A Química Vista por … Cliton Watualero

A Química Vista por … Cliton Watualero

Formando do curso PRR “Química Verde: do conhecimento à ação” edição 2026

A química, enquanto ciência central, assume um papel crucial na resposta aos desafios contemporâneos associados à sustentabilidade, à redução das emissões de carbono e à eficiência energética. Neste enquadramento, a química verde propõe estratégias que minimizam o impacto ambiental dos processos e produtos químicos, privilegiando matérias-primas renováveis e tecnologias mais limpas. Entre essas estratégias, destaca-se a valorização da biomassa para a produção de biochar e a sua aplicação em dispositivos energéticos, como baterias de iões de lítio, supercapacitores e sistemas baseados em materiais de mudança de fase. Esta abordagem apresenta vantagens relevantes, mas também limitações que importa discutir.

Uma das principais vantagens do uso da biomassa é o seu carácter renovável e a sua ampla disponibilidade. Resíduos agrícolas, florestais e industriais podem ser convertidos, através de processos como a pirólise, em biochar (um material carbonoso com elevada estabilidade e estrutura porosa ajustável). Esta valorização de resíduos contribui para a economia circular e reduz a dependência de recursos fósseis, tradicionalmente utilizados na produção de materiais de carbono, como o grafite sintético.

Biochar é um material sólido rico em carbono, produzido a partir da queima de biomassa (como resíduos agrícolas, madeira ou cascas) em uma atmosfera inerte ou num ambiente com pouco, um processo chamado pirólise. Pode também ser produzido dentro de um reator hidrotérmico, onde o precursor fica imerso na água, nestes caso chama-se hidrochar.

Do ponto de vista ambiental, o biochar apresenta um benefício significativo ao nível do sequestro de carbono. Durante a sua produção, parte do carbono da biomassa é fixado numa forma estável, impedindo a sua libertação imediata para a atmosfera. Quando utilizado como substituto de materiais convencionais em dispositivos energéticos, pode contribuir para a redução da pegada carbónica global desses sistemas, alinhando-se com os objetivos de desenvolvimento sustentável.

No caso das baterias de iões de lítio, o biochar tem sido explorado como material de ânodo. A sua estrutura porosa facilita a difusão dos iões de lítio, e a sua composição pode ser ajustada para melhorar a condutividade elétrica. Comparativamente aos materiais sintéticos, cuja produção é frequentemente dispendiosa e energeticamente intensiva, o biochar pode representar uma alternativa mais económica e sustentável. De forma semelhante, nos supercapacitores, a elevada área superficial do biochar favorece o armazenamento de carga, podendo substituir carvões ativados obtidos por processos menos ecológicos.

Adicionalmente, o biochar pode ser utilizado como suporte em materiais de mudança de fase (PCM), usados para armazenamento de energia térmica. A sua estrutura porosa permite estabilizar os PCM, evitando fugas durante a transição de fase e melhorando a condutividade térmica do sistema. Esta aplicação é particularmente relevante em edifícios energeticamente eficientes, contribuindo para a redução do consumo de energia.

Contudo, apesar destas vantagens, existem limitações importantes. A variabilidade da biomassa é um dos principais desafios, uma vez que diferentes fontes e condições de processamento originam biochars com propriedades distintas. Esta heterogeneidade dificulta a padronização e pode comprometer a consistência do desempenho em aplicações industriais.

Outro aspeto crítico prende-se com os custos e o consumo energético associados ao processamento. Embora a pirólise seja uma técnica relativamente simples, a produção de biochar com propriedades adequadas para aplicações avançadas pode exigir temperaturas elevadas e etapas adicionais de ativação ou modificação, aumentando os custos e reduzindo parte dos benefícios ambientais.

Além disso, o desempenho do biochar ainda não atinge, em muitos casos, o nível dos materiais convencionais. Em baterias de iões de lítio, por exemplo, a capacidade e a estabilidade podem ser inferiores às do grafite altamente otimizado. Nos supercapacitores, a densidade de energia pode ser limitada, exigindo investigação adicional para melhorar as suas propriedades.

