Grupo de pesquisa da Unioeste desenvolve estudos inovadores e de grande impacto na descontaminação de águas

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O Grupo de Estudos em Solos e Meio Ambiente (GESOMA-CNPq) ‘transforma’ diversos resíduos provenientes da agroindústria em materiais ‘filtrantes’ visando remediação de águas contaminadas com metais e pesticidas. Além disso, avalia a dinâmica contaminantes em solos cultivados utilizando simulador de chuva e lisímetros de sucção e percolação.

Nos últimos anos o professor doutor Affonso Celso Gonçalves Jr., do Centro de Ciências Agrárias do Campus de Marechal Cândido Rondon da Universidade Estadual do Oeste do Paraná (UNIOESTE) juntamente com sua equipe do Grupo de Estudos em Solos e Meio Ambiente (GESOMA-CNPq) têm realizado inúmeros projetos científicos focados na área de Ciências Ambientais e Ciências Agrárias, mais especificamente com trabalhos voltados para remediação de águas contaminadas por metais e pesticidas utilizando resíduos agroindustriais. Destacam-se também os projetos que avaliam a dinâmica e mobilidade de pesticidas em solos cultivados utilizando lisímetros de sucção e simulador de chuva junto ao lisímetro de percolação instalado na área experimental.

Affonso é professor efetivo na Unioeste deste fevereiro de 2000, sendo atualmente professor associado lotado no Centro de Ciências Agrárias atuando fortemente junto aos cursos de graduação de Agronomia e Zootecnia.

Também atua na Unioeste, como orientador e docente junto aos Programas de Pós-Graduação em Agronomia (Mestrado e Doutorado) e Química (Mestrado).

O professor Affonso possuí elevada produção científica e tecnológica na área de Ciências Agrárias, sendo pesquisador produtividade em pesquisa pelo CNPq categoria/nível 1 e possui diversos projetos científicos aprovados em órgãos de fomento nacionais e internacionais.
Formação Acadêmica:
 Químico Industrial (UFSM-RS);
 Especialista em Ensino de Química (UEPG-PR);
 Mestre em Química – Agroquímica (UEM-PR);
 Doutor em Química Analítica (UFSC-SC);
 Pós-Doutor em Ciências Ambientais (UFG-GO);
 Pós-Doutor em Remediação de Compartimentos Ambientais (Universidade de Santiago de Compostela – Espanha);
 Pós-Doutor em Ciência Agrárias (UEM-PR).

Possui experiência na formação de recursos humanos, tendo orientado mais de 30 alunos graduandos (TCC), 38 alunos de iniciação científica e 121 alunos em estágios e outras atividades acadêmicas. Na pós graduação já orientou e/ou co-orientou 32 dissertações de mestrado, 11 teses de doutorado e 3 supervisões de pós-doutorado, além de diversas orientações em especializações lato sensu.

Apresenta relevante produção e contribuição científica e tecnológica na área, com o depósito de cinco (5) patentes depositadas junto ao INPI e tendo publicado mais de 233 artigos em revistas indexadas nacionais e internacionais. Organizou e publicou três (3) livros, além de 25 capítulos em editoras nacionais e internacionais com destaque para:
 ‘An approach on the use of pinus (Pinus elliottii) bark as an alternative in the removal of toxic metals from water’. In: Sylvester Stephens. (Org.). Pinus: Growth, Distribution and Uses. 1ed.New York – USA: Nova Science Publishers, Inc., 2019.
 ‘Cigarette smuggling X Environmental pollution: Sustainable alternatives to water remediation’. (Re)Definições das Fronteiras: Desafios para o século XXI. IDESF, 2019.
 ‘Use of Co-Products from the Processing of Cassava for the Development of Adsorbent Materials Aiming Metal Removal’. Cassava. 1ed.Rijeka – Croatia: InTech, 2018.
 ‘Adsorption of Metallic Ions Cd, Pb, and Cr from Water Samples Using Brazil Nut Shell as a Low-Cost Biosorbent. In: Ajay Kumar Mishra. (Org.). Smart Materials for Waste Water Application. United Kingdom: Wiley-Scrivener Publishers, 2016.
 ‘Heavy Metal Contamination in Brazilian Agricultural Soils due to Application of Fertilizers’. In: Intech Open Science. (Org.). Environmental Risk Assessment of Soil Contamination. Croatia: InTech, 2014

Possui aproximadamente 500 trabalhos científicos apresentados e publicados em eventos internacionais e nacionais; aproximadamente 100 conferências ou palestras proferidas no Brasil e no exterior além de mais de 40 cursos ministrados; participação em aproximadamente 260 bancas (doutorado, mestrado, especialização, concursos e outras) e mais de 100 cursos de capacitação técnica-científica.

