Cientistas criam material de alto desempenho com minério encontrado em Canindé

São estimados no município cearense, no mínimo, a expressiva quantidade de 2,7 milhões de toneladas de grafite

Pesquisadores da Universidade Federal do Ceará (UFC), em parceria com outras instituições, descobriram que o grafite natural de Canindé pode ser usada na produção de nanoplacas semelhantes a grafeno, um dos materiais mais promissores do século XXI.

O grafeno é um material derivado da grafita (popularmente conhecido como grafite), a mesmo usada para fazer o “grafite” do lápis. A diferença é que, enquanto o grafite é formado por várias camadas de átomos de carbono, o grafeno possui apenas uma camada. Essa estrutura o torna cerca de cem vezes mais resistente que o aço, ultraleve e flexível, além de excelente condutor de eletricidade e calor.

Apesar dessas características, a estabilização do grafeno puro ainda é um desafio, bem como sua custosa produção em larga escala. Por isso, nanoplacas de grafeno, obtidas a partir do beneficiamento do grafite e com poucas camada de átomos de carbono, se apresentam como substitutos eficientes em diversas aplicações, como eletrodos para baterias, sensores, revestimentos condutores e tintas condutivas, entre outras aplicações industriais.

A professora Lucilene Santos, do Departamento de Geologia da UFC, explica que na maioria das aplicações as nanoplacas de grafeno, principalmente aquelas com menos de cinco camadas, podem ter a mesma finalidade do grafeno puro, por possuírem a mesma composição e estrutura similar. “Essas nanoplacas são mais estáveis e têm maior viabilidade de produção, sendo uma solução eficiente”, diz a docente, que integra a equipe de pesquisadores.

As nanoplacas podem ocorrer naturalmente, associadas a zonas de cisalhamento geológico, que são regiões de intensa deformação rochosa decorrente de tensões significativas, ou serem obtidas por meio de processos simples de beneficiamento. No caso, a pesquisa buscou desenvolver e otimizar métodos para purificação e preparação dessas nanoplacas a partir do grafite de Canindé, município distante cerca de 110 quilômetros da capital, Fortaleza.

Canindé

São estimados no município, no mínimo, 2,7 milhões de toneladas de grafite, que corresponde a área do processo minerário da empresa que cedeu as amostras. “Considerando também os estudos do Serviço Geológico do Brasil e seus mapas de favorabilidade, a quantidade de grafite em Canindé é muito expressiva, mas ainda requer cálculos de quantidade para toda essa região”, explica.

Lucilene Santos conta que, ainda nas primeiras análises, esse grafite apresentou características de um mineral de grande qualidade tecnológica, como cristalinidade e alta pureza. Usando-o como amostra, foram realizados ensaios de flotação, processo físico-químico amplamente utilizado para separar minerais valiosos de rochas indesejadas.

Com objetivo de investigar tempo de moagem, dosagem do reagente e processo de purificação ideais para a obtenção de nanomateriais à base de grafeno, foram realizados ensaios de flotação em laboratório com amostra de grafite de Canindé. O experimento foi descrito no artigo “Purification and Preparation of Graphene-like Nanoplates from Natural Graphite of Canindé, CE, Northeast-Brazil”, publicado pela revista internacional Materials, sobre ciência e engenharia de materiais.