Grupo é destaque por pesquisas na descontaminação de águas

O projeto trata da transformação do tabaco, proveniente de cigarros apreendidos como produto de contrabando na fronteira com o Paraguai, em um material adsorvente (carvão ativado) que remove metais e agrotóxicos de efluentes contaminados. Este projeto coordenado e orientado pelo professor Dr. Affonso Celso Gonçalves Jr. tem parceria com a Justiça Federal do Paraná, apoio do Juiz Federal Matheus Gaspar e coorientação do Dr. Daniel Schwantes.

A pesquisa já gerou uma dissertação de Mestrado orientada pelo professor Affonso e defendida pela Engenheira Ambiental Jéssica Manfrin, além de projetos de Iniciação Científica. Também foi publicado recentemente um capítulo de livro na obra “(Re)Definições das fronteiras” lançado pelo Instituto de Desenvolvimento Econômico e Social de Fronteiras (IDESF) recentemente em Coimbra (Portugal) que conta com a colaboração do Grupo de Estudos em Solos e Meio Ambiente (GESOMA) com o capítulo intitulado "Cigarette smuggling X Environmental pollution: sustainable alternatives to water remediation".

Nos últimos anos o professor/doutor Affonso Celso Gonçalves Júnior, (Pesquisador produtividade nível 1 pelo CNPq), do Centro de Ciências Agrárias do Campus de Marechal Cândido Rondon da Universidade Estadual do Oeste do Paraná (Unioeste) juntamente com sua equipe do Grupo de Estudos em Solos e Meio Ambiente (GESOMA-CNPq) têm realizado inúmeros projetos científicos focados na área de Ciências Ambientais e Ciências Agrárias, mais especificamente com trabalhos voltados para remediação de águas contaminadas por metais e agrotóxicos utilizando resíduos agroindustriais. Além de coordenar o GESOMA, o professor Affonso também coordena o Laboratório de Química Ambiental da Unioeste desde o ano de 1999 e desde então, inúmeras pesquisas e trabalhos científicos têm sido realizados pela sua equipe, que atualmente conta com orientados de pós-doutorado, doutorado, mestrado e acadêmicos de iniciação científica que atuam sob sua orientação direta.

Águas contaminadas

O desenvolvimento dos trabalhos científicos na área de remediação de compartimentos ambientais teve início no ano de 2002 utilizando resíduos de casca de camarão para fabricação de uma resina a base de quitosana para adsorção e remoção de alguns metais e outros elementos químicos de águas e solos. Em 2011 Affonso realizou seu segundo pós-doutorado, desta vez na Universidade de Santiago de Compostela (Espanha) e assim o GESOMA intensificou o trabalho com resíduos da agroindústria na linha de pesquisa ‘Sistemas de Produção Sustentáveis’. Os pesquisadores sob sua orientação, utilizam alguns resíduos provenientes da agroindústria que normalmente seriam descartados por não apresentarem nenhum benefício ou valor agregado. Estes resíduos são preparados em laboratório e utilizados in natura ou quimicamente modificados. Mais recentemente, um projeto em parceria com a Justiça Federal do Paraná viabilizou a aquisição de alguns equipamentos, dentre esses um forno que possibilita a produção de carvão ativado a partir destes resíduos.

Os diferentes materiais produzidos (in natura, modificados quimicamente e carvões ativados) podem ser utilizados em filtros visando à remoção de metais tóxicos e agrotóxicos de águas contaminadas por um processo conhecido como adsorção (física e/ou química).

Todos os resíduos são utilizados como materiais adsorventes (filtrantes) alternativos e sustentáveis e são testados em relação a quantidade de massa e pH ideais, parâmetros cinéticos, condições de equilíbrio; termodinâmica e possibilidades de reaproveitamento. Os materiais que já foram testados in natura e/ou modificados quimicamente são: casca de mandioca, casca de pinus, sementes de canola, crambe e moringa oleífera, casca da castanha do Brasil, casca da castanha de caju, caroço de açaí e pinhão manso.

Recentemente o GESOMA tem trabalhado com a produção de carvões ativados de canola (Dissertação de Mestrado da Engenheira Ambiental Andréia Schiller) e tabaco (Dissertação de Mestrado da Engenheira Ambiental Jéssica Manfrin) visando remediação de recursos hídricos. O uso da torta de sementes de canola, após a extração do óleo, justifica-se pela necessidade de agregar mais valor a este resíduo o qual necessita maior diversidade de usos devido ao aumento da produção desta cultura na Europa. Já o uso do tabaco surgiu em virtude do aumento do contrabando de cigarros, sendo que o material apreendido não possuí destinação ambientalmente adequada. Nessa perspectiva e na busca de alternativas ambientais sustentáveis, os carvões ativados obtidos nestes trabalhos possuem potencial para remediação de águas contaminadas por metais e agrotóxicos, atendendo assim, aos objetivos do desenvolvimento sustentável.