Participa de diversas parcerias internacionais e atua como professor visitante em programas de pós-graduação no exterior com destaque para as seguintes instituições:
 University of Amsterdam – Chemistry: Science for Energy and Sustainability – Holanda.
 Institut fur Agrar und Ernährungswissenschaften – Martin Luther Universität Halle-Wittenberg em Halle-Saale (Alemanha).
 Lysimeterstation Brandis em Leipzig (Alemanha).
 Universidade de Lisboa (Portugal) – Instituto Superior de Agronomia.
 Universidade de Santiago de Compostela (Espanha) – Departamento de Química Agrícola.
 Universidade Autônoma de Madrid (Espanha) – Departamento de Química Agrícola e Ambiental.
 Universidade Autônoma de Barcelona (Espanha) – Instituto de Ciência e Tecnologias Ambientais.
 Universidade do Porto (Portugal) junto à Faculdade de Engenharia.

O professor Affonso tem reconhecida atuação profissional e científica, sendo agraciado com diversos prêmios e homenagens, dentre os quais destacamos:
 2019 – Melhor trabalho científico do 9th International Conference on Environmental Pollution and Remediation, NewTech (Lisboa – Portugal);
 2018 e 2017 – Melhor Pesquisador e Professor de Ensino Superior – Personalidade Destaque – Prêmio Região, Revista Região;
 2016 – Finalista do Prêmio CALPAR na área de ‘Poluição, remediação do solo e recuperação de áreas degradadas’ – Sociedade Brasileira de Ciência do Solo (SBCS);
 2015 – Semi-finalista do Prêmio Odebrecht para o Desenvolvimento Sustentável – Categoria Ambiental;
 2014 – Honra ao mérito pela participação na Conferência Internacional REGSA – Energias Renováveis, Eficiência Energética e Desenvolvimento Sustentável, Seminário de Pesquisa Interdisciplinar Alemanha – Brasil;
 2014 – Finalista do Prêmio Ciência e Inovação, Santander Universidades;
 2014 – Finalista do Prêmio Agência Nacional de Águas (ANA) – Categoria Pesquisa e Inovação Tecnológica;
 2012 – Personalidade Destaque – Mérito Científico no Setor Agropecuário, Conselho Municipal de Desenvolvimento Agropecuário de Marechal Cândido Rondon – PR;
 2012 – Finalista do Prêmio Agência Nacional de Águas (ANA) – Categoria Pesquisa e Inovação Tecnológica;
 2011 – Outstanding ‘Scientists’ of the 21st Century, International Biographical Centre – Cambridge, England;
 2010 – Outstanding ‘Intellectuals’ of the 21st Century, International Biographical Centre – Cambridge, England;
 2009 e 2010 – Who’s Who in the World, Marquis Who’s Who;
 2009 – Prêmio Professor Samuel – Primeiro lugar como projeto destaque na área Ambiental aplicado à Amazônia – Ministério do Desenvolvimento, Indústria e Comércio Exterior (MDIC).

Desde o ano 2000 é coordenador do Laboratório de Química Ambiental e Instrumental e neste mesmo ano idealizou e lidera deste então o Grupo de Estudos em Solos e Meio Ambiente (GESOMA-CNPq). Cabe salientar que o Laboratório de Química Ambiental e Instrumental está ranqueado entre os dez melhores laboratórios do Brasil no quesito qualidade em análise de solos e amostras ambientais e presta serviços de análises para diversos municípios e comunidade agropecuária.

Atua como avaliador de instituições de ensino superior e cursos de graduação pelo Ministério da Educação (MEC/INEP) desde 2006. Também é consultor ‘voluntário’’ na área ambiental para o Ministério Público do Estado de São Paulo desde 2006 e participa como membro de câmaras técnicas do Conselho Nacional do Meio Ambiente (CONAMA) junto ao Ministério do Meio Ambiente desde 2010. Em 2020 passou a integrar o grupo de consultores ad hoc do MAPA na área de resíduos e contaminantes.

Affonso é membro de corpo editorial e consultor ad hoc de diversos periódicos nacionais e internacionais. Participa como consultor e assessor científico junto a diversos órgãos de fomento: CNPq, CAPES e Fundação Araucária.

No GESOMA, inúmeras pesquisas e trabalhos científicos têm sido realizados pela equipe liderada pelo professor Affonso, que atualmente conta com orientados de pós-doutorado, doutorado, mestrado e acadêmicos de iniciação científica que atuam sob sua orientação direta.

Remediação de águas contaminadas

O desenvolvimento dos trabalhos científicos na área de remediação de compartimentos ambientais teve início no ano de 2001 utilizando resíduos de casca de camarão para fabricação de uma resina a base de quitosana para adsorção e remoção de alguns metais e outros elementos químicos de águas e solos. Em 2011 Affonso realizou seu segundo pós-doutorado, desta vez na Universidade de Santiago de Compostela (Espanha) e assim o GESOMA retomou e intensificou o trabalho com resíduos da agroindústria na linha de pesquisa ‘Sistemas de Produção Sustentáveis’.

Os pesquisadores sob sua orientação, utilizam alguns resíduos provenientes da agroindústria que normalmente seriam descartados por não apresentarem nenhum benefício ou valor agregado. Os diferentes materiais produzidos (in natura, modificados quimicamente e carvões ativados) podem ser utilizados em filtros visando à remoção de metais tóxicos e pesticidas de águas e efluentes contaminados por um processo conhecido como adsorção (física e/ou química).

