Ativação de biochar através da impregnação de nanopartículas: uma revisão da literatura

Introdução

A contaminação de recursos hídricos por poluentes industriais e agrícolas tem impulsionado a busca por adsorventes de baixo custo e alto desempenho. O biochar, obtido pela pirólise controlada de biomassas, destaca-se pela estrutura porosa e pela estabilidade química, e suas funcionalidades podem ser ampliadas por ativação química, física ou oxidante e por funcionalização com nanopartículas metálicas. O crescimento acelerado das publicações sobre o tema, porém, dificulta identificar os trabalhos mais relevantes sem critérios sistemáticos, o que justifica o uso de ferramentas bibliométricas para organizar e priorizar esse conhecimento.

Objetivo

Mapear e ranquear as contribuições científicas mais relevantes sobre a ativação de biochar por impregnação de nanopartículas, por meio de análise bibliométrica combinada a um índice de ranqueamento adaptado do método InOrdinatio, identificando as principais rotas de ativação, lacunas e tendências.

Método

Realizou-se levantamento nas bases Web of Science e Scopus com as palavras-chave biochar, activated biochar, nanoparticles, nanomaterials, adsorption e environmental remediation, restrito a artigos completos revisados por pares publicados entre 2014 e 2025. Os registros foram tratados e deduplicados no RStudio com o pacote Bibliometrix, resultando em 68 registros únicos, base para os indicadores bibliométricos. Para o ranqueamento, aplicou-se um índice simplificado que soma o número de citações a um termo de recência igual a dez vezes a diferença entre o ano de publicação e 2014, sem o fator de impacto do periódico. Os dez artigos de maior pontuação foram analisados quanto a biomassa, rota de ativação, nanopartícula e poluente-alvo.

Resultados e discussão

A produção científica cresceu de forma discreta entre 2014 e 2021, com até quatro artigos por ano, e aumentou expressivamente a partir de 2022, ano de pico com 16 publicações, mantendo-se elevada em 2023 e 2024, o que caracteriza um tema recente e em rápida expansão. Os dez artigos mais bem ranqueados revelam diversidade de rotas: ativação química com KOH, física com CO2 e oxidante com ferrato de potássio, além de funcionalização magnética com Fe3O4, suporte de ferro zerovalente nanométrico e sistemas fotocatalíticos à base de Ag3PO4/Fe3O4, aplicados à remoção de corantes, fármacos, metais pesados, arsênio e urânio. O artigo de maior pontuação, um biochar magnético derivado de alga com 245 citações, indica que os biochars magnetizados são uma das frentes mais consolidadas do campo, por unirem elevada área superficial e fácil recuperação do adsorvente. Duas revisões amplas, sobre meios distintos (água e ar), obtiveram a mesma pontuação, sugerindo que revisões acumulam citações de forma consistente. Nenhum artigo anterior a 2017 figurou entre os dez primeiros, efeito do termo de recência do índice, e não necessariamente de menor qualidade desses trabalhos.

Conclusão

A ativação e a funcionalização de biochar com nanopartículas constituem uma frente em expansão acelerada, com destaque para os materiais magnéticos aplicados ao tratamento de água. Como o desenho do índice influencia quais trabalhos emergem, indicadores bibliométricos devem servir à priorização, e não como medida absoluta de mérito. Recomenda-se investigar a estabilidade desses materiais em ciclos de reúso com matrizes reais e os riscos ecotoxicológicos das nanopartículas liberadas, aspecto não abordado nos dez artigos analisados.

Palavras-chave

• Biochar
• Bibliometria
• Adsorção
• Nanopartículas