Biochar de coco verde: efeito da temperatura de pirólise nas propriedades físico-químicas e no potencial de aplicação como bioadsorvente e sequestrante de carbono

Abstract

O crescente volume de resíduos agroindustriais e a necessidade de soluções sustentáveis para o tratamento de efluentes têm impulsionado o desenvolvimento de tecnologias baseadas em biomassa, como o biochar. Produzido via pirólise, esse material carbonáceo destaca-se pela estabilidade, porosidade e presença de grupos funcionais capazes de atuar na adsorção de poluentes e na retenção de carbono no solo. Nesse contexto, resíduos de coco verde, abundantes no Nordeste brasileiro e ricos em lignocelulose, representam uma matéria-prima estratégica para a produção de biochar. Este trabalho investigou a produção de biochars a partir de resíduos de coco verde (Cocos nucifera L.) submetidos à pirólise nas temperaturas de 300, 500 e 700 °C, avaliando como as condições térmicas influenciam a formação, as propriedades físico-químicas e o potencial de aplicação dos materiais gerados. A metodologia incluiu o pré-tratamento da biomassa, pirólise controlada, análise imediata e elementar, espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier, microscopia eletrônica de varredura acoplada à espectroscopia por dispersão de energia, análise termogravimétrica associada à termogravimetria derivada e calorimetria exploratória diferencial, além da determinação de pH, condutividade elétrica, ponto de carga zero e quantificação de macro e micronutrientes por espectrometria de emissão óptica com plasma acoplado indutivamente. Também foram realizados ensaios de adsorção em batelada e estimativas de estabilidade do carbono segundo os modelos de Woolf e Puro.Earth. Os resultados indicaram que o aumento da temperatura reduziu o rendimento sólido e a matéria volátil, enquanto elevou o teor de carbono fixo, a aromatização e a estabilidade térmica dos biochars. O biochar produzido a 300 °C apresentou maior quantidade de grupos funcionais oxigenados, favorecendo interações químicas; já o biochar produzido a 500 °C e o biochar produzido a 700 °C exibiram maior estabilidade estrutural. No teste de adsorção, o biochar demonstrou elevada eficiência para íons Pb²⁺ e Cd²⁺, comparável ou superior a valores reportados na literatura. As análises de estabilidade confirmaram que biochars produzidos a altas temperaturas podem reter mais de 60% do carbono inicial por períodos superiores a 100 anos, evidenciando forte potencial para sequestro de carbono. Assim, confirma-se que os resíduos de coco verde são uma fonte promissora para produção de biochar, com aplicações relevantes em remediação ambiental e mitigação climática.