Sílica feita a partir de cascas de arroz

A sílica (SiO2) é uma das matérias-primas mais utilizadas no mundo, entre suas aplicações estão vidros, células solares, cerâmicas refratárias e até mesmo pasta de dente. Dessa forma, centenas de milhares de toneladas são produzidos todos os anos pelo mundo.

Entretanto, a forma tradicional que esse material é produzido não é a forma mais eficiente, tanto em termos energéticos quanto em econômicos.  Para fazê-la, o metal silício é aquecido junto com o carvão do tipo antracite até temperaturas muito altas (3500°C) para formar compostos de silício.

Um professor de Engenharia de Materiais da University of Michigan, chamado Richard Laine,  inventou um processo que além de ser mais eficiente do que o tradicional, utiliza resíduos no processo. Segundo o professor com esse processo é possível salvar seis toneladas de emissão de carbono por cada tonelada de material produzido e custa 90% a menos. Incrível, não?

E qual a fonte de material para esse novo método?

Resíduos de agricultura!

A maioria dos resíduos industriais contém sílica, como por exemplo cascas de arroz, que são produzidas centenas de milhões de toneladas anualmente. E o que é feito com elas? Muitas vezes são queimadas e utilizadas como fonte de energia e suas cinzas (que também contém muita sílica) são descartadas em lixões ou aterros sanitários.

85Casca de arroz

Obter a sílica dos resíduos agrícolas não é tão fácil assim, graças à forte ligação química entre o silício e o oxigênio. Mas Laine conseguiu quebrar essa ligação de forma simples e barata com ajuda de etileno glicol, ou anticongelante e etanol, ou álcool de cereais.

O etilenoglicol com uma pequena porcentagem de hidróxido de sódio enfraquece a ligação química entre a sílica e a cinza de casca de arroz no começo do processo, dissolvendo a sílica em uma solução líquida. Então a solução é aquecida até 200°C para obter a sílica como um polímero anticongelante de sílica, que pode ser filtrado com o intuito de separar o polímero do restante das cinzas.

Devido às estruturas similares do etanol e do etilenoglicol, adicionando o etanol ao polímero, ele vai substituir o anticongelante, que vai poder ser removido e reutilizado. Assim a sílica pode ser isolada do álcool através do destilamento e obtêm-se um material com alta pureza (99,9%).

O professor está comercializando a sílica feita por esse processo através da empresa que ele formou, a Mayasil. A produção ainda está em fase de teste, principalmente para saber se ela será ou não escalável.

Como o professor diz no vídeo abaixo, eles fizeram as cinzas passarem de um resíduo negativo no mundo para algo valioso. Aí está a engenharia de materiais mudando o mundo mais uma vez!

Referências:

Video: New ‘green’ method for large-scale silica production gives agricultural waste a purpose

Going green: ACerS member pioneers sustainable approach for high-purity silica production


As cascas de arroz também podem ser reaproveitadas para fazer Ecocimentos!

 

Compartilhar Matéria:

5 thoughts on “Sílica feita a partir de cascas de arroz”

    1. Oi Marcel! Muito obrigada pela sua contribuição. Durante o último ano fiquei sabendo de várias pesquisas brasileiras que utilizam a casca de arroz como matéria-prima. É extremamente importante valorizarmos as pesquisas que são feitas aqui no Brasil e não só a no exterior. Vou complementar o post com a sua contribuição ou fazer um post novo falando sobre o trabalho de vários pesquisadores com esse resíduo no Brasil. Obrigada mais uma vez 🙂

  1. Estamos fazendo um trabalho de logística reserva e engenharia circular na Região Norte do Paraná.
    Produção de madeira bio-sintética em processo de extrusão + fase de reator, produtos perfis e chapas para mais diversas aplicações.
    Material prima a ser usada, RSI, material sintético plásticos e termo plásticos e similares, atualmente destinados para aterro sanitários + 30 % de carga vegetal e neste caso a opção deve ser a palha de arroz, produto em ambulância na nossa região ou qqr outra fibra vegetal – fibras curtas.
    Dispõe registro trabalho ou materiais para esta modalidade de aplicação ?
    ex.. Processo similares a WPC (?)

    Saberiam informar a densidade da palha de arroz ?
    ( comparativo com os polímeros mais comuns..ex.. PEBDL – PEAD, BOPP, PA, PP)

    Possuem histórico e ou estudos sobre a processabilidade da casca de arroz em processo de extrusão ?
    ex. ( 30% + aparas de resinas polimericas cfe mencionado acima )

  2. Aqui em minha empresa, na qual é uma grande cooperativa agroindustrial, possuí uma usina termoelétrica para sustentar a própria sede e vender a energia restante, a casca que é utilizada na queima é usada apenas como adubo nas plantações. Uma vez tentaram investir na produção de sílica mas não deu certo por ser um processo complicado.

Deixe uma resposta

O seu endereço de e-mail não será publicado. Campos obrigatórios são marcados com *