Pesquisadores reuniram e sintetizaram evidências relevantes sobre o potencial do hidrochar – um material carbonáceo produzido a partir da carbonização hidrotermal (HTC) de resíduos lignocelulósicos – como adsorvente e catalisador para tratamento de água. O estudo explora, de forma prática e detalhada, como esse subproduto de biomassa pode ser funcionalizado para remoção de poluentes emergentes, como corantes, pesticidas, fármacos e metais pesados.
A HTC é destacada como uma técnica promissora para conversão de biomassa úmida sem a necessidade de pré-secagem. Isso reduz o consumo energético frente à pirólise e produz o hidrochar com elevada concentração de grupos funcionais oxigenados e estrutura esférica aglomerada. Embora esses materiais apresentem naturalmente baixa área superficial e porosidade limitada, o estudo ressalta que esses entraves podem ser superados por técnicas físicas e químicas de ativação.
Essas ativações ampliam a área superficial de valores medianos para faixas entre 1.600 a 2.500 metros quadrados por grama, transformando o hidrochar num material mais eficiente para adsorção e degradação catalítica de poluentes. A adição de grupos químicos, por exemplo via KOH ou ZnCl₂, aumenta a afinidade pelos contaminantes e melhora a transferência de massa e a mobilidade eletrônica durante os processos de purificação.
Outro ponto enfatizado pelos autores é a granularidade fina do hidrochar, essencial para aplicações práticas. A forma e o diâmetro das partículas impactam diretamente sua performance como material filtrante ou na composição de catalisadores de base carbônica. A viabilidade da produção de esferas de carbono com tamanho controlado por meio de HTC foi demonstrada, permitindo inclusive a integração em tecnologias mais sofisticadas de separação e oxidação.
Em termos de fontes, o estudo sinaliza que a biomassa lignocelulósica altamente disponível a partir da agricultura, resíduos florestais e lixo orgânico urbano pode ser reaproveitada em larga escala com HTC. Isso alinha a prática com princípios de valorização de resíduos e economia circular, reduzindo simultaneamente emissões de gases poluentes e a dependência de combustíveis fósseis.
Além do uso ambiental, o hidrochar ativado apresenta propriedades aplicáveis na produção de energia por meio de combustão ou na formulação de biocombustíveis líquidos. A revisão cita avanços em reatores catalíticos, co-HTC com lodo de esgoto e uso de aditivos para maximizar a recuperação de bio-óleo, ampliando a aplicação do hidrochar além do tratamento de água.
Como perspectivas futuras, os autores defendem o aprimoramento dos processos de ativação e o uso de materiais compósitos e nanomateriais para expandir as funcionalidades do hidrochar. A pesquisa sugere um potencial relevante para a indústria de saneamento e remediação ambiental, mas ressalta a importância de considerar escalabilidade e viabilidade econômica na transição para aplicações industriais.
Trata-se de um mapeamento abrangente que, ao integrar aspectos de engenharia de materiais, química ambiental e tecnologia de processos, posiciona a carbonização hidrotermal como estratégia viável para integrar soluções de saneamento e energia limpa no escopo da bioeconomia.
