Hidrocarvão a partir do método HTC do lodo residual da indústria sucreoalcooleira como absorvente de malathion.

Abstract

O uso de agrotóxicos para o controle de pragas na agricultura vem se intensificando no decorrer dos anos, teve início com substâncias químicas à base de cobre e arsênio, porém com o passar do tempo evoluiu para o uso intensificado de organoclorados (compostos que contém cloro), como o diclorodifeniltricloroetano (DDT), e atualmente são utilizados diversos agrotóxicos, incluindo o Malathion. Esse inseticida é muito utilizado no agronegócio brasileiro, tem atuação no bloqueio da enzima acetilcolinesterase (AChE) responsável pela passagem dos impulsos nervosos, porém sua aplicação de forma excessiva vem gerando graves impactos ambientais, como a contaminação do solo, da água e do ar, além disso com uso incorreto pode acarretar sérios danos à saúde humana. Processos naturais ou industriais, como a lixiviação e a percolação, e atitudes antrópicas, como a maneira incorreta de descarte de embalagens, intensificam essa contaminação. Outro resíduo formado no setor da agricultura é a vinhaça, subproduto das indústrias sucroalcooleiras. O lodo obtido a partir de sua decantação é reconhecido pelo seu benefício fertilizante, entretanto, devido aos microrganismos presentes nessa matéria, apresenta complicações quando adicionado diretamente no solo, sem nenhum tratamento. Uma alternativa promissora é a carbonização hidrotermal (HTC), um método eficiente e de baixo custo, que transforma resíduos orgânicos em hidrocarvão, material carbonáceo, que pode ser utilizado como combustível sólido, adsorvente e condicionador de solo. Esse processo ocorre no meio aquoso, sob altas temperaturas, dessa forma ocorre a valorização dos resíduos agrícolas e a diminuição de seus impactos ambientais. O hidrocarvão obtido por esse método tem propriedades adsortivas, devido sua alta porosidade e quimissorção, portanto, tem grande capacidade para adsorver o poluente Malathion de recursos hídricos.

The use of pesticides for pest control in agriculture has intensified over the years. Initially, chemical substances based on copper and arsenic were employed, later evolving into the widespread application of organochlorines, such as dichlorodiphenyltrichloroethane (DDT). Currently, a variety of pesticides is used, including Malathion. This insecticide, widely applied in Brazilian agribusiness, inhibits the enzyme acetylcholinesterase (AChE), which is essential for nerve impulse transmission. However, its excessive or improper use has generated severe environmental impacts, including soil, water, and air contamination, as well as significant risks to human health. Natural or industrial processes, such as leaching and percolation, along with inadequate disposal of pesticide containers, further intensify this contamination. Another residue produced in the agricultural sector is vinasse, a by-product of sugar-alcohol industries. The sludge obtained after its decantation is recognized for its fertilizing potential; nevertheless, due to the microorganisms present in this material, it poses complications when applied directly to the soil without prior treatment. A promising alternative is hydrothermal carbonization (HTC), an efficient and low-cost method that converts organic residues into hydrochar, a carbonaceous material that can be used as a solid fuel, adsorbent, or soil conditioner. This process occurs in an aqueous medium under high temperatures, enabling the valorization of agricultural residues while reducing their environmental impacts. The hydrochar produced through HTC exhibits strong adsorptive properties due to its high porosity and chemisorption capacity, making it highly effective for removing the pollutant Malathion from water resources.