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Conheça um pouco mais sobre a produção de metais por nanotecnologia


A nanotecnologia já faz parte de vários processos industriais, tornando-se cada vez mais comum trabalhar na escala nanométrica. Na produção de metais, a técnica que utiliza nanotecnologia é chamada nanohidrometalurgia magnética (NHM) e, além de ser brasileira, permite que o processo seja mais sustentável. Vamos conhecer mais sobre esse processo?

Imagem: http://revistapesquisa.fapesp.br/
Imagem: http://revistapesquisa.fapesp.br/

Na metalurgia, os processos pirometalúrgicos (que utilizam fornos de alta temperatura para trabalhar a matéria-prima) já são substituídos por técnicas menos poluentes, como a hidrometalurgia, na qual o minério que contém o metal é dissolvido em ácido ou com bactérias (lixiviação), de forma que esse metal é sequestrado por uma determinada molécula e separado da solução por meio de solventes orgânicos e agentes complexantes, sendo liberado quimicamente e recuperado com o auxílio de uma corrente elétrica. O problema é que a técnica, como qualquer outra, possui limitações – os solventes orgânicos são poluentes e a extração é complexa.

A nanohidrometalurgia magnética (NHM) pode ser uma alternativa favorável na extração de metais, principalmente de cobre. Ela foi desenvolvida na USP (Universidade de São Paulo) e já é pesquisada e aprimorada por brasileiros há um tempo. A técnica usa nanopartículas supermagnéticas ao invés de solventes orgânicos, em meio aquoso.

Imagem: http://www5.usp.br/
Imagem: http://www5.usp.br/

As nanopartículas são produzidas com magnetita e funcionam como pequenos ímãs, capturando os metais. Um campo magnético é utilizado para direcionar as nanopartículas para a superfície de um eletrodo, onde uma corrente elétrica permite a produção do metal. Todas as etapas podem ser realizadas em um único procedimento sequencial, evitando a necessidade de transporte para outro reator (como acontece na hidrometalurgia convencional). No final, as nanopartículas são regeneradas sem nenhum tratamento adicional e podem ser utilizadas em um número ainda não definido de ciclos. Com isso, o impacto ambiental é menor.

No vídeo abaixo, é possível conferir alguns dos pesquisadores responsáveis explicando o processo de maneira simples e didática:

A nanohidrometalurgia magnética pode também ser utilizada na recuperação de prata de radiografia e de cobre de placas de computadores descartadas, além de ser utilizada na produção de ligas metálicas. Enquanto a hidrometalurgia convencional leva dias para extrair os metais, o novo processo pode fazer isso em minutos. Além de economia de tempo, há redução no custo. Estudos de aplicação em larga escala estão em andamento para que a técnica possa ser aplicada em indústrias mineradoras.

Um dos metais beneficiados no novo processo é o cobre, utilizado em diversos setores (como eletrônica, transporte, máquinas, construção civil, dentre outros). Esse é um dos minerais dos quais o Brasil não domina o mercado, detendo apenas cerca de 1,5% das reservas mundiais, sendo que os minérios nacionais possuem baixo teor de cobre, mas são adequados para uso na nanohidrometalurgia.

Referências: CETEM, Ciência Hoje, FAPESP, NAP-NN USP.


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