Biocarvão de casca de mandioca: Estudos de adsorção com Ca2+, Mg2+ e Pb2+ para aplicações ambientais e agrícolas.
Biochar; Resíduos agroindustriais; Adsorção de cátions; Metais em solução aquosa; Tratamento de águas.
O crescimento das atividades agroindustriais no Brasil tem intensificado a geração de resíduos, cujo manejo inadequado pode causar impactos ambientais relevantes, especialmente relacionados à contaminação de solos e de recursos hídricos. Nesse contexto, a valorização de resíduos provenientes da cadeia produtiva da mandioca, cultura de grande importância socioeconômica no país, surge como uma alternativa promissora para reduzir esses impactos e promover práticas mais sustentáveis. Este trabalho teve como objetivo investigar o potencial adsorptivo do biocarvão produzido a partir da casca de mandioca, obtido por pirólise a 450 °C, na remoção dos cátions Ca²⁺, Mg²⁺ e Pb²⁺ em solução aquosa. Os ensaios de adsorção foram conduzidos em sistema batelada, com controle de pH, avaliando-se a influência do tempo de contato e da concentração inicial dos íons metálicos. Os estudos cinéticos mostraram que a adsorção ocorre de forma rápida nos estágios iniciais, seguida por uma estabilização gradual do sistema, alcançando o equilíbrio em aproximadamente 1440 min para todos os metais analisados. O modelo cinético de pseudo-segunda ordem apresentou o melhor ajuste aos dados experimentais, com elevados coeficientes de determinação e valores de capacidade de adsorção calculados próximos aos experimentais, indicando que o processo é predominantemente controlado pelas interações entre os íons metálicos e os sítios ativos presentes na superfície do biocarvão. A análise das isotermas de adsorção indicou a ausência de um platô bem definido, sugerindo que o processo ocorre em superfícies heterogêneas. O modelo de Freundlich apresentou melhor desempenho para Ca²⁺, Mg²⁺ e Pb²⁺, evidenciando a existência de múltiplos sítios de adsorção com diferentes energias de interação. Observou-se ainda uma maior afinidade do biocarvão pelo Pb²⁺, possivelmente associada a mecanismos de complexação superficial e precipitação, enquanto Ca²⁺ e Mg²⁺ apresentaram comportamento de adsorção mais moderado, relacionado principalmente a interações eletrostáticas e processos de troca iônica. De forma geral, os resultados demonstram que o biocarvão de casca de mandioca possui elevado potencial para aplicação em processos de remediação ambiental associados a posterior aplicação agrícola, consolidando-se como uma alternativa sustentável, de baixo custo e ambientalmente adequada para o tratamento de sistemas aquáticos contaminados por metais.