Para muitas aplicações e setores da indústria, a espuma não é apenas um incômodo, e sim considerada um grande problema. A sua formação em excesso pode levar dutos a transbordarem, interferir em processos, em embalagens, e até mesmo danificar materiais e equipamentos. 
Renato Nunes de Souza, serviço técnico e desenvolvimento da Dow para Soluções Industriais, explica que as espumas são agentes bem específicos que correspondem a dispersão de uma fase gasosa em um meio líquido. Esse tipo de dispersão pertence a um grupo de sistemas coloidais de estabilidade cinética. 
Isso significa que, em condições em que não são externamente estimuladas a se manterem presentes, tendem ao colapso iminente. Porém, aguardar que esse colapso ocorra naturalmente pode requerer longo tempo. Nesse sentido, a quebra de espuma em curto intervalo ou até mesmo a inibição de sua formação, são desafios da indústria em diferentes campos.
É importante ressaltar que a sua formação é um instrumento bastante complexo e pode variar dependendo do tipo de produto, procedimento e/ou o mercado em questão. Nesse sentido, de acordo com Gustavo Fernandes, representante da Solenis Especialidades Químicas, conhecer o processo gerador da espuma é fundamental para definir a melhor forma de atuar no problema. 
Para produção de bioetanol via processo fermentativo, por exemplo, tem-se como subproduto nas dornas a liberação de CO2 e outros produtos espumantes. Processos de limpeza industrial são comumente apoiados em detergentes e limpadores, conhecidos também por serem agentes espumantes. 
Já na indústria de óleo e gás, a espumação pode ocorrer devido o alívio da pressão existente em poços e reservatórios em altas profundidades. Nesse caso, gases que se encontravam solúveis em altas pressões, como CO2, perdem sua solubilidade e são responsáveis por sua origem. “Nos sistemas de tratamento de água, especificamente na etapa secundária, a atividade bacteriana para degradação de material orgânico e biológico é a causa mais comum de formação de espuma” – destaca Souza. 
Nos efluentes, é normalmente proveniente do tipo que está sendo tratado e tem relação muito estreita com seu processo produtivo. De acordo com Fernandes é um procedimento bastante complexo e pode ser originado por reações bioquímicas.
“Conhecendo a causa do problema é possível buscar a solução mais adequada para cada processo. O uso de químicos para o controle de espuma são as soluções mais comuns, porém há diferentes tipos de bases químicas para essa finalidade e buscar o produto certo, com dosagem correta é o mais importante, além de avaliar os pontos de dosagem e a forma de aplicação”- ressalta Fernandes.

Características 
De uma maneira geral, as características físico-químicas das espumas são dependentes da fase líquida, considerada como meio contínuo, onde os contaminantes solúveis poderão ser encontrados por toda essa fase. Além disso, pequenas partículas sólidas e materiais insolúveis com baixo peso são comumente dispersos, uma vez que bolhas tendem a se direcionar para o topo e podem carregar esses materiais para região de espumação.
A presença de surfactantes na água é identificada e quantificada com base em parâmetro físico-químico específico, denominado Surfactantes ou Substâncias Tensoativas. O método analítico empregado para a sua determinação é baseado por MBAS (Substâncias Ativas ao Azul de Metileno).
Souza explica que as espumas são geralmente estabilizadas por esses surfactantes e outras moléculas anfifílicas. Estes apresentam duas porções distintas, uma parte polar (hidrofílica – com afinidade pela água) e uma porção apolar (hidrofóbica – baixa afinidade pela água). 
Por conta dessa característica, tendem a migrar para superfícies e interfaces de naturezas distintas. Nesse caso, o ar pode ser considerado um meio apolar e a água um meio polar. Portanto, os surfactantes deverão se orientar na interface, expondo sua porção hidrofóbica para o ar e sua porção hidrofílica para água. 
Essa orientação e outras moléculas na interface é uma das principais causas do aumento de estabilidade de espumas. Porém, sua simples presença em solução não garante sua formação. Vale lembrar que é sempre necessário a presença de processos que promovam misturas e agitação mecânica para causar a espumação.
As características dependem da formação.  Espumas de surfactantes são em geral brancas e densas que saem voando e espumas em processes são mais compactas e escuras. Espumas de processos biológico em estação de tratamento podem ser causadas por bactérias filamentosas e tem outras características.
É importante ressaltar que podem haver diferentes tipos de contaminantes diretamente no processo ou que se geram ao da questão ambiental, podem causar problemas de processo e equipamentos, ocupando volumes de tanques e reatores, acionamento de sensores, etc” – ressalta Fernandes. 

