Pesquisador Luiz Frederico Rodrigues durante a Missão Tucuxi / Foto: Arquivo Pessoal
Um ecossistema que cobre dois terços da superfície da Terra e que gera a maior parte do oxigênio que respiramos. Comemorada desde 1992, o Dia Mundial dos Oceanos tem como tema central neste ano “Revitalização: Ação Coletiva para o Oceano”.
De acordo com o secretário-geral da Organização das Nações Unidas (ONU), António Guterres, mais de um terço dos estoques de peixes são capturados a níveis insustentáveis do ponto de vista biológico. O secretário-geral também destacou que uma proporção significativa dos recifes de corais já foi destruída, ampliando a urgência de ação coletiva para revitalizar os oceanos.
De acordo com o pesquisador da PUCRS e do Instituto do Petróleo e dos Recursos Naturais (IPR) Luiz Frederico Rodrigues, estudos apontam que as mudanças climáticas e o aquecimento global são efeitos da ação humana no meio ambiente. “Atualmente, tem-se discutido muito sobre a intensificação do aumento da temperatura média dos oceanos devido à ação do homem. Uma das linhas de pesquisa mais trabalhadas procura entender se o aquecimento oceânico é um produto direto do aquecimento global”, afirma o pesquisador.
Segundo ele, as pesquisas demonstram que o aquecimento global é consequência da emissão de gases estufas na atmosfera, os quais são provenientes da queima de combustíveis fósseis, desmatamento e processos industriais. “O acúmulo desses gases na atmosfera impede que o calor da Terra se dissipe para o espaço, assim, os níveis globais da temperatura aumenta, inclusive dos oceanos”, explica.
Rodrigues foi um dos pesquisadores da Missão Tucuxi, uma parceria entre o IPR e a empresa SeaSeep, com o objetivo de amostrar e caracterizar as possíveis áreas contendo hidratos de gás ao norte do oceano brasileiro. Durante a missão, os pesquisadores desenvolveram um estudo pioneiro sobre origem da composição dos gases na Foz do Rio Amazonas. Os resultados do trabalho foram apresentados no artigo, Molecular and Isotopic Composition of Hydrate-Bound, Dissolved and Free Gases in the Amazon Deep-Sea Fan and Slope Sediments, Brazil, publicado na revista Geosciences, da Suíça.
Os hidratos são estruturas cristalinas compostas por gelo e gás e podem ser encontrados no subsolo marinho. Devido a sua grande concentração de gás metano, os hidratos são considerados uma alternativa energética no futuro (apesar de ser um recurso natural finito). Países como os Estados Unidos, Japão e Canadá já atuam em fases pilotos para produção dessa fonte de energia. No Brasil, o Projeto Conegas (que reúne três missões oceanográficas realizadas ao Sul do país e contou com a participação de pesquisadores da PUCRS e do IPR) e Missão Tucuxi foram pioneiras na descoberta e caracterização dos reservatórios de hidratos.
Para o pesquisador do IPR, o aquecimento oceânico pode contribuir para a desestabilização dos hidratos de gás e a liberação do metano na atmosfera. Além disso, Rodrigues aponta que o aquecimento global desencadeia uma série de efeitos de grande impacto, como o aumento do nível do mar, mudanças na salinidade, bem como prejuízos à biodiversidade devido a mudança de oxigenação. O pesquisador também destaca que, em relação ao clima, poderão ocorrer interferências nos padrões de ventos e chuvas, ou então, intensificação dos episódios de clima extremo, como os tufões. “Essas consequências podem atuar em conjunto, potencializando seus efeitos e afetando todo o planeta”, declara.
Para o pesquisador, ainda é necessário ampliarmos o entendimento sobre os oceanos para que a preservação se torne mais efetiva. “O oceano, apesar da evidente importância no complexo sistema de equilíbrio da Terra, é um dos elementos menos entendidos. Portanto, conhecer sua importância na dinâmica da vida seria um dos principais sentidos da conservação da vida na Terra”, conclui.
O Instituto do Petróleo e dos Recursos Naturais (IPR), criado em 2014, tem por objetivo fomentar, dar visibilidade e proporcionar um crescimento sustentado das ações da universidade em pesquisa, desenvolvimento e inovação na área de petróleo e recursos naturais. Constitui uma iniciativa conjunta da Petrobras e da PUCRS e representa a consolidação e ampliação do Centro de Excelência em Pesquisa e Inovação em Petróleo, Recursos Minerais e Armazenamento de Carbono (Cepac), inaugurado em 2007. Saiba mais clicando aqui.
