Inertização de Resíduos Radioativos e Metais Pesados a partir da Imobilização Geopolimérica

Abstract

A busca por materiais sustentáveis tem sido uma prioridade para lidar com os problemas ambientais enfrentados pelas sociedades modernas. Nesse contexto, o geopolímero tem despertado grande interesse devido às suas propriedades favoráveis, como resistência mecânica, capacidade de absorção e imobilização de metais pesados e radioativos. Os geopolímeros são materiais inorgânicos constituídos por aluminossilicatos amorfos (Al2O3.SiO2), que podem ser obtidos a partir de fontes naturais ou resíduos industriais. Neste estudo, foram desenvolvidos geopolímeros a partir de metacaulim e cinza pesada proveniente da queima do carvão mineral. O objetivo principal foi obter uma matriz reforçada para a inertização de materiais radioativos e metais pesados, os quais estão planejados para avaliar a eficácia desses geopolímeros em colaboração com o IPEN/CNEN-SP. Foram utilizados na síntese dos geopolímeros diferentes concentrações de metacaulim/cinza pesada e os reagentes hidróxido de potássio (KOH) e silicato de sódio (Na2SiO3). A caracterização dos materiais foi realizada por meio de técnicas como fluorescência de raios X (FRX), difração de raios X (DRX), espectrometria no infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) e Resistência mecânica à compressão. Os resultados mostraram que as matérias-primas são viáveis para o estudo, apresentando teores significativos de SiO2 e Al2O3, como 56,03% e 20,92% para a cinza pesada, e 52,24% e 41,16% para o metacaulim. As melhores propriedades foram obtidas nas amostras sintetizadas a uma proporção de 2:1 de cinza/metacaulim, curada por 7 dias a 50°C e 23 dias a 25°C. Esses resultados preliminares são promissores e fornecem uma base sólida para pesquisas futuras. O desenvolvimento de um material resistente para a diminuição ou remoção de resíduos perigosos representa um avanço importante no campo dos geopolímeros.