Biossorcao de metais corrigido

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Biossorção de metais pesados: uma revisão
Rafael Gustavo Garcia Rossi
Taina Kerolin Oliveira Chahin
Dayanne Silva Pereira 
O artigo Biossorção de metais pesados: uma revisão, de SILVA et al. (2014), é um trabalho que reúne estudos sobre a utilização de biossorventes como técnica de tratamento de efluentes contaminados com metais pesados. Ele traz a ideia do quão positivo é o emprego dessa nova tática, estabelecendo em seus primeiros parágrafos os prejuízos causados pela presença desses metais, e também as desvantagens na viabilidade da utilização dos métodos até então comuns. Além disso, mostra como tais métodos ocasionam efeitos colaterais, como novos resíduos indesejáveis, o oposto da sorção feita a partir do material biológico.
O texto deixa claro que tal artifício precisa ser estudado e testado para cada caso. Assim, mesmo sendo uma solução para alguns problemas no procedimento de sorção, a biossorção tem seus pontos fracos, pois para cada tipo de efluente e/ou metal, seria necessário o uso de um agente biológico diferente, o que descarta a possibilidade de um agente universal. Mas ainda assim essas pesquisas aparentam ser algo mais vantajoso do que continuar usando os métodos químicos.
No entanto, outros trabalhos salientam a existência de mais fatores desfavoráveis na biossorção. Graziela Salvador (2009), em seu estudo da adsorção de cobre, afirma que o método biológico faz a remoção incompleta dos metais e os equipamentos para sua utilização são de alto custo.
Segundo SILVA et al. (2014), embora alguns metais sejam “essenciais em processos metabólicos vitais aos organismos”, são considerados os mais graves poluentes e possíveis causadores de mutações e tumores. Essa afirmação deixa claro a importância da sorção, sendo indispensável a discussão a fim de encontrar o melhor método para sua total eficácia. No texto, é explicado com detalhes como age no organismo a exposição desses metais, para sustentar a afirmação.
Contrariando a ideia proposta no trabalho de Graziela Salvador (ibid.), os autores de Biossorção de metais pesados: uma revisão garantem que a estratégia biológica é extremamente mais eficaz que a química, principalmente em grandes escalas, além de ter seu custo elevado apenas na etapa inicial, durante as pesquisas. Enquanto, segundo eles, o método químico mantém seu custo elevado até o último momento.
Mesmo com oposição, a biossorção se mantém firme como grande concorrente das vigentes ferramentas de sorção. E conforme o artigo, ela ganha força e credibilidade nas regulamentações ambientais como tecnologia alternativa na remoção de metais pesados, já que nos últimos anos tem apresentado um melhor desempenho, devido à empatia que materiais biológicos têm por elementos metálicos.
Tais tratamentos utilizam um agente biológico específico para remoção de contaminantes de um meio líquido. O trabalho mostra que para ser considerado um biossorvente competente, ele deve apresentar uma série de fatores que especificam sua capacidade, além de ser econômico e vantajoso em relação aos demais agentes (que é, na verdade, o principal motivo para sua utilização). Microrganismos são bastante particulares, pois para que trabalhem de forma correta é necessário que todas as condições estejam favoráveis exclusivamente para eles (volume, temperatura, pH, molaridade, etc.). Portanto, a espécie e ferramenta utilizadas para a sorção diferem a escala e qualidade do produto final, assim como a concentração e propriedades do metal e do sorvente também interferem. Uma grande parte do texto exemplifica e define cientificamente como esses processos acontecem, para comprovar o ponto.
Estudos feitos por Dr. Ivo Homrich Schneider (1995), mostram que alguns procedimentos químicos podem alterar o pH do meio em que ocorrerá a sorção. Isso sustenta a tese de que a biossorção pode ser mais promissora, ja que de acordo com Biossorção de metais pesados: uma revisão, “o valor do pH da solução é um dos fatores que mais afeta a sorção de metais pesados”, dessa maneira, pode deteriorar a estrutura do biossorvente, ja que a adsorção depende do pH. Concluindo, o pH elevado melhora a adsorção, mas, ao ultrapassar o nível limite, torna a remoção metálica extremamente complexa.
 Um importante fator determinante para o material a ser aplicado é a isoterma de adsorção. O texto expressa o termo “isoterma de adsorção” como: “o que expressa a relação entre a quantidade do metal que é sorvido por unidade de massa do biossorvente e a concentração do metal em solução no equilíbrio a uma determinada temperatura”. Ou seja, a isoterma de adsorção é a comparação de equilíbrio entre a concentração na fase líquida e a molaridade nas partículas adsorventes a uma determinada temperatura.
Assim como afirma o trabalho, “Os estudos de cinética constituem o primeiro passo para compreender o processo de biossorção”, dessa maneira, a cinética se torna essencial para a determinação da velocidade catalisadora da reação de sorção. Ela pode ser calculada empregando os modelos matemáticos de pseudo-primeira ordem (capacidade de adsorção) e pseudo-segunda ordem (tempo de adsorção), como afirma o artigo. Segundo ele, o modelo de pseudo-primeira ordem é aplicável apenas nos primeiros 20-30 minutos iniciais da sorção, e o de pseudo-segunda ordem depende da quantidade de íon metálico presente na superfície do adsorvente. Sendo assim, o de pseudo-primeira ordem é aplicável melhor na teoria, ja que o resultado final é o fator determinante na aplicação experimental. Já o de pseudo-segunda ordem, por ser variável em cada situação específica, é mais preciso em casos reais.
Bioprocessos começam em escalas pequenas no laboratório, aumentando para maiores, até atingir a escala industrial no reator. Normalmente são tomadas precauções para que, ao escalar, nada além da quantidade de produto altere. De acordo com o texto de SILVA et. al., na biossorção em grande escala é importante que o reator mantenha suas variáveis sem mudanças, para não alterar o produto final esperado. Buscando tal, são utilizados reatores contínuos por apresentarem essas características.
Consoante a isso, SILVA et al. (2014) descrevem os processos ocorridos m três dos principais tipos de reatores utilizados, o de colunas de leito fixo, o UASB e o de colunas de leito fluidizado. Cada um deles é rentável em uma determinada situação. Como o reator de colunas de leito fixo consente que o biossorvente seja reutilizado, talvez seja melhor para produtos em que o biossorvente tenha o preço elevado ou seja dificultosa sua obtenção. Já o reator UASB pode ser mais aproveitoso em cenários brutos de contaminação. E o último reator citado, o de colunas de leito fluidizado, provavelmente seria preferível em casos em que pequenas contaminações não sejam tão prejudiciais.
Referências
SALVADOR, G., Estudo da adsorção de cobre (II) usando como adsorvente pó da casca de coco verde ativada com hidróxido de sódio, Florianópolis: UFST, 2009.
SCHNEIDER, I.A., “Biossorção de metais pesados com a Biomassa de macrófitos aquáticos”, Porto Alegre: UFRS, 1995.
SILVA et. Al., Biossorção de metais pesados: uma revisão, Sumé: Saúde e ciência, 2014.