Por fim, questões logísticas, como a recolha e o transporte da biomassa, podem influenciar a viabilidade económica e ambiental desta abordagem. Assim, é essencial considerar todo o ciclo de vida do material.

Em conclusão, a utilização de biomassa para a produção de biochar constitui uma solução promissora no âmbito da química sustentável, com potencial para substituir materiais de origem não renovável. No entanto, a sua implementação em larga escala exige a superação de desafios técnicos, económicos e logísticos, de modo a garantir benefícios reais e duradouros.

A Química vista por ... Maria Calhaco

A Química vista por ...  Maria Calhaco 

Formanda do curso PRR “Química Verde: do conhecimento à ação” edição 2026 

 

Fonte imagem: Scripps Research, 2022

A química é amplamente reconhecida pela comunidade científica mundial como uma ciência que se dedica ao estudo da matéria, da sua constituição, das suas propriedades e das transformações inerentes. Agora pergunto: quando olhamos à nossa volta encontramos algo que não seja resultado de processos químicos? Muito dificilmente, para não dizer, impossível. A química está presente em tudo o que nos rodeia e no nosso quotidiano, fazendo parte integrante da sociedade, por vezes de forma surpreendente. No entanto, embora muito do progresso da nossa sociedade se deva aos avanços da química, quer no aumento da esperança média de vida assim como da qualidade da mesma, esta acaba por apresentar igualmente alguns efeitos negativos que facilmente podem passar-nos despercebidos.

Um dos exemplos mais impactantes de efeitos negativos da química na comunidade mundial, é a presença de substâncias perfluoroalquiladas e/ou polifluoroalquiladas (PFAS) na constituição de diversos materiais utilizados nas mais diferentes indústrias como a têxtil, a médica e a alimentar. Estes contaminantes, também conhecidos como forever chemicals, devido à elevada resistência que apresentam à decomposição em contextos químicos e biológicos, estão diariamente em contacto com uma esmagadora maioria da sociedade através da utilização de utensílios de cozinha, em particular nos materiais antiaderentes. Devido à sua difícil decomposição, estes apresentam inerentemente uma elevada acumulação no meio ambiente e no organismo dos seres-vivos, estando associados a imensas doenças, como o cancro, neurodegenerativas, metabólicas e imunológicas. É assim importante e absolutamente emergente, mitigar a utilização destes compostos devido, por exemplo a evidências existentes entre a exposição destes materiais com a qualidade do sémen, levando a possíveis problemas associados à fertilidade.

Já como exemplo de efeitos positivos da química na nossa sociedade, somos todos levados rapidamente a pensar na sua integração em várias indústrias como a alimentar, a energética e, obviamente, na indústria farmacêutica e cosmética. De particular destaque na indústria farmacêutica, visto que teve e continua a ter, um papel crucial e insubstituível, já que permitiu o aumento da esperança média de vida e a qualidade de mesma, desde a descoberta, desenvolvimento, fabrico e comercialização de vacinas e fármacos eficazes no tratamento de diversas patologias, no seu diagnóstico e rastreabilidade. No entanto, este é um caso que se transforma também num aspeto negativo da química, uma vez que

com o crescimento exponencial da população mundial, existe a necessidade de uma maior produção destes produtos, na otimização dos processos para sua obtenção e na melhoria dos mesmos, no sentido de mitigar o efeito da multirresistência dos fármacos atuais (em especial dos antibióticos), o que leva a uma maior produção da quantidade de resíduos, bem como subprodutos, tendo um forte impacto ambiental e socioeconómico. Como consequências, temos evidentemente o aumento das emissões de gases com efeito de estufa (GEE), aquecimento global, alterações climáticas, contaminação das águas e solos, entre outras.

Assim, de modo a colmatar e a minimizar as lacunas ambientais inerentes ao contributo da química clássica, equipas multidisciplinares optam por utilizar processos mais sustentáveis que sejam eficientes, seletivos, robustos, económicos e mais amigos do ambiente, contribuindo assim para uma economia circular.

Na minha opinião, e como referido anteriormente, é fundamental o desenvolvimento de processos integrados na química verde, com o intuito da redução dos impactos associados à geração de produtos não desejados, com impacto social e económico significativo.

