Lifecycle assessment of environmental and economic impacts of nano-iron synthesis process for application in contaminated site remediation

Nanopartículas de ferro valência zero na imobilização de arsênio e chumbo em Latossolo contaminado com rejeitos da mineração

“…A nanotecnologia é um dos setores que mais cresce na economia com mais de 1600 produtos comercializados para uso ambiental, pessoal, médico e militar (Vance et al, 2015;Libralato et al, 2017). O termo nanomaterial é utilizado para designar materiais que apresentam pelo menos uma de suas dimensões entre 1 e 100 nm, enquanto a definição de nanopartícula leva em conta duas dimensões com esse tamanho (Mackenzie e Georgi, 2019;Visentin et al, 2019). Em perspectiva, uma célula bacteriana tem um diâmetro médio na ordem de 1 µm (1000 nm).…”

“…O uso de nanopartículas, principalmente de óxidos metálicos e de materiais de carbono, tem sido relatado na remediação de água e sedimentos contaminados (Stefaniuk et al, 2016;Bui et al, 2017), entre os quais se destacam as nFe (Zhao et al, 2016;Lefevre et al, 2016;NanoRem, 2017;Visentin et al, 2019). Características do material tais como baixa solubilidade e biodegradabilidade, baixa toxicidade de Fe, curto tempo de tratamento e menor custo de produção comparado ao de outras nanopartículas são responsáveis pela sua ampla adoção Visentin et al, 2019;Cai et al, 2019).…”

“…A abordagem de "baixo para cima" ocorre em laboratório e inicia-se purgando N2 em água ultrapurificada, seguida pela dissolução de sais de Fe (II) ou Fe (III) e adição de um agente redutor, sendo o borohidreto de sódio (NaBH4) o mais utilizado (Mackenzie e Georgi, 2019). Há outras abordagens de produção em larga escala como a redução termoquímica de óxidos de Fe, principalmente ferrihidrita que ocorre em escala nanométrica, submetida a altas temperaturas (~500°C) na presença de gás H2 (Visentin et al, 2019;Filip et al, 2019). Este último processo é utilizado pela empresa que comercializa as nanopartículas utilizadas nesse trabalho.…”

“…As estratégias de estabilização por meio da aplicação de materiais sorventes e corretivos capazes de imobilizar EPTs in situ são utilizadas como alternativa às técnicas de escavação, transporte e aterro (Kumpiene et al, 2010;Kumpiene et al, 2019). Os materiais sorventes podem ser utilizados isolamente ou em combinação com outras estratégias que favoreçam a diminuição da biodisponibilidade aos organismos do solo e o risco de propagação dos EPTs no ambiente (Thomé et al, 2019).…”

“…Nanomateriais são excelentes sorventes devido à elevada área superficial e alta energia livre de superfície (Maurice e Hochella, 2008). Nanopartículas de óxidos metálicos e materiais de carbono tem sido amplamente utilizadas na remediação de água, solos e sedimentos contaminados com destaque para as nanopartículas de ferro valência zero (nFe), um dos nanomateriais mais estudados e utilizados para remediação ambiental nos últimos 20 anos (Stefaniuk et al, 2016;Zhao et al, 2016;Bui et al, 2017;Visentin et al, 2019). A aplicação de nFe já apresentou bons resultados na remediação de solos contaminados com poluentes orgânicos persistentes, como hidrocarbonetos halogenados e etenos clorados, bem como, na imobilização de Cr, As, Pb, Hg, Ni e Zn (Chen et al, 2014;Gao et al, 2018;Yu et al, 2019).…”