Todos os resíduos utilizados como materiais adsorventes (filtrantes) alternativos e sustentáveis são testados em relação a quantidade de massa e pH ideais, parâmetros cinéticos, condições de equilíbrio; termodinâmica e possibilidades de reaproveitamento. Alguns resíduos que já foram testados in natura e/ou modificados quimicamente são: casca de mandioca, casca de pinus, sementes de canola, crambe e moringa oleífera, casca da castanha do Brasil, casca da castanha de caju, caroço de açaí, pinhão manso, dentre outros.

Em relação aos projetos relacionados ao aproveitamento de resíduos para desenvolvimento de adsorventes/filtrantes, uma proposta em especial ganhou repercussão nacional e internacional, inclusive com matéria exibida na Rede Globo em 2019. A matéria/entrevista trata da transformação do tabaco, proveniente de cigarros apreendidos como produto de contrabando na fronteira com o Paraguai, em um material adsorvente (carvão ativado) que remove metais e pesticidas de águas e efluentes contaminados. Este projeto coordenado e orientado pelo Prof. Dr. Affonso Celso Gonçalves Jr. tem parceria com a Justiça Federal do Paraná, com apoio do Juiz Federal Matheus Gaspar e do IDESF.

Este projeto já gerou produções científicas relevantes além de dissertações de mestrado, projetos de iniciação científica e trabalhos de conclusão de curso. Também foi publicado recentemente um capítulo de livro na obra “(Re)Definições das fronteiras” lançado pelo IDESF recentemente em Coimbra (Portugal) que conta com a colaboração do Grupo de Estudos em Solos e Meio Ambiente (GESOMA) com o capítulo intitulado “Cigarette smuggling X Environmental pollution: sustainable alternatives to water remediation”.

Este projeto, visando remediação de recursos hídricos utilizando carvões ativados produzidos a partir de tabaco, surgiu em virtude do aumento significativo do contrabando de cigarros, sendo que o material apreendido não possuí destinação ambientalmente adequada. Nessa perspectiva e na busca de alternativas ambientais sustentáveis, os carvões ativados obtidos nestes trabalhos possuem potencial para remediação de águas contaminadas por metais e pesticidas, atendendo assim, aos objetivos do desenvolvimento sustentável mundial.

Visando a proteção intelectual das pesquisas desenvolvidas pelo GESOMA, alguns destes processos ou produtos já foram depositados na forma de pedido de patentes junto ao Instituto Nacional de Propriedade Industrial via o Núcleo de Inovações Tecnológicas (NIT) da Unioeste.

Conforme a equipe de pesquisadores liderada por Affonso, estes filtros, contendo os materiais adsorventes in natura; modificados quimicamente ou na forma de carvões ativados, podem ser utilizados de maneira muito simples. Desde a utilização ‘caseira’ de recipientes plásticos, contendo o material adsorvente alternativo ou até mesmo a produção em escala de filtros comerciais.

Sendo assim, os resíduos antes descartados, agora poderão ser reutilizados de acordo a capacidade de cada um dos adsorventes estudados. As quantidades (massas) dos materiais preparados (in natura; modificados quimicamente ou na forma de carvões ativados) a serem utilizados, para filtrar 1 (um) litro de água contaminada por metais e/ou pesticidas, conforme os estudos do GESOMA, variam em média de 4 a 8 gramas do material adsorvente.

Portanto percebe-se que a quantidade de massa necessária de cada um dos adsorventes é mínima para filtrar cada litro de água potencialmente contaminada e, portanto, a viabilidade econômica é fantástica.

Outros trabalhos inovadores

Diferentes projetos inovadores estão sendo desenvolvidos sob orientação do professor Affonso, dentre os quais destacam-se trabalhos relacionados à contaminação em solos e lençóis freáticos, causada pela aplicação desenfreada de dejetos suínos em solos agrícolas. Este trabalho gerou uma tese de doutorado e recentemente a publicação do livro intitulado “Manual de boas práticas para o uso ambiental de dejetos de suínos na agricultura”.

Outro projeto inovador em parceria com a Alemanha, está relacionado ao transporte e dinâmica de pesticidas no perfil de solos cultivados com diferentes culturas agrícolas. O principal objetivo é a avaliação da mobilidade dos pesticidas e sua relação com a contaminação de solos utilizando lisímetros de sucção e simulador de chuva junto ao lisímetro de percolação do Grupo de Estudos em Solos e Meio Ambiente (GESOMA). Este trabalho faz parte de uma orientação de mestrado e futura orientação de doutorado, além de orientações de iniciação científica. Este projeto foi premiado recentemente como melhor trabalho científico do 9th International Conference on Environmental Pollution and Remediation – NewTech (Lisboa – Portugal) e está originando artigos científicos e capítulos de livro a serem publicados em breve.

Paralelamente a estes projetos, outra dissertação de mestrado com auxílio de bolsistas de iniciação científica, está sendo desenvolvida diretamente relacionada à validação de metodologias cromatográficas (líquida e gasosa) para determinação de pesticidas.

 

 

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