Visando a proteção intelectual das pesquisas desenvolvidas pelo GESOMA, alguns destes processos ou produtos já foram depositados na forma de pedido de patentes junto ao Instituto Nacional de Propriedade Industrial via o Núcleo de Inovações Tecnológicas (NIT) da Unioeste.

Conforme a equipe de pesquisadores liderada por Affonso, estes filtros, contendo os materiais adsorventes in natura; modificados quimicamente ou na forma de carvões ativados, podem ser utilizados de maneira muito simples. Desde a utilização 'caseira' de recipientes plásticos, contendo o material biossorvente ou até mesmo a produção em escala de filtros comerciais com estes biossorventes alternativos.

Sendo assim, os resíduos antes descartados, agora poderão ser reutilizados de acordo a capacidade de cada um dos adsorventes estudados. As quantidades (massas) dos materiais preparados (in natura; modificados quimicamente ou na forma de carvões ativados) a serem utilizados, para filtrar um litro de água contaminada por metais e/ou agrotóxicos, conforme os estudos do GESOMA, variam de 4 a 8g do material adsorvente. Portanto percebe-se que a quantidade de massa necessária de cada um dos biossorventes são mínimas para filtrar cada litro de água potencialmente contaminada e, portanto, a viabilidade econômica é fantástica.

Estes trabalhos científicos têm gerado teses de doutorado, dissertações de mestrado e inúmeros artigos científicos internacionais e nacionais, capítulos de livros internacionais, além de diversas premiações, dentre as quais podemos destacar: projeto finalista do Prêmio Santander Ciência e Inovação edição 2014, projetos finalistas do Prêmio da Agência Nacional de Águas (ANA) edições 2012 e 2014 categoria Pesquisa e Inovação Tecnológica e diversos trabalhos premiados em eventos científicos nacionais e internacionais.

Trabalhos inovadores

Diferentes projetos inovadores estão sendo desenvolvidos sob orientação do professor Affonso, dentre os quais destacam-se trabalhos relacionados à contaminação em solos e lençóis freáticos, causada pela aplicação desenfreada de dejetos suínos em solos agrícolas.

Outro projeto está relacionado ao transporte de agrotóxicos no perfil de solos cultivados e avaliação da contaminação com o uso de lisímetros de sucção e simulador de chuva junto ao lisímetro de percolação do Grupo de Estudos em Solos e Meio Ambiente (GESOMA). Neste trabalho o objetivo principal é avaliar o comportamento, dinâmica e mobilidade de pesticidas em solo cultivado com milho (verão/inverno).

GESOMA

Segundo Affonso, os trabalhos científicos desenvolvidos pelo Grupo de Estudos em Solos e Meio Ambiente (GESOMA), tem o foco em um ambiente sustentável onde são estudados o comportamento e a mobilidade dos contaminantes nos compartimentos ambientais, e também, o reaproveitamento de resíduos que certamente seriam descartados como lixo, o que atualmente representa um problema de grande magnitude no mundo todo.

O sucesso de todos estes projetos é fruto de um efetivo trabalho em equipe e parcerias científicas, pois sem isso não seria possível o desenvolvimento da ciência e tecnologia de forma ética e eficaz. O GESOMA tem apresentado um excelente desenvolvimento científico em virtude dos projetos aprovados na área de Ciências Ambientais e das inúmeras parcerias com universidades internacionais, dentre as quais, as universidades de Porto e Lisboa (Portugal), universidades de Barcelona, Madrid e Santiago de Compostela (Espanha) e com as universidades de Halle-Saale e Leipzig (Alemanha). Destacam-se ainda as parcerias nacionais com as seguintes universidades: UFRA-PA, UEM-PR, UEL-PR, FURB-SC e UFPR-PR.

Nos últimos anos, projetos do GESOMA na área de remediação de águas contaminadas foram aprovados junto ao Conselho Nacional do Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq), Ministério da Ciência, Tecnologia, Inovações e Comunicações (MCTIC) e Fundação Araucária, com isso o Laboratório de Química Ambiental está sendo equipado de forma a atender o desenvolvimento destas pesquisas científicas.

Segundo o professor Affonso, o desenvolvimento sustentável não pode ser considerado um sistema estático, mas sim um processo dinâmico de constante transformação no qual a exploração de recursos, a orientação do desenvolvimento tecnológico e definição de políticas devem ser realizadas de modo consistente com as expectativas de futuro, mas sem perder o foco nas atividades e necessidades presentes.