Por dentro da gasolina

Pesquisador desenvolve técnicas de baixo custo para determinar quantidade de metais pesados em combustíveis. Estudo, que ganhou o Prêmio Petrobras de Tecnologia, pode ajudar indústria no controle de qualidade e na preservação ambiental

Por Fábio de Castro

Agência FAPESP – Quando o petróleo é extraído, pode conter metais pesados, como mercúrio e chumbo, que permanecem nos subprodutos como gasolina e óleo diesel. A indústria petrolífera tem dificuldade em determinar a presença em baixos níveis dessas substâncias tóxicas que, além de prejudicar a qualidade do petróleo, podem causar graves impactos ambientais, que vão da perfuração do poço a emissões provenientes dos combustíveis derivados.

Para contornar o problema, seria preciso encontrar uma forma de detectar metais pesados simples, eficiente e barata. E foi justamente essa a contribuição do químico Rodrigo Alejandro Muñoz com a tese Desenvolvimento de métodos eletroanalíticos para determinação de metais e ânions em combustíveis derivados do petróleo, defendida em 2006 no Instituto de Química da Universidade de São Paulo (IQ-USP), sob orientação do professor Lúcio Angnes. O trabalho ganhou, no mesmo ano, o Prêmio Petrobras de Tecnologia na área de tecnologia de preservação ambiental.

Além do prêmio, o trabalho de Muñoz, que contou com bolsa da FAPESP, deu origem a 12 artigos publicados em revistas científicas brasileiras e internacionais. "Foi bastante valorizado o fato de eu ter desenvolvido um método que envolve o uso de banhos ultra-sônicos para a extração de metais de óleos lubrificantes, além de matéria-prima barata para o método de detecção, como por exemplo eletrodos de ouro obtidos a partir de CDs. Essa técnica emprega aparelhos acessíveis a qualquer laboratório", disse à Agência FAPESP.

Muñoz, que atualmente é pesquisador do Centro para Bioeletrônica e Biossensores da Universidade do Estado do Arizona, nos Estados Unidos, explica que a implementação de métodos de extração auxiliados por ultra-som aumenta a freqüência de análises possíveis. "Podemos tratar dezenas de amostras simultaneamente, o que facilita a aplicação em laboratórios para as análises de rotina", disse.

Outra vantagem é que o banho ultra-sônico inclui o tratamento das amostras para que essas possam ser analisadas em meio aquoso, onde podem alcançar baixos níveis de concentração. Além disso, o procedimento de preparo de amostras é executado nas condições ambiente de temperatura e pressão, oferecendo segurança para o analista.

Antes, para fazer a análise diretamente no petróleo, a amostra era digerida elevando a temperatura a 220 graus. Com o novo método, a extração é feita em 15 minutos, em temperatura ambiente. "Ao mesmo tempo, consegue-se estender a escala de todo o processo e extrair esses metais, que são um problema tanto em termos ambientais quanto no controle de qualidade", afirmou.

Além do banho de ultra-som, o pesquisador estudou a utilização de sondas ultra-sônicas que, embora seja uma técnica mais cara, produz uma energia localizada de maior intensidade e, portanto, de maior eficiência..

"A sonda ultra-sônica é implantada dentro da célula eletroquímica, onde estão dispostos os eletrodos. Ali, uma parte da amostra é colocada e, ao mesmo tempo em que se faz a extração do metal, o elemento é acumulado em um dos eletrodos e um sinal de corrente é gerado devido ao fenômeno de redissolução deste elemento, que correlacionamos com o conteúdo do metal na amostra", explica.


Diversidade de métodos

As técnicas de ultra-som, no entanto, foram apenas uma parte do trabalho. Rodrigo Muñoz estudou métodos de decomposição de amostras de petróleo, óleos lubrificantes, óleo diesel e de óleos combustíveis em diferentes fornos de microondas em colaboração com o grupo de pesquisa do professor Pedro Vitoriano de Oliveira. Cada um foi adaptado à técnica eletroquímica de detecção mais adequada. As metodologias de análise, todas de baixo custo, incluíram técnicas de voltametria de redissolução e eletroforese capilar.

"Não fiquei apenas nos derivados de petróleo. Trabalhei também com álcool combustível, desenvolvendo uma metodologia de análise para determinação direta de cobre e chumbo", conta. Com a técnica de eletroforese capilar, Muñoz e sua equipe, em colaboração com o professor Claudimir do Lago, conseguiram um meio eficaz para determinar íons inorgânicos no álcool combustível.

De acordo com o pesquisador, embora os metais pesados estejam em concentrações muito pequenas nas emissões provenientes de combustíveis, o efeito acumulado é potencialmente prejudicial à saúde e ao meio ambiente. "São baixas concentrações, mas em uma cidade como São Paulo, com quase 6 milhões de veículos, muitos deles mal regulados, o acúmulo desses elementos tóxicos é considerável", afirma.

Nos Estados Unidos, o pesquisador trabalha com o desenvolvimento de dispositivos portáteis para a detecção de explosivos, que poderão ser utilizados principalmente em aeroportos norte-americanos.

O prêmio da Petrobras, pelo qual Muñoz recebeu R$ 20 mil reais, também deu direito a uma bolsa de pós-doutorado, a ser iniciada quando o pesquisador retornar ao Brasil, em meados deste ano. "Ainda não tenho um projeto definido, mas pretendo voltar e trabalhar com outras técnicas de análise voltadas para o biodiesel", disse.