https://repositorio.ufba.br/handle/ri/43753| Tipo: | Tese |
| Título: | Estratégia sequencial de remediação de areia contaminada por petróleo usando microemulsões bio-baseadas |
| Título(s) alternativo(s): | Sequential remediation strategy for crude oil-contaminated sand using bio-based microemulsions |
| Autor(es): | Santos, Adriana Vieira dos |
| Primeiro Orientador: | Santos, Luiz Carlos Lobato dos |
| metadata.dc.contributor.advisor-co1: | Simonelli, George |
| metadata.dc.contributor.referee1: | Santos, Luiz Carlos Lobato dos |
| metadata.dc.contributor.referee2: | Vidal, Rosangela Regia Lima |
| metadata.dc.contributor.referee3: | Zucchi, Maria do Rosário |
| metadata.dc.contributor.referee4: | Ferreira Júnior, José Mário |
| metadata.dc.contributor.referee5: | Santos, João Paulo Lobo dos |
| Resumo: | Derramamentos de petróleo em zonas costeiras resultam em impactos ambientais persistentes devido à deposição de hidrocarbonetos em solos e sedimentos, e a literatura ainda carece de formulações de remediação que conciliem alta eficiência com baixo impacto ambiental. Pesquisas anteriores demonstraram a eficácia de surfactantes aniônicos e não iônicos em sistemas microemulsionados, mas a maioria baseia-se em insumos petroquímicos, de alta toxicidade e baixa biodegradabilidade. Diante dessa lacuna, esta tese teve como objetivo desenvolver, caracterizar e aplicar microemulsões ambientalmente amigáveis baseadas em componentes vegetais como agentes de limpeza sustentáveis para a remediação ex situ de areia de praia contaminada com petróleo. O sistema investigado foi composto por óleo essencial de pinho (fase oleosa), sabão de coco saponificado (surfactante aniônico), isopropanol (cossurfactante) e água (fase aquosa). Diagramas de fases pseudoternários foram construídos para determinar as regiões de estabilidade, e um planejamento fatorial completo 2^3 foi empregado para avaliar os efeitos da razão volume de microemulsão/massa de areia, do tempo de contato e da massa de sedimento. A eficiência de remoção foi quantificada por espectroscopia UV-Vis e cromatografia gasosa. O agente de limpeza apresentou estabilidade físico-química, baixa toxicidade e alta biodegradabilidade, conforme fichas de dados de segurança química dos componentes. Os resultados indicaram remoções de até 90% em ensaios unitários, com melhor desempenho em formulações contendo 30–60% de fase oleosa. Uma contribuição conceitual adicional foi a proposição de uma estratégia sequencial de remediação baseada na regeneração micelar, em que a lavagem inicial com microemulsão é seguida por enxágue aquoso capaz de remobilizar surfactante adsorvido, promovendo nova auto- organização micelar in situ. Essa abordagem atingiu até 96,5% de remoção em colunas de leito fixo, com 96% de recuperação volumétrica da microemulsão e perfil ambiental favorável segundo métricas de química verde. Em conjunto, os resultados demonstram que microemulsões bio-baseadas são alternativas eficazes e sustentáveis para a remediação de ambientes costeiros contaminados por petróleo, contribuindo para o avanço da química verde e para aplicações ambientais emergentes. |
| Abstract: | Oil spills in coastal zones cause persistent environmental impacts due to the deposition of hydrocarbons in soils and sediments, and the scientific literature still lacks remediation formulations that combine high efficiency with low environmental impact. Previous studies have demonstrated the effectiveness of anionic and nonionic surfactants in microemulsion systems; however, most of these formulations are based on petrochemical inputs, which are highly toxic and poorly biodegradable. To address this gap, this doctoral research aimed to develop, characterize, and apply environmentally friendly microemulsions formulated with plant-based components as sustainable cleaning agents for the ex situ remediation of beach sand contaminated with crude oil. The investigated system consisted of pine essential oil (oil phase), saponified coconut oil soap (anionic surfactant), isopropanol (cosurfactant), and water (aqueous phase). Pseudoternary phase diagrams were constructed to determine stability regions, and a full 2^3 factorial design was employed to evaluate the effects of the microemulsion volume-to- sand mass ratio, contact time, and sediment mass. Removal efficiency was quantified by UV– Vis spectroscopy and gas chromatography. The formulated cleaning agent exhibited physicochemical stability, low toxicity, and high biodegradability, as confirmed by the chemical safety data sheets of its components. Experimental results indicated oil removal efficiencies of up to 90% in batch tests, with superior performance for formulations containing 30–60% of the oil phase. An additional conceptual contribution was the proposal of a sequential remediation strategy based on micellar regeneration, in which the initial washing step with the microemulsion is followed by an aqueous rinse capable of remobilizing adsorbed surfactant molecules, promoting new in situ micellar self-assembly within the sediment. This approach achieved up to 96.5% oil removal in fixed-bed column experiments, with 96% volumetric recovery of the microemulsion and a favorable environmental profile according to green chemistry metrics. Overall, the results demonstrate that bio-based microemulsions are effective and sustainable alternatives for the remediation of petroleum-contaminated coastal environments, contributing to advances in green chemistry and emerging environmental applications. |
| Palavras-chave: | Agentes de limpeza bio-baseados Remediação ambiental Sedimentos contaminados por petróleo Surfactantes de origem vegetal Regeneração micelar Eficiência de remoção de petróleo Química verde |
| CNPq: | CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::GEOCIENCIAS CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::GEOCIENCIAS::GEOLOGIA::GEOQUIMICA CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::GEOCIENCIAS::GEOLOGIA::GEOLOGIA AMBIENTAL CNPQ::ENGENHARIAS |
| Idioma: | por |
| País: | Brasil |
| Editora / Evento / Instituição: | Universidade Federal da Bahia |
| Sigla da Instituição: | UFBA |
| metadata.dc.publisher.department: | Instituto de Geociências |
| metadata.dc.publisher.program: | Programa de Pós-Graduação em Geoquímica: Petróleo e Meio Ambiente (POSPETRO) |
| Citação: | SANTOS, Adriana Vieira dos. Estratégia sequencial de remediação de areia contaminada por petróleo usando microemulsões bio-baseadas. 2025. 175 f. Tese (Doutorado em Geoquímica: Petróleo e Meio Ambiente - Pospetro), Instituto de Geociências, Universidade Federal da Bahia, Salvador, 2025. |
| Tipo de Acesso: | Acesso Restrito |
| URI: | https://repositorio.ufba.br/handle/ri/43753 |
| Data do documento: | 27-Out-2025 |
| Aparece nas coleções: | Tese (POSPETRO) |
| Arquivo | Descrição | Tamanho | Formato | |
|---|---|---|---|---|
| Tese_Adriana Vieira_final.pdf Until 2027-10-27 | Tese de doutoramento Adriana Vieira dos Santos | 11,28 MB | Adobe PDF | Visualizar/Abrir Solicitar uma cópia |
Os itens no repositório estão protegidos por copyright, com todos os direitos reservados, salvo quando é indicado o contrário.