança.
Por exemplo, a massa molarda água, H2O, é 18 g/mol. 
Então, em 18 g de água (uma colher de sopa), temos 
1 mol de moléculas. A massa molar é também uma 
medida do tamanho das moléculas. Os plásticos, por 
exemplo, são formados por moléculas muito grandes. 
A massa molar média do plástico polietileno varia de 
30 000 a 6 000 000 g/mol! SOLUBILIDADE EM ÁGUA
Medida em massa de material dissolvido por volume 
de solvente, como grama de soluto por mililitro de 
solvente, por exemplo.
É a quantidade máxima de uma substância que se 
consegue dissolver em outra. A solubilidade do 
açúcar em água, por exemplo, é de 2 000 g por litro. 
Já a solubilidade do sulfato de chumbo é de apenas 
0,04 g por litro de água. Para a maior parte das 
substâncias sólidas, a solubilidade é maior em 
temperaturas mais altas. No caso dos gases em água, 
porém, a solubilidade diminui com o aumento da 
temperatura. Há substâncias tão solúveis em outras 
que podemos misturá-las em qualquer proporção.
89
periculosidade
SÍMBOLOS
INFLAMÁVEL
Risco de incêndio! Substâncias e 
materiais inflamáveis pegam fogo 
facilmente. Por isso, devem ser 
mantidos distantes de fontes de chama 
ou de faísca e ser armazenados em 
pequenas quantidades, em local 
ventilado e afastados de outros 
materiais inflamáveis.
EXPLOSIVO 
Material ou substância que, 
principalmente ao ser aquecido(a), 
torna-se instável, podendo causar 
incêndio ou explosão, principalmente 
se for aquecido(a).
PERIGO AO MEIO AMBIENTE
Material ou substância que é 
perigoso(a) para o meio ambiente. 
Quando disperso(a) em meio 
aquático, pode ser tóxico(a) e 
apresentar efeitos nocivos duradouros.
ATENÇÃO! 
Material ou substância que é 
nocivo(a) ou irritante se ingerido(a), 
inalado(a) ou absorvido(a) pela pele. 
Pode provocar irritação ocular, 
sonolência ou vertigem. Pode ser 
prejudicial para a camada de ozônio.
GÁS COMPRIMIDO
Substância ou material que contém 
gás pressurizado. Pode explodir a 
altas temperaturas. No caso de gases 
refrigerados, pode causar queimaduras 
ou lesões a baixas temperaturas.
PERIGO À SAÚDE 
Substância ou material que pode causar 
alergias, asma e dificuldades respiratórias. 
Pode provocar mutações. Pode ser 
cancerígena. Pode afetar a fertilidade ou 
oferecer dano ao feto. Pode ser tóxica 
para órgãos específicos. Pode ser fatal ou 
nociva por ingestão ou penetração nas 
vias respiratórias.
CORROSIVO
Substância ou material que 
provoca graves queimaduras na 
pele, lesões oculares e irritação 
cutânea. Pode reagir com metais.
OXIDANTE 
Substância ou material que libera gás 
oxigênio rapidamente e pode se 
tornar instável, dependendo das 
condições do ambiente. Pode 
provocar ou agravar um incêndio.
TÓXICO
Material ou substância altamente 
tóxico(a) se inalado(a), ingerido(a) ou 
em contato com a pele. Pode ser fatal.
90
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atlas 
molecular 
da 
sustentabilidade
Acabar com a pobreza e as desigualdades sociais, promover a saúde e a educação, conservar os 
recursos naturais e a biodiversidade, obter melhores condições de habitação e mobilidade, conter as 
mudanças climáticas. Estes são alguns dos desafios que a sociedade deve solucionar para garantir 
sua permanência pacífica e harmônica na Terra, atendendo às suas necessidades atuais sem se 
esquecer das gerações futuras.
Por meio dos Objetivos de Desenvolvimento Sustentável (ODS), definidos pela ONU, somos 
convocados a refletir sobre nossas ações e tomar atitudes para resolver tais desafios. Esta também 
é a proposta do Atlas Molecular da Sustentabilidade, que trata de uma série de questões 
relacionadas aos ODS tendo como ponto de partida uma coleção de substâncias e materiais 
especialmente selecionados para fomentar essa discussão. 
Tal como a ONU, o Atlas compreende que a sustentabilidade se apoia em três pilares: economia, 
sociedade e meio ambiente. Por isso, eles permeiam todo o conteúdo da obra e criam o cenário 
em que se inserem as substâncias e os materiais, com suas estruturas, propriedades e aplicações. 
E, mais importante, com o entendimento de que suas contribuições para o alcance dos ODS não são, 
a priori, nem positivas nem negativas.
O Atlas Molecular da Sustentabilidade também é um convite para repensarmos a Química, 
de forma integrada com os pilares do desenvolvimento sustentável. A obra é, portanto, um estímulo à 
reflexão e à busca por mais conhecimento, sobre a Química e o bem-estar social e do planeta, bem 
como sobre as interfaces entre a Química e a sociedade na busca por sustentabilidade.
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