Principais riscos
Como já mencionado, a espuma é considerada um problema e os riscos podem variar de situação para situação. Deve-se considerar os parâmetros físico-químicos do meio em que o controlador será aplicado e/ou exposto. Por exemplo, pH, temperatura, processos de esterilização, presença de outros compostos, ou até mesmo a infraestrutura industrial em que o processo espumante está inserido. 
Para alguns mercados que envolvem uma regulação mais severa, como de alimentação humana e animal, as diretrizes determinadas pelo conjunto de normas também podem limitar a aplicação de um antiespumante, especificamente. Atualmente, um critério importantíssimo para escolha de um produto adequado está correlacionado com parâmetros de sustentabilidade. 
“Integramos a sustentabilidade em nossos negócios e estamos colaborando globalmente para a transição para uma economia e sociedade mais sustentáveis” – explica Souza. Para tal, a Dow identificou três áreas-foco nas quais acreditam que é possível fazer uma grande diferença e impulsionar as mudanças em todo o setor: Proteção Climática; Economia circular; e Materiais mais seguros.
No caso do tratamento de água, biodegradabilidade e materiais mais seguros são parâmetros procurados. Especificamente para esse setor, Souza explica que a espuma excessiva, especialmente em uma bacia de aeração, pode causar uma variedade de problemas, podendo até interferir na captação de oxigênio dos microrganismos. 
A espuma também pode fazer com que o floco biológico flutue produzindo um lodo que não se deposita no decantador final. Riscos de segurança e problemas estéticos ocorrem quando o vento sopra a mesma através de estacionamentos, rodovias ou locais vizinhos.
Ademais, a espuma pode causar problemas com equipamentos e causar derramamentos excessivos que podem oferecer o risco de escorregamento em locais comerciais, causando ferimentos pessoais e outros acidentes. Sem falar que limpar os referidos derramamentos pode ser demorado e trabalhoso. “Eventualmente as espumas podem carregar grande cargas de contaminações as quais não devem ser espalhadas, e nesses casos o controle é de extrema importância” – enfatiza Souza.
Além disso, podem comprometer a eficiência e rendimento de uma planta. Eventualmente, reatores e tanques podem ser majoritariamente ocupados por espumas, ao invés de matérias primas e produtos que deveriam passar pelos respectivos processos. A não utilização da capacidade total de tanques e reatores causa um prejuízo considerável, visto que o tempo necessário para um processo tende a aumentar.
“É importante conhecer o processo do cliente e a compatibilidade do produto com o mesmo, para que o produto seja específico e não cause problemas em outras etapas do processo ou do tratamento. Além disso, avaliações do produto no processo do cliente e métodos de laboratório, para simular a situação e avaliar a efetividade do produto, são fundamentais” – enfatiza mais uma vez Fernandes. 

Minimizando o problema
Antiespumantes de silicone e agentes de controle de espuma podem resolver esse problema de maneira eficiente. Para facilitar o entendimento, de acordo com Souza, deve-se considerar que uma espuma é um conjunto de bolhas de ar, e entre essas bolhas de ar encontra-se um fino filme de líquido. 
Naturalmente, existe um fenômeno de drenagem de espumas que ocorrem nesses filmes líquidos, comumente chamados de canal de plateau. Essa drenagem causa uma aproximação entre duas bolhas, por exemplo, as quais acabam se colidindo e se tornando uma bolha maior. Essa sequência de eventos acaba levando ao colapso total de uma espuma.
Para acelerar esse processo, os agentes controladores agem na interface líquido-gás. O mecanismo de atuação mais comum para essas moléculas é de migrarem para a interface, a substituírem moléculas que ali estavam estabilizando a espuma. Na presença de um controlador de espuma, a interface passa a ser também a ser ocupada por essas moléculas, ficando mais suscetível ao processo de colapso.
“Basicamente, os controles podem atuar de duas maneiras distintas e são comumente classificados em dois tipos diferentes. Um deles é adicionado para prevenir a espumação (antifoaming agent – chamaremos de preventivos) e o outro é adicionado para quebrar a espuma já formada (defoamer agent – chamaremos de quebradores). Os preventivos devem ser adicionados antes do início do processo e os quebradores podem ser adicionados continuamente ao longo do processo” – explica o representante da Dow.
Ainda segundo ele, por terem atuações muito semelhantes, é comum encontrar químicas iguais sendo utilizadas para ambas as propostas. Inúmeros tipos de moléculas podem ser utilizados para essas aplicações, como óleos insolúveis, álcoois graxos, parafinas e formulações contendo esses grupos. Porém, os principais componentes para controlar espumas são os controladores siliconados e os poliglicois. Ambas as classes de produtos apresentam desempenhos e mecanismos de ação semelhantes.
Embora silicones sejam uma das classes mais conhecidas, os poliglicois apresentam amplo  campo de atuação e desempenho adequado para diferentes tipos de aplicações. Por se tratar de combinações de diferentes proporções de estruturas poliméricas de óxido de etileno (EO) e óxido de propileno (PO), é possível sintetizar antiespumantes com diferentes graus de hidrofilicidade (ou hidrofobicidade, pensando no oposto). Por exemplo, quanto maior o conteúdo de EO, mais hidrofílico o composto e quanto maior o conteúdo de PO, mais hidrofóbico o composto. 
A massa molar desses produtos também pode ser controlada para que atendam necessidades específicas, influenciando em quão rápida sua resposta pode ser obtida, bem como na sua viscosidade, que influencia a capacidade de difusão e espalhabilidade dos controladores de espuma baseado em poliglicois. Por se tratar de uma linha de produtos versátil, esses fazem frente aos siliconados no mercado de antiespumantes.
Além disso, é comum encontrar aplicações onde siliconados devem ser evitados por questões regulatórias e aplicações onde o silicone promove diminuição na eficiência de processos biológicos, por se depositar e acumular na interface de bactérias e leveduras. Nesses casos, o poliglicol pode atuar como um substituinte.
O fato é que, tem que sempre haver um controle efetivo, para não ocorrer o risco de impactar no restante do processo, seja no enquadramento de uma legislação de descarte de efluentes ou o impacto do produto na colmatação de filtros ou telas por exemplo. A compatibilidade do produto e as dosagens devem ser bem controladas para que, o custo benefício do produto seja o melhor possível. “Como benefícios temos um processo limpo, maior produtividade, enquadramento ambiental e muitos outros” – finaliza Fernandes. 

Contato das empresas
Dow: www.dow.com 
Solenis: www.solenis.com