Minerais com relevância ambiental em sistemas contaminados por drenagem ácida: propriedades e reatividade à escala nanométrica

As águas de drenagem ácida, conhecidas por ?Acid Mine Drainage (AMD), formam-se pela oxidação de sulfuretos,

libertando acidez, sulfato e metais para os sistemas aquáticos. A sua evolução conduz à formação de colóides, que

aqui representam os precipitados-AMD, tipicamente ocorrentes em dimensões nanométricas. AMD é um problema

ambiental mundial que causa a degradação total dos ecossistemas. A atual estratégia de renovação da atividade

mineira na Europa põe em destaque a relevância das questões associadas à AMD.

A ideia geral do projeto centra-se na formação e evolução dos colóides, uma vez que estes constituem um dos

principais processos de mobilização de elementos tóxicos. Assim, uma das metas é conhecer as suas propriedades

e o seu papel nos processos de mobilização de elementos traço. A caracterização das nanopartículas permitirá ainda

compreender o seu papel em relação à toxicidade e à participação em processos de atenuação natural.

A caracterização de nanopartículas constitui uma tarefa complexa devido à heterogeneidade, à baixa cristalinidade

e à dimensão das fases em estudo. Assim, o caráter inovador do projeto baseia-se, desde logo, na identificação

mineralógica e na sua caracterização detalhada, que inclui aspetos químicos e morfológicos. O conhecimento destas

propriedades orienta a investigação no sentido da síntese de nanopartículas e da avaliação de potenciais aplicações.

A estratégia inclui o estudo de precipitados-AMD ricos em ferro, principalmente óxidos-hidróxidos e hidroxisulfatos.

Entre as técnicas usadas contam-se a DRX, MEV, MET, FTIR e ICP. Além disso, serão também realizados ensaios

para examinar a capacidade de adsorção das nanopartículas e a sua evolução térmico-mineralógica para efeitos de

aplicação industrial.

A aplicação de técnicas sensíveis do ponto de vista superficial, principalmente de natureza espectroscópica, continua

a ser um desafio. Não há conhecimento prévio suficiente sobre os precipitados-AMD, sobretudo por serem misturas

heterogéneas. Para superar esta lacuna, a proposta prevê a síntese de minerais modelo, que funcionarão como

materiais de referência.

Nos últimos anos, a nanotecnologia tem gerado extensa literatura sobre aplicações de nanopartículas, mas esses

estudos são focados essencialmente em materiais sintéticos. A originalidade dos resultados esperados através deste

projeto será um passo adiante no conhecimento dos precipitados-AMD. Como consequência, será possível avaliar

potenciais aplicações, nomeadamente em processos de remediação de sítios contaminados, enfatizando o cariz

inovador e a relevância do projeto.

Os resultados esperados serão alcançados através do estabelecimento de sinergias entre os parceiros. A UM utiliza

a sua longa experiência em monitorização de AMD e em amostragem de precipitados-AMD, enquanto o INL está na

vanguarda da síntese e caracterização superficial de nanopartículas. A UÉvora estará fundamentalmente dedicada

à caracterização química de soluções e de nanopartículas.