O uso de zeólitas tem registrado crescimento constante no mercado global, impulsionado por sua ampla aplicabilidade em setores como fabricação de detergentes, produção de catalisadores, tratamento de efluentes, captura de gás carbônico (CO₂) e uso agrícola como fertilizante e regulador de solo. Nesse contexto, a Diamante Energia, em parceria com o Centro Tecnológico SATC (CTSatc), desenvolve um projeto com foco na produção de zeólitas sintéticas a partir de resíduos do carvão, visando abrir novos mercados para o país e fomentar a geração de produtos inovadores na região carbonífera de Santa Catarina.
Iniciado em 2022 com um investimento de R$ 6,3 milhões, o projeto recebe apoio da Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (Embrapa), da Cooperativa Agroindustrial de Jacinto Machado (Cooperja), e da Celta Brasil, empresa de São Paulo ligada à Zeogroup, uma aliança internacional que atua de forma colaborativa na ampliação de pesquisas e no desenvolvimento de novos processos envolvendo zeólitas sintéticas, reunindo instituições de países como Brasil, Portugal, Colômbia, Itália e África do Sul. Além do suporte técnico, a Cooperja também disponibilizou uma área para o cultivo experimental de espécies vegetais, etapa fundamental para avaliar a eficácia do produto em condições reais de uso no campo.
Inicialmente com duração de 36 meses, o projeto recebeu um aditivo para a realização de testes com bicarbonato de amônio, composto utilizado como fertilizante no setor agroindustrial. Junto ao aporte adicional de R$ 875 mil efetivado pela Embrapa em 2024, o projeto recebeu também mais dez meses de desenvolvimento, totalizando 46 meses.
Por conterem altos teores de silício e alumínio, as cinzas resultantes da queima do carvão mineral se mostram uma fonte promissora para a produção de zeólitas sintéticas. Atualmente, cerca de 80% do mercado global de zeólitas é voltado para a indústria de detergentes, mas o material também tem se destacado por sua elevada capacidade de adsorção (acúmulo) de CO₂, sendo útil em processos voltados à redução das emissões de gases de efeito estufa.
Zeólitas na agroindústria
Pesquisas recentes indicam que as zeólitas atuam tanto como reguladoras quanto como potenciais fertilizantes de solo, ampliando sua aplicação no campo. Diante da forte presença do agronegócio na economia brasileira, a utilização das zeólitas pode representar uma alternativa estratégica para reduzir a dependência do país em relação à importação de fertilizantes.
Nesse cenário, o projeto de desenvolvimento de zeólitas a partir de resíduos do carvão mineral não apenas abre novas frentes de mercado para o Brasil, como também impulsiona o surgimento de soluções tecnológicas na região carbonífera de Santa Catarina, contribuindo para o crescimento econômico e a geração de valor local. Ariel Cristiano Brambilla, Engenheiro de Operação da Diamante Energia e responsável pelo projeto junto à SATC, conta que a planta piloto já está em operação, produzindo material sempre que algum teste ou ensaio é demandado:
“Das três etapas inicialmente desenhadas, uma já foi finalizada, e as outras duas estão em andamento: detergente e fertilizantes. Para captura de CO₂, os resultados finais indicam que o zeólita produzida pela planta piloto, possui capacidade semelhante àquelas já disponíveis no mercado. Na linha de detergentes, estudos de escalabilidade estão sendo avaliados pelos parceiros do projeto. Por fim, os testes de fertilizantes estão em desenvolvimento nesta época do ano, aproveitando o período de inverno para o cultivo de espécies específicas, como trigo e azevém.”
Nesta fase do projeto, além dos cultivos da chamada “safrinha” de inverno, estão sendo conduzidos os estudos necessários para condicionar a utilização de aglomerantes e encapsulamentos para potencializar a combinação do bicarbonato de amônio e zeólitas. Segundo Ariel, os resultados foram promissores para o cultivo do milho, indicando a existência de possíveis ganhos com novos testes.
O que são zeólitas?
As zeólitas vêm ganhando destaque em pesquisas científicas e aplicações industriais devido à sua estrutura altamente versátil. Esses minerais são classificados como aluminosilicatos hidratados com uma estrutura interna microporosa, composta por poros bem definidos, cujos diâmetros variam entre três e dez angstroms, unidade de medida de comprimento equivalente a 10⁻¹⁰ metros, ou seja, um décimo de bilionésimo de metro. As cavidades formadas por essa estrutura podem ser ocupadas por íons, moléculas de água e outros elementos, que circulam com grande liberdade no interior do mineral.
Foi o mineralogista sueco Axel Fredrick Cronsted quem, em 1756, batizou esse mineral de “zeólita”, a partir dos termos gregos zein (ferver) e lithos (pedra), após observar que, ao ser aquecido, o mineral liberava bolhas de ar de suas cavidades, criando um efeito semelhante ao da fervura.
Com características que o tornam um material extremamente adaptável, as zeólitas têm aplicações em diversas áreas, como tratamento de água e efluentes, agricultura, alimentação animal, fabricação de detergentes em pó, tratamento de resíduos radioativos, produção de cimento especial, cosméticos e até como suplemento com ação detox.
Seu funcionamento se dá por três mecanismos principais: troca catiônica, barreira física e adsorção. Na troca catiônica, as zeólitas liberam íons como sódio, cálcio, magnésio e potássio, captando cátions mono e bivalentes presentes no ambiente. Já como barreira física, os espaços entre os grãos atuam como uma peneira, retendo partículas sólidas. No processo de adsorção, íons são retidos na superfície do mineral por meio de ligações de Van der Waals, permitindo a captura de substâncias sem que haja reação química direta.
Essa combinação de propriedades explica o crescente interesse da comunidade científica e da indústria em ampliar o uso das zeólitas sintéticas, como vem ocorrendo com o projeto desenvolvido pela Diamante Energia em parceria com o CTSatc. A busca por novas aplicações reforça a importância estratégica desse mineral no avanço de tecnologias sustentáveis e soluções ambientais.
Conheça mais sobre a Diamante Geração de Energia.
