Observando os velhos e novos materiais de cortiça

Há uns dias tive de ir à baixa de Coimbra e, quase por acaso, passei na Loja dos Telhados. Não era o meu objetivo, mas como estava à espera que eles me fizessem uma obra, e porque achei a montra convidativa, entrei. Desde logo achei muito interessante a decoração e as várias coisas que estavam expostas: antigas e novas técnicas, assim como materiais, essencialmente produtos naturais e sustentáveis. E achei muito relevante o entusiasmo posto nas soluções. Explicaram-me o que estava exposto, falaram-me de outros materiais que estavam a ser avaliados, mostraram-me a sala de conferências da cave e deram-me alguns dos objetos que fotografei agora. Eu estava com pouca bateria no telemóvel e só tirei um fotografia. A outra fotografia é de alguns dos objetos que me foram dados e de outras coisas que me enviaram por e-mail ao final do dia.

Muitas das soluções desta loja são baseadas na cortiça, um material do qual Portugal é o principal produtor. Achei muito interessante a forma como eram agregados os restos de cortiça para fazer placas de isolamento e revestimento. A suberina, que é um polímero complexo presente em todas as plantas, mas de que é feito, em boa parte, a cortiça, com aquecimento, em água a mais de 300ºC e a 4 atm, parece ficar mais maleável e acaba por servir de “cola” à união de todos aqueles pedaços das placas. Consultados vários trabalhos, ainda estou na dúvida se a união é feita por os pedaços ficarem juntos e unirem-se por ligações intermoleculares ou se há mesmo uma ligação química entre as fibras dos vários pedaços. Inclino-me mais para o anterior.

No caso das rolhas de aglomerado é usado um ligante externo apropriado para alimentos (isso significa em termos gerais que passou por muitos testes, seguramente muito restritivos). Em 1909, Charles McManus começou a usar colas naturais para ligar grânulos de cortiça. Foi usada a dextrina, a caseína e a gelatina, e, depois de 1968, vai ser usado o polímero poliuretano (não sei se são usados outros). Este aproveitamento dos restos da cortiça é muito importante pois desperdiça-se cerca de 75% deste material a fazer rolhas maciças naturais. Curiosamente, para se obterem estas rolhas ainda se usam produtos químicos. São residuais é claro, mas é interessante, quais são e quais são as razões para a sua utilização. Por cada milhão de rolhas, usa-se cerca de cem litros de peróxido de hidrogénio concentrado para fazer a desinfeção e esterilização. Penso que ninguém quer sofrer as consequências se isso não for bem feito. Usa-se também cerca de 0.1% de parafina e silicone na parte exterior para tornar as rolhas mais estanques e duráveis (imagino que seja para isso).    

Outro material que achei muito interessante e que me mostraram ali é a mistura de argamassas e cortiça. Do que percebi, as várias possibilidades estão a ser estudadas num grande centro de investigação na Universidade de Coimbra. Também me mostraram (e enviaram-me um catálogo depois) as placas antifogo de óxido de magnésio. É preciso notar que o magnésio é um metal que não é assim tão raro. Por exemplo, nas rochas dolomíticas (alguns calcários mais amarelos) de cidades como Coimbra há carbonatos de cálcio e magnésio. 

As pessoas muitas vezes não têm consciência de como há uma miríada de novos materiais, muitos deles baseados em produtos naturais, ou juntando o melhor dos dois mundos (natural e sintético), mais sustentáveis e duráveis que estão à sua disposição. De que há uma intensa investigação e desenvolvimento sobre isso, muitas vezes otimizando e estudando soluções ancestrais, outras desenvolvendo novos materiais. E que, sendo Portugal, um país com muita tradição no uso da cortiça faz todo o sentido que se use e desenvolva esse material nobre. Que sejam aproveitados todos os restos e desperdícios deste, que sejam reciclados todos os materiais relacionados com o seu uso. Que a sustentabilidade e a economia circular podem não ser “chavões” e que todos estes desenvolvimentos podem, além de gerar riqueza, contribuir para um mundo melhor. 

[Versão preliminar de 28 de fevereiro de 2022, com pequenas atualizações de 4 de maio de 2022]

Passeio químico nas minas da Urgeiriça

Há anos que queria parar na Urgeiriça e visitar as minas de urânio, mas não tenho podido por uma razão ou outra. Este verão consegui, finalmente, parar e tirei algumas fotografias.

Neste momento a mina está desativada, mas as minas de urânio (todas as minas, claro, mas as de materiais radioactivos ainda mais) devem ter cuidados especiais após o seu fecho, estando uma boa parte desta mina em processos de recuperação ambiental.

