A poluição com substâncias perfluoroalquílicas e polifluoroalquílicas (PFAS) espalhou-se pelas águas subterrâneas, superficiais e até mesmo pelos abastecimentos de água potável, afetando milhões de pessoas em todo o mundo.
Pesquisadores da Universidade Flinders desenvolveram agora uma nova abordagem promissora que pode ajudar a remover da água algumas das formas mais difíceis de capturar desses poluentes persistentes.
O novo método tem como alvo os PFAS, que são difíceis de remover
Uma equipe liderada pelo pesquisador da Flinders ARC, Dr. Witold Bloch, criou materiais especiais conhecidos como adsorventes que podem reter efetivamente o PFAS. O seu método é particularmente bem sucedido na captura de PFASs de cadeia curta, que são notoriamente difíceis de remover com as actuais tecnologias de tratamento de água.
Seus resultados são publicados na revista Edição Internacional de Química Aplicadadestacam o uso de uma gaiola molecular em nanoescala projetada para atuar como uma “armadilha PFAS” altamente seletiva.
“Embora alguns PFAS de cadeia longa possam ser parcialmente removidos pelas tecnologias existentes de tratamento de água, a captura de PFAS de cadeia curta, que são mais móveis na água, continua a ser um grande problema não resolvido”, diz o líder do projeto, Dr. Witold Bloch, da Faculdade de Ciências e Engenharia da Universidade Flinders.
“Descobrimos que a célula em nanoescala captura PFASs de cadeia curta, fazendo com que eles se agreguem favoravelmente dentro de sua cavidade. Este mecanismo de ligação excepcionalmente forte difere daquele dos materiais adsorventes tradicionais.”
Como funciona a tecnologia Nano Cage
Para tornar o sistema eficaz, os pesquisadores incorporaram essas células moleculares em sílica mesoporosa, um material que normalmente não se liga ao PFAS por si só.
A primeira autora, Caroline Anderson, PhD em Química pela Flinders University, explica que a adição da gaiola em nanoescala permite que o material remova uma ampla gama de compostos PFAS da água, incluindo aqueles que são particularmente difíceis de isolar.
“O aspecto mais interessante deste projeto foi que, pela primeira vez, fizemos uma pesquisa aprofundada sobre como os PFAS se ligam à célula em nível molecular”, diz ela. “Isso nos permitiu compreender o comportamento exato da ligação e então usar esse conhecimento para desenvolver um adsorvente eficaz para remoção de PFAS.”
Alta eficiência e reutilizável na filtragem de água
Testes de laboratório mostraram que o novo material pode remover até 98% de PFAS em concentrações ambientalmente relevantes em modelos de água da torneira.
“O adsorvente também demonstrou capacidade de reutilização, permanecendo altamente eficaz após pelo menos cinco ciclos de reutilização. Esses resultados destacam seu potencial de integração em sistemas de filtragem de água para polir a água potável na fase final do tratamento”, acrescenta o Dr. Bloch.
“Esta investigação representa um passo importante no desenvolvimento de materiais avançados capazes de combater um dos poluentes ambientais mais persistentes do mundo”, conclui.
As preocupações com a contaminação por PFAS estão crescendo
Os produtos químicos PFAS são amplamente utilizados na fabricação industrial, espuma de combate a incêndios na aviação e produtos de consumo diário. Com o tempo, podem entrar em ambientes de água doce e marinhos, levantando preocupações sobre potenciais riscos para a saúde dos seres humanos, do gado e da vida selvagem.
Agradecimentos: O estudo PFAS foi financiado por bolsas do Australian Research Council (FT240100330, DE240100664, DP230100587, CE230100021 e FT220100054), bem como bolsas Playford Trust PhD e ATSE Elevate PhD. A pesquisa utilizou instalações incluindo as linhas de luz MX1 e MX2 no ANSTO Australian Synchrotron, o detector Australian Cancer Research Foundation, Flinders Analytical, Flinders Deepthought e o National Facility of the National Computational Infrastructure, bem como Microscopy Australia, incluído pelo NCRIS e pelo Governo da Austrália do Sul em Flinders Microscopy and Microlysis.
