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Tecnologia

Esponja em pó

Pesquisadores apresentam material capaz de absorver poluentes da água sem causar danos ao meio ambiente. Feita a partir do grafeno branco, a substância poderá ajudar na recuperação de sistemas aquáticos afetados por vazamentos de óleo

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postado em 01/05/2013 18:00 / atualizado em 01/05/2013 11:54

Roberta Machado

Uma parceria entre pesquisadores da Austrália e da França divulga hoje os resultados de um trabalho que usa os poderes da nanotecnologia para o tratamento de águas poluídas. Os cientistas usaram o “grafeno branco”, mesmo material adotado pela Agência Espacial Norte-Americana (Nasa) para proteger naves de micrometeoritos, para desenvolver um tipo de esponja em pó que absorve de tudo, menos água. Quando jogados em um líquido contaminado, os minúsculos fragmentos de nitreto de boro (BN) trabalham como um ímã para poluentes. A técnica, que ainda passa por estudos laboratoriais, pode ser adotada no tratamento de resíduos de indústrias como óleos ou tinturas.

A invenção foi divulgada na revista Nature Communications, cujo site exibe um vídeo em que o poder da substância é demonstrado. Em um pequeno recipiente, uma pipeta pinga algumas gotas de óleo escuro sobre o volume d’água. Logo o líquido viscoso se espalha e forma uma mancha na superfície transparente. Quando o grafeno branco é acrescentado, a sujeira começa a formar uma bolota com o material sólido, que suga o óleo rapidamente. Esse detrito, explicam os pesquisadores, continua a flutuar na água sem se molhar, graças às propriedades hidrofóbicas do material. Basta retirá-lo do recipiente, sem qualquer tipo de filtragem.

A substância foi testada em pequenas proporções, mas os criadores da técnica acreditam que ela também possa ser usada em situações de porte maior, como o tratamento de resíduos de indústrias inteiras ou até mesmo no vazamento de óleo de plataformas petrolíferas. “Eles são grandes candidatos para resolver os poluentes de indústrias têxteis, de papel ou de couro”, sugere Weiwei Lei, um dos criadores do pó absorvente e pesquisador de pós-doutorado do Institute for Frontier Materials, da Universidade Deakin, na Austrália.

Os responsáveis pelo material acreditam que ele possa substituir métodos como a combustão, a coleta mecânica e alguns tratamentos químicos usados hoje para a limpeza de águas poluídas com componentes orgânicos. A absorção de BN, apontam, pode ser mais eficiente e seletiva que a maioria das técnicas atuais. “Acredita-se que o nitreto de boro não seja tóxico para o ambiente ou para o corpo humano, mas ainda queremos ter cautela e não recomendar que se beba a água tratada com as nanofolhas sem um tratamento de filtração”, ressalta Lei.

O especialista Marco Antonio Almeida de Souza, pesquisador do Programa de Pós-graduação em Tecnologia Ambiental e Recursos Hídricos da Universidade de Brasília (UnB) avaliou a pesquisa e acredita que, depois de concluída, ela pode ser útil no estágio final de limpeza de águas contaminadas. “Temos processos alternativos e mais baratos, mas que têm o problema do polimento final. As formas mais baratas de remover óleo deixam pequenos traços residuais, então a aplicação da absorção seria mais útil no tratamento que chamamos de terciário ou quaternário, que é o polimento final da água”, acredita Souza.

Uma limpeza detalhada poderia, de acordo com o professor, eliminar elementos como pesticidas ou resíduos descartados pelas indústrias farmacêuticas que afetam o bioma aquático e a qualidade de vida urbana. “São poluentes que não existiam na água em quantidade significativa e começam a ser um problema. Se esses compostos não forem retirados, vão para rios e lagos, onde são captados para o fornecimento da população de novo. Eles passam incólumes no tratamento da água e podem trazer problemas que se acumulam no organismo a longo prazo”, alerta.

Poros
O experimento mostra mais uma das utilidades da nanociência, linha de pesquisa crescente que têm desafiado as leis da física com estranhas substâncias criadas em laboratório. Entre elas, o nitreto de boro mostrou propriedades tão impressionantes quanto as do grafeno, material que rendeu o prêmio Nobel de Física aos cientistas russos que o criaram em 2010. O grafeno branco, como é chamado, também está entre um dos materiais mais resistentes que existem e, por isso, é usado pela Nasa na forma de nanotubos para a fabricação de coberturas de espessura atômica de componentes de naves espaciais.

