A contaminação por substâncias per e polifluoroalquílicas (PFAS) espalhou-se pelas águas subterrâneas, superficiais e até mesmo pelas fontes de água potável, afetando milhões de pessoas em todo o mundo.
Pesquisadores da Universidade Flinders desenvolveram agora um novo método promissor que pode ajudar a remover da água algumas das formas mais evasivas desses poluentes persistentes.
Novo método visa PFAS difíceis de remover
A equipe, liderada pelo pesquisador do Flinders ARC, Dr. Witold Bloch, criou materiais especiais chamados adsorventes que podem capturar efetivamente o PFAS. O seu método foi particularmente bem sucedido na captura de PFAS de cadeia curta, que são notoriamente difíceis de remover com as actuais tecnologias de tratamento de água.
Suas descobertas foram publicadas na revista Edição Internacional de Química Aplicadaenfatizando o uso de gaiolas moleculares em nanoescala como “armadilhas PFAS” altamente seletivas.
“Embora alguns PFAS de cadeia longa possam ser parcialmente removidos usando tecnologias existentes de tratamento de água, a captura de PFAS de cadeia curta (que são mais móveis na água) continua a ser um desafio significativo, mas não resolvido”, disse o líder do projeto, Dr. Witold Bloch, da Escola de Ciência e Engenharia da Universidade Flinders.
“Descobrimos que gaiolas de tamanho nanométrico capturam PFAS de cadeia curta, forçando-os a se agregarem favoravelmente dentro de suas cavidades. Este mecanismo de ligação excepcionalmente forte é diferente dos materiais adsorventes tradicionais.”
Como funciona a tecnologia Nanocage
Para tornar o sistema eficaz, os pesquisadores incorporaram essas gaiolas moleculares em sílica mesoporosa, um material que normalmente não se liga ao PFAS.
A primeira autora, Caroline Andersson, estudante de doutorado em química na Flinders University, explica que a adição de nanogaiolas permite que o material remova uma ampla gama de compostos PFAS da água, incluindo aqueles que são particularmente difíceis de separar.
“O aspecto mais interessante deste projeto é que primeiro conduzimos um estudo aprofundado de como o PFAS se liga às gaiolas em nível molecular”, disse ela. “Isso nos permite compreender o comportamento preciso da ligação e então usar esse conhecimento para projetar um adsorvente eficaz para remoção de PFAS.”
Alta eficiência e reutilização de filtragem de água
Testes de laboratório mostram que o novo material pode remover até 98% das concentrações ambientalmente relevantes de PFAS em modelos de água da torneira.
“O sorvente também demonstrou capacidade de reutilização, permanecendo eficiente após pelo menos cinco ciclos de reutilização. Esses resultados destacam seu potencial de integração em sistemas de filtragem de água para purificar a água potável na fase final do tratamento”, acrescentou 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”, concluiu.
Preocupação crescente com a contaminação por PFAS
Os produtos químicos PFAS são amplamente utilizados na fabricação industrial, espumas 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 crescentes sobre potenciais riscos para a saúde dos seres humanos, do gado e da vida selvagem.
Agradecimentos: A pesquisa PFAS foi financiada por bolsas do Australian Research Council (FT240100330, DE240100664, DP230100587, CE230100021 e FT220100054) e bolsas Playford Trust PhD e ATSE Elevate PhD. A pesquisa utilizou instalações incluindo as linhas de luz MX1 e MX2 no ANSTO Australian Synchrotron, detectores da Australian Cancer Research Foundation, Flinders Analytical, Flinders Deepthought e instalações nacionais na National Computing Infrastructure, bem como microscopia australiana apoiada pelo NCRIS e pelo governo da Austrália do Sul no Centro Flinders de Microscopia e Microanálise.