Professora Sandra Einloft, pesquisadora responsável pelo estudo com CO2 / Foto: Camila Cunha
O excesso de gás carbônico (CO2) na atmosfera é o principal responsável pelo efeito estufa e pelas mudanças climáticas. Porém, quando ele é isolado, é possível transformá-lo em produtos muito úteis, como aditivos para combustíveis. É o caso do dimetilcarbonato, geralmente usado como aditivo no diesel para diminuir a emissão de fuligem e a poluição, e também dos polímeros, macromoléculas que podem ser utilizadas para fabricar peças que necessitam de resistência mecânica e transparência, toldos, coberturas, lentes de óculos, discos compactos e uso em eletrônicos.
Pensando nisso, a pesquisadora Sandra Einloft, decana da Escola Politécnica, iniciou o estudo Auxiliando na separação do CO2 produzido em processos industriais e do CO2 existente em campos de gás natural através de novos materiais. O objetivo da pesquisa é buscar alternativas para combater e reverter a emissão de CO2 na atmosfera, desenvolvendo soluções para separar este composto químico de fontes poluidoras ao mesmo tempo em que é utilizado para obter outros produtos.
Uma das fontes emissoras de gás carbônico são as correntes gasosas industriais, como o gás natural, também utilizado como combustível para veículos, o conhecido GNV. Sandra explica que, aproveitando resíduos que iriam para o lixo, é possível ter um rendimento triplo:
“Utilizamos a casca de arroz, que é o principal resíduo agroindustrial gerado no processamento desse cereal, para produzir sílicas modificadas, que são utilizadas para separar o gás carbônico emitido em usinas de produção de energia. Desta forma, a pesquisa contribui para a redução do aquecimento global e da geração de resíduos”.
Ou seja, nesse processo, o gás natural se torna um combustível ainda menos poluente, o CO2 é transformado em materiais úteis e os resíduos abundantes disponíveis a baixo custo, que iriam para o lixo, ganham uma nova utilidade.
Laboratório de Inovação em Materiais Poliméricos e Porosos Multifuncionais (LIMPPM), um dos espaços onde é realizado o estudo
A partir do CO2 também é possível obter o dimetil carbonato, usado na produção de corantes, produtos farmacêuticos, adesivos, detergentes e biolubrificantes. Na PUCRS, esse processo é realizado em laboratórios, localizados nos prédios 12 e 30, que contam com estrutura especializada.
“Nesses espaços são realizadas desde as sínteses (testes de reações químicas) de novos materiais, até as afinidades de materiais com o CO2 (como outros compostos reagem ao CO2 puro ou junto às demais misturas). Também fazemos a seletividade (para ver se o material feito tem mais interação com o CO2 do que com outros gases) e a caracterização dos materiais (a conferência de quais temperaturas são suportadas, testes de superfície, entre outros), além da microscopia”, explica a pesquisadora.
Sandra ressalta que essa transformação do gás carbônico é um processo químico complicado, pois o CO2 é um composto muito estável. “Como fazer isso sem gastar tanta energia?”, questiona, sobre a importância de se ter um olhar atento para a sustentabilidade e viabilidade de reprodução do projeto em outros locais.
A sílica é um componente extraído da casca de arroz e que permite essa alternativa mais ecológica. É ela quem ajuda a separar o CO2 dos gases, graças às moléculas de oxigênio com hidrogênio (o silício, sólido, que tem afinidade com o CO2) presentes em sua superfície, que permitem modificações e o tornam mais seletivo/compatível com o gás carbônico.
Espera-se que o estudo possa auxiliar a combater as consequências da presença humana e da exploração desenfreada dos recursos naturais do planeta Terra. Um dos exemplos mais perceptíveis disso, o aquecimento global, tem causado cada vez mais enchentes, ondas de calor e desertificações ao redor do mundo, reforça Sandra, demonstrando a relevância da pesquisa.
“Aqui (no Sul do País) deve chover muito mais, por exemplo. O ideal seria que tivéssemos mais energias de fontes renováveis, para além dos combustíveis fosseis e energia hidroelétrica”.
Até o momento, a pesquisa já conta com duas patentes, diversos artigos internacionais publicados e foi finalista no Prêmio ANP de Inovação Tecnológica.
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