Abstract:
As usinas termelétricas a carvão têm grande relevância na demanda mundial de
energia elétrica, no entanto, seus impactos ambientais são inerentes ao processo.
Essas usinas são uma fonte de material particulado com elevadas concentrações de
elementos tóxicos, além de produzirem, diariamente, toneladas de cinzas
provenientes da combustão do carvão, sendo a maior parte composta por cinzas
leves ou volantes (CFAs). Devido a crescente preocupação no que tange a questões
ambientais, existe a necessidade de uma melhor compreensão da relação entre a
geoquímica, nanomineralogia e os efeitos na saúde humana causados pelas CFAs.
Neste estudo, foi oferecida uma abordagem multi-analítica para identificação de
elementos tóxicos contidos em partículas ultrafinas e nanométricas de cinzas
volantes obtidas, com e sem adição de diesel, durante a combustão do carvão
mineral em termelétrica. Elementos tóxicos foram identificados através de análise
química elementar, espectroscopia de emissão por plasma óptico e de massas (ICPAES/MS),
e microscopias de varredura por emissão de campo (FE-SEM/EDS) e
transmissão de alta resolução (HR-TEM/SEAD/FFT/EDS), bem como análise
mineralógica por difração de raios-X (XRD). Os resultados ratificaram uma alta
proporção de material ultrafino e nanométrico nas cinzas volantes de carvão e
demonstraram abundância e complexidade química de partículas ultrafinas metálicas
nas CFAs. Os elementos perigosos mais comuns observadas nessas partículas são
Al, Cr, Fe, K, Mg, Ni, Si, Ti e Zr, embora outros elementos tóxicos -- tais como As,
Be, Cd, Co, Cu, Hg, Li, Mn, Mo, Pb, Se, U, Th, V e Zn -- também possam estar
presentes em nível de traço. Além disso, verificou-se que quartzo, mulita e
maguemita são os principais componentes cristalinos presentes nas CFAs, porém
60-70% da massa é material amorfo. Relativamente às cinzas da co-combustão com
óleo diesel, o presente estudo mostrou que tais CFAs podem ter diferentes
proporções de carvão não queimado e retenção de enxofre, bem como maiores
quantidades de alguns elementos-traço tóxicos tais como As, Cd, Hg, Se, Sb, Mo e
Pb.
