Estudo do desempenho de compósitos de lignina extraída do bagaço de caju (Anarcadium occidentale L) como material adsorvente de corante sintético industrial

Abstract

A busca pelo equilíbrio entre o desenvolvimento econômico e a sustentabilidade do planeta, motiva diversas ideias e pesquisas a encontrarem soluções com viabilidade técnico-financeira, propondo assim, meios alternativos e promissores para o desenvolvimento de novos produtos, processos e serviços. Dentro dessa perspectiva, tem-se a busca por novos materiais, de baixo custo ou que sejam subprodutos de outros processos, que possam ser utilizados em processos adsortivos, bastante aplicados em diversos processos industriais como, por exemplo, no tratamento de efluentes. Então, o presente trabalho investigou o uso da lignina extraída do bagaço de caju como, também, do compósito de lignina com nanopartículas magnéticas, como adsorventes na remoção de corantes têxteis industriais em escala de laboratório, sendo avaliado o corante azul turquesa reativo como modelo. Os adsorventes estudados foram caracterizados por técnica de infravermelho transformada de Fourier (FTIR), por microscopia eletrônica de varredura (MEV), acoplado com espectroscopia de raios-X por energia dispersiva (EDS) e determinado o potencial Zeta. Nos estudos do processo de adsorção foi analisada a influência dos parâmetros pH, concentração do corante, quantidade de adsorvente e temperatura, avaliando o comportamento cinético e a isoterma do processo. Os melhores resultados de adsorção foram obtidos usando o compósito lignina-nanopartículas magnéticas (LIG-NPM) como adsorvente. O pH 2,0 favoreceu o processo de adsorção e a quantidade de adsorvente que apresentou melhores resultados foi 8 mg/mL. Os dados cinéticos foram melhores representados pelo modelo de pseudo-segunda ordem, com melhor coeficiente de correlação linear, e as isotermas de adsorção que melhor representou os dados experimentais foi a Isoterma de Langmuir. Os resultados obtidos nesse estudo de adsorção demonstram que o compósito LIG-NPM apresenta-se como uma potencial adsorvente, apresentando percentual de remoção de até 95% do corante reativo azul turquesa usando uma concentração de adsorvente de 8,0 mg/mL, podendo ser reutilizado por até três ciclos e sua característica magnética facilita o processo de separação, diminuindo gastos energéticos com o processo de filtração ou centrifugação. Também, LIG-NPM adsorveu aproximadamente 50% da concentração de corantes presente em um efluente industrial real. Então, o uso da lignina do bagaço de caju como adsorvente pode dar mais um destino alternativo a um dos subprodutos gerados da agroindústria do caju, o qual já é estudado como matéria-prima na produção de outros produtos como, por exemplo, etanol e xilitol, aplicando assim um contexto de biorrefinaria.