Avaliação ambiental do uso de reagentes na produção de nanofibras de hidroxiapatita pela técnica de fiação por sopro em solução / Environmental assessment of the use of reagents in production of hydroxyapatite nanofibers by solution blow spinning technique
DOI:
https://doi.org/10.34117/bjdv8n3-431Keywords:
avaliação ambiental, openlca, nanofibras, hidroxiapatita.Abstract
O desenvolvimento de materiais para aplicações biomédicas tem crescido nos últimos anos. Dentre esses materiais, destacam-se os fosfatos de cálcio, como a hidroxiapatita, cujas nanofibras são aplicadas na regeneração de tecidos ósseos. Uma metodologia eficaz na produção de fibras nanométricas de materiais cerâmicos é o método de fiação por sopro em solução (SBS). O método é capaz de produzir fibras com diâmetros reduzidos, com baixo custo. A técnica SBS pode ser também uma alternativa ambientalmente mais viável por demandar um consumo energético inferior para produção de fibras e ser mais segura além de possuir uma produção em maior escala, podendo, assim, impulsionar uma produção mais sustentável. Contudo poucos estudos abordam avaliações de impactos ambientais da produção de nanofibras cerâmicas. O presente trabalho estudou o consumo energético e o impacto ambiental causado pela produção de nanofibras de hidroxiapatita através do uso de dimetilformamida, etanol absoluto e tri-etil fosfato como reagentes na produção de nanofibras de hidroxiapatita obtidas pela técnica de Fiação por Sopro em Solução. A avaliação ambiental foi realizada com uso do software OpenLCA de avaliação de ciclo de vida. O consumo energético do processo mostrou-se elevado com valor 5563 kWh para produção de 1 kg de nanofibras de hidroxiapatita. A Avaliação de Ciclo de Vida (ACV) indicou que os agentes quantificados e envolvidos no processo geraram impactos ambientais significativos em diferentes indicadores métricos.
References
ABNT. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR ISO 14040:2009. Gestão ambiental - Avaliação do ciclo de vida - Princípios e estrutura. Rio de Janeiro. 2009.
BHARDWAJ N, KUNDU SC. Electrospinning: a fascinating fiber fabrication technique. Biotechnol Adv, 28(3):325-47, 2010.
CANILLAS, M. et al. Calcium phosphates for biomedical applications. Boletín de la Sociedad Española de Cerámica y Vidrio, v. 56, p. 91-112, 2017.
DONG, Y.; HOSSAIN, M.U.; LI, H.; LIU, P. Developing Conversion Factors of LCIA Methods for Comparison of LCA Results in the Construction Sector. Sustainability, 13, 9016, 2021.
EEA. Indicator Specification. Eurepean Enviroment Agency. 2015.
FRIDELL, E.; HAEGER-EUGENSON, M.; MOLDOVANA; J. A comparison of emissions from ethanol and petrol fueled cars. Swedish: Environmental Research Institute, 2010.
GNANSOUNOU, E, DAURIAT, A. Ethanol fuel from biomass: A review. CSIR-NISCAIR, v.64, p. 809-821, 2005.
GONÇALVES, A. R. Hepatotoxicidade da dimetilformamida / Hepatotoxicity of dimethylformamide, 1997.
HU J, MA PX. Nano-fibrous tissue engineering scaffolds capable of growth factor delivery. Pharm Res. 28(6):1273-81, 2011.
ISO 14040.Gestão ambiental- avaliação do ciclo de vida- princípios e estrutura. Rio de Janeiro: ABNT, 2001.
ISO 14044. Environmental Management – Life Cycle Assessment – Requirements and Guidelines. Geneva: ISO. 46p, 2006.
LOUVIS, A. R.; SILVA, N. A. A. Métodos de Preparação Industrial de Solventes e Reagentes Químicos N,N-DIMETILFORMAMIDA. Rev. Virtual Quim., 8 (5), 1764-1785, 2016.
LU, J.; YU, H.; CHEN, C. Biological properties of calcium phosphate biomaterials for bone repair: a review. RSC Advances, v.8, iss.4, 2018.
MEDEIROS, E. S. et al. Solution Blow Spinning: A new method to produce micro and nanofibers from polymer solutions. Journal of Applied Polymer Science, v. 113, p. 2322-2330, 2009.
OLIVEIRA, M. J. C. et al. Calcium phosphate submicrometric fibers produced by solution blow spinning. Materials Research, v. 22, p. 1-8, 2019.
RAMBHIA, K. J., MA, P. X. Controlled drug release for tissue engineering. Journal of Controlled Release, v. 219, p. 119-128, 2015.
RODRIGUES, G. S.; MARTINS, R. A. Efeitos potenciais do ozônio troposférico sobre as plantas cultivadas e o biomonitoramento ambiental. São Paulo: Embrapa, 2001.
Saouter, E., Biganzoli, F., Ceriani, L., Versteeg, D.,Crenna, E., Zampori, L., Sala, S, Pant, R. Environmental Footprint: Update of Life Cycle ImpactAssessment Methods – Ecotoxicity freshwater, human toxicity cancer, and non-cancer. EUR 29495 EN,Publications Office of the European Union, Luxembourg, 2018.
SIMON, B. BACHTIN, K., KILIÇ, A., AMOR, B., WEIL, M. Proposal of a Framework for Scale-Up Life Cycle Inventory: A Case of Nanofibers for Lithium Iron Phosphate Cathode Applications. Integrated Environmental Assessment and Management, v. 12, p. 465–477, 2016.
SOUZA, R. B, et al. A influência do etanol combustível na emissão de etanol, aldeídos e hidrocarbonetos expelidos pelo escapamento em veículos leves. São Paulo: CETESB, 2016.
U.S. EPA. Health And Environmental Effects Profile for Trimethyl Phosphate. U.S. Environmental Protection Agency, Washington, D.C., EPA/600/X-85/367 (NTIS PB88182720).
ZAIRANI, N. A. S. et al. Fabrication and characterization of porous β-tricalcium phosphate scaffolds coated with alginate. Ceramics International, v. 42, p. 5141-5147, 2016.
ZAMPORI, L. e PANT, R., Sugestões para atualizar o método da pegada ambiental do produto (PEF), EUR 29682 EN, Serviço de Publicações da União Europeia, Luxemburgo, 2019.

