Bagaço da cana é ótima matéria-prima para nanotubos de carbono

Com informações da Agência USP - 05/05/2011

Os gases emitidos na queima do bagaço da cana-de-açúcar são uma alternativa para a produção de nanotubos de carbono.

Além de representar uma solução parcial para a grande quantidade de resíduos gerada na produção de açúcar e de etanol, a técnica também vai baratear os custos de produção dos nanotubos.

A nova técnica para a produção de nanotubos de carbono foi desenvolvida pelo físico Joner Oliveira Alves, da USP.

Vantagens e aplicações dos nanotubos de carbono

Os nanotubos de carbono consistem de folhas tubulares coaxiais de grafeno, com diâmetros na ordem de nanômetros (10^{-9^{metros), ou seja, de um bilionésimo de metro.}}

Estes materiais possuem um vasto potencial de aplicações devido a propriedades como alta resistência química e mecânica, resistência à oxidação, à temperatura e à ruptura, baixa densidade, capacidade de transporte elétrico e flexibilidade.

Entre as aplicações dos nanotubos destacam-se o uso como aditivos para materiais poliméricos, materiais adsorventes de gases, aplicações biotecnológicas, adsorventes de metais pesados em efluentes e armazenamento de hidrogênio em células de combustível.

Custo dos nanotubos

Apesar das excelentes propriedades, o uso dos nanotubos de carbono é limitado devido ao elevado custo de produção destes materiais, obtidos principalmente via vaporização por laser de um alvo de grafite ou empregando-se decomposição de um hidrocarboneto (metano, acetileno, tolueno, etc.).

Segundo Alves, "o trabalho atinge esta limitação uma vez que foi utilizada uma metodologia consistente com uma produção em larga escala, e com o uso de fontes inovadoras de matérias-primas, que apresentam baixo custo e são ambientalmente sustentáveis".

Na pesquisa, o físico decidiu aliar duas coisas: usar os gases emitidos pela queima do bagaço da cana para a produção dos nanotubos, barateando os custos e dando um tratamento adequado ao resíduo da indústria canavieira.

lves explica que as aplicações usuais do bagaço são a queima para a produção de energia e, em menor escala, a adição para reforço na construção civil.

Tela de aço como catalisador

Além do bagaço de cana, Alves também estudou a queima de pneus usados, garrafas PET pós-consumo e resíduos da produção de etanol via milho.

Os experimentos mostraram que o bagaço da cana apresentou o melhor custo-benefício para a produção dos nanotubos.

Segundo o pesquisador, "os resultados dos testes mostraram que o emprego de uma tela de aço inoxidável como catalisador diminuiu as emissões de gases nocivos ao meio ambiente, como o metano e o gás carbônico (CO2).

"O material particulado coletado no sistema catalisador foi constituído por nanotubos de carbono de paredes múltiplas com diâmetros de 20 a 50 nanômetros (nm) e comprimentos na faixa de 10 a 40 micrômetros", explica.