No caso do pó superabsorvente, o grande trunfo está no processo de fabricação. Depois de ser aquecida a mais de 1.100ºC, a mistura que dá origem ao material começa a liberar bolhas de gás nanométricas, que formam muitos poros na substância. A estrutura de queijo suíço cria uma superfície de contato de até 1.425m² por grama, o que garante bastante espaço para os poluentes se impregnarem ao pó. A capacidade de absorção chega a 33 vezes o peso do próprio material.

A notável resistência do nanomaterial à oxidação permite que ele seja lavado, aquecido ou mesmo queimado para a remoção dos poluentes orgânicos removidos da água. Ele pode passar pelo mesmo processo ao menos cinco vezes até começar a perder a capacidade de absorção. “Tanto os materiais quanto o processo de produção são ambientalmente corretos, sem o uso de materiais tóxicos”, assegura Ying Chen, professor da Universidade Deakin e especialista em nanomateriais que participou do desenvolvimento da substância.

"Acredita-se que o nitreto de boro não seja tóxico para o ambiente ou para o corpo humano, mas ainda queremos ter cautela e não recomendar que se beba a água tratada com as nanofolhas sem um tratamento de filtração”

Weiwei Lei,
um dos criadores do pó absorvente

 

Casca de banana para limpar rios


 

 
"Por serem carregadas negativamente, as cascas de banana atraem as substâncias que têm carga positiva" Sérgio Monteiro, um dos autores da pesquisa da USP

Os rios do interior paulista são continuamente afetados pela atividade agrícola da região, que contamina as águas com os pesticidas usados nas plantações de cana-de-açúcar e milho. Mas é possível que a solução para os problemas causados por essas culturas esteja no descarte resultante de outro produto vegetal. Um grupo de pesquisadores da Universidade de São Paulo (USP) demonstrou como a casca de banana pode ser tratatada e transformada em pó e se tornar uma alternativa eficiente para a despoluição de águas atingidas pelos produtos tóxicos. A pesquisa é do Centro de Energia Nuclear na Agricultura (Cena) da USP, em Piracicaba, e ganhou espaço na edição de abril da revista especializada American Chemical Society.

A casca da fruta foi testada na remediação de águas misturadas a amostras de atrazina e ametrina, alguns dos principais pesticidas usados nas fazendas próximas às cidades de Piracicaba e Capivari e encontrados normalmente em pequenas concentrações dos rios da região, apesar de serem nocivos. Enquanto a ametrina foi banida dos Estados Unidos por causar mutações em espécies aquáticas, a atrazina é o maior responsável do mundo por poluição de rios e lagos entre os defensivos agrícolas.

A transformação da casca da banana começa com o processo de secagem do material. A cobertura pode ser deixada ao sol por uma semana ou levada ao forno a 60ºC antes de ser triturada e peneirada. O pó natural é adicionado à água contaminada, e a mistura é agitada e filtrada. Os resultados do experimento com a fruta foram medidos por um cromatógrafo e compostos radiomarcados.

A técnica, acreditam os pesquisadores, é forte candidata para adoção pelo tratamento de água de abastecimento público que recorrem a fontes naturais próximas à intensa prática agrícola. “Fizemos testes com água realmente contaminada do rio. Analisamos e vimos que havia uma contaminação de 1 ppb (parte por bilhão). Após o tratamento, (o problema) foi realmente remediado”, conta Sérgio Monteiro, um dos autores da pesquisa e estudante de doutorado do Laboratório de Ecotoxicologia do Cena.

Cargas
As propriedades da casca de banana têm afinidade com substâncias orgânicas como os pesticidas. “Por serem carregadas negativamente, elas atraem as substâncias que têm carga positiva”, diz Monteiro, que também é pesquisador do Instituto Biológico da Secretaria de Agricultura do Estado de São Paulo.

A técnica é mais uma a aproveitar as cascas da fruta descartadas após o consumo. Correspondente a 30% a 40% do peso total da fruta, a cobertura já é usada para a produção de adubos, de ração animal e para a produção de biocombustíveis, além da obtenção de proteínas e enzimas. O grupo deve estudar agora o processo de biodegradação das cascas de banana misturadas ao herbicida, para entender melhor como o uso da técnica pode influenciar na produção de dejetos sólidos. (RM)

 

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