 

Referências 

Scripps Research. (2022). Chemistry’s impact today. Scripps Research Magazine. https://magazine.scripps.edu/features/2022/spring-summer/chemistrys-impact-today/, (consultado a 31 de março de 2026).

A Química Vista por … Joana Pereira

A Química Vista por … Joana Pereira

Formanda do curso PRR “Química Verde: do conhecimento à ação” edição 2026

 

A química é muito mais do que a ciência definida, pela Universidade de Cambridge, como: “O estudo científico das substâncias e da forma como estas se transformam quando se combinam”. É muito mais do que o comum mortal sabe sobre a química, como a existência de uma tabela que organiza os elementos em grupos e períodos e que dois átomos de hidrogénio se ligam a um de oxigénio para se formar o bem-essencial que é a água.
A química é algo que está presente no nosso dia-a-dia e nem nos apercebemos dessa sua dimensão. É algo que nos permite levar a cabo determinadas tarefas que julgamos básica: já pensaram como são feitos os cremes que usam para diminuir as rugas ou acham que a única condição necessária para se produzir energia para o funcionamento dos carros é abastecê-los com gasóleo ou gasolina? Mas o que é que está por detrás destas funcionalidades do quotidiano que nem pensamos no seu fundamento? A resposta é, fundamentalmente, química. E estes são exemplos que podemos considerar supérfluos, mas e quando pensamos em necessidades como alimentos? Achariam que no processo desde a nascente até podermos beber água, por exemplo, não existiria nenhuma influência química? Pois bem existe, e só podemos considerar potáveis as águas que tenham determinadas concentrações de iões que apenas podem ser calculadas graças a métodos químicos. Ou ainda mais significante para a maioria das pessoas, por ser o que as mais preocupa, a saúde. Como nos curaríamos de simples gripes se não houvessem medicamentos – fabricados em laboratório, claro? Estes são apenas uma ínfima parte dos exemplos que se podem dar das vantagens da área da química no nosso quotidiano e que devemos aproveitar e valorizar.

Por outro lado, infelizmente, podemos também dar exemplos de desvantagens da química, desde pormenores que nos podem passar despercebidos e que julgamos insignificantes até a eventos que podem conduzir à morte, inclusivamente, da espécie humana. Um dos casos que julgamos ser “pequeno” comparado com outros porque, em última instância, não causa a nossa morte diretamente é a utilização de fertilizantes. O seu uso em excesso e em zonas que exponham a nossa espécie a estes compostos pode ser nocivo para nós, desencadeando problemas de saúde que podem vir a ser crónicos.

Apesar da sua vertente benéfica na agricultura, por exemplo, e que por isso nos pode fazer esquecer os seus perigos, os fertilizantes apresentam um lado muito negro e que deve ser acompanhado para minimização dos riscos. Num patamar ainda superior, podemos destacar venenos no verdadeiro sentido do termo. A química pode produzir compostos que podem culminar na morte humana pelo mero contacto com uma gota (por exemplo, o agente nervoso VX). Esta produção, altamente sofisticada, traz à tona a face oculta da química e, que apesar de querermos por vezes ignorá-la, não a podemos desmerecer porque é uma realidade.

Na minha opinião, devemos analisar proximamente as aplicações da química porque, como visto, esta é uma ciência com grande dualidade nos seus fins. Podemos utilizá-la de uma forma muito benéfica, através da produção de fármacos que salvem vidas humanas, por exemplo. Mas por outro lado, o seu saldo de vidas pode ser altamente negativo, por meio da utilização de compostos produzidos por humanos que podem conduzir à morte de várias espécies. O cenário que me parece mais marcante e exemplificativo disto memo é a segunda-vida do Zyklon B, inicialmente um pesticida, que mais tarde foi empregue nas câmaras de gás durante a 2ª Guerra Mundial e, o seu desfecho é conhecido por todos. Assim, não podemos considerar a química como uma ciência boa ou má, mas pode ser sim utilizada com ambas as finalidades e cabenos a nós escolher qual o lado que queremos desenvolver maioritariamente