Desde o final do século XVIII que os sais de urânio foram usados para colorir vidro. O urânio no UO₂²⁺ emite luminescência e é fluorescente em verde com luz ultravioleta. Como há sempre alguma radiação ultravioleta natural do sol, este vidro é um pouco fluorescente, mesmo com radiação usual. Um vidro de urânio tem normalmente 2% deste metal, mas há exemplares com 25%. Assim, por segurança pode usar-se um contador Geiger para saber se está “quente”. Mas é importante lembrar que no mineral, a maior parte do urânio não é radioativo (o U-238 tem 99.3% enquanto o U-235 tem cerca de 0,7%). Os maiores perigos são devidos ao urânio enriquecido, e, que o urânio é um elemento retativamente abundante. No mineral há 40 vezes mais do que prata e 500 vezes mais do que ouro. O mineral UO₂ é conhecido como picheblenda por ser negro, mas há também U₂O₈ (número de oxidação +6) e  UO₃. Com a descoberta do elemento rádio, este metal passou a ser uma escória. Entretanto, com a descoberta de que o urânio podia ser usado para fins militares, e depois para fins civis, voltou a ser procurado. Até aos anos sessenta a exploração deste elemento era controlada pelos estados, mas depois tornou-se aberta a gestão da exploração por privados. 

Embora o urânio continue a ser procurado, atualmente apenas as minas com custos de operação muito baixos continuam a funcionar. Há essencialmente três tipos de minas de urânio: as de céu aberto, as subterrâneas e as de lixiviação local. Segundo percebi, a mina da Urgeiriça era subterrânea, pois começou a ser explorada mais cedo, mas quando começaram a extrair urânio usaram o o processo de lixiviação. Este pode ser ácido ou básico, tendo na Urgeiriça sido usado o processo ácido. Inicialmente foram às escombreiras (locais dos materiais rejeitados das minas) e derem conta de que o urânio tinha sido arrastado pela água (lixiviado) das chuvas. Isso deu origem a um processo de lixiviação a céu aberto que mais tarde foi substituído pelo processo de lixiviação local. Num local são injetados as soluções e no outro são recolhidos os produtos. Isso implica um controlo muito grande pois tem de se conhecer bem os caminhos seguidos pelos líquidos, os quais podem dar origem a contaminações como é óbvio. Quando a mina é desativada tem de se monitorizar os aquíferos entre outras estruturas geológicas. O ião uranilo dissolve-se muito bem em ácidos formando o sais respetivos. Por exemplo, em ácido sulfúrico, forma-se sulfato de uranilo

UO₂²⁺ + SO₄^2- → UO₂ SO₄

Na lixiviação ácida ocorrem alguns dos seguintes processos, 

UO₃(s) + H₂SO₄ → UO₂SO₄ +  H₂O (dissolução)

UO₂(s) + 1/2O₂ + H₂SO₄ → UO₂SO₄ +  H₂O (oxidação)

UO₂(s) + 2H₂SO₄ → U(SO₄)₂ +  2H₂O (dissolução)

As minas da Urgeiriça foram concessionadas primeiro aos britânicos e, depois de caducado o acordo, foram exploradas pelo governo português. Até 1944 a exploração foi dedicada exclusivamente ao elemento rádio. De 1951 até 2000 realizou-se a produção de concentrados de óxido de urânio. 

Hoje em dia, nas minas de urânio, os cuidados ambientais são muito grandes e vigora, por princípio, o ALARA (As Low As Reasonably Achiable). Infelizmente, quando a mina na Urgeiriça começou a laborar, e também fruto de ignorância, não se tomava cuidado. Como referi, os minerais de urânio não são muito radioativos, mas nas galerias havia muito radão, por exemplo. 

A questão do urânio e outros minerais que foram (e alguns deles ainda são) explorados em Portugal leva naturalmente à questão do lítio. Portugal é rico nesse mineral, mas em fontes secundárias, mais custosas que as fontes primárias. Eu não sou contra o lítio, mas sou contra a estupidez e a precipitação. Portugal é também riquíssimo noutro metal, o sódio, obtido das suas salinas. O cloro, do cloreto de sódio, principal sal obtido do mar e das salinas,  tem imensas aplicações tanto em polímeros, como no tratamento de águas. Faz muito sentido haver mais investigação no sódio, também para baterias. Haver mais investigação sobre a exploração económica do mar e das salinas em vez de se abandonar isso e dizer “agora é que vamos ficar ricos, pois temos lítio”. Não ficámos ricos com o rádio nem com o urânio nem com nenhum dos recursos minerais. A história da ciência mostra-nos que só constumamos ficar mais ricos com mais conhecimento e capacidade de gerir os recursos. 

Bibliografia 

Carlos Jorge Mota Veiga, A vida dos trabalhadores do urânio “trabalho ruim”, Associação dos ex-trabalhadores das minas de urânio, 2014.

National Uranium Tailing Program, Canadian Uranium Mill Waste Disposal Technology, 1987. 

Tom Zoellner, Uranium: war, energy, and the rock that shaped the world. Viking, 2009. 

[versão preliminar de 1 de Fevereiro de 2022]