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Pesquisadores da Chalmers University of Technology, na Suécia, desenvolveram um novo método que pode facilmente purificar a água contaminada usando um material à base de celulose. Essa descoberta pode ter implicações para países com tecnologias de tratamento de água precárias e combater o problema generalizado de descarga de corante tóxico da indústria têxtil.
A água limpa é um pré-requisito para a nossa saúde e ambiente de vida, mas está longe de ser um dado adquirido para todos. De acordo com a Organização Mundial da Saúde, OMS, existem atualmente mais de dois bilhões de pessoas vivendo com acesso limitado ou inexistente à água potável.
Esse desafio global está no centro de um grupo de pesquisa da Chalmers University of Technology, que desenvolveu um método para remover facilmente os poluentes da água. O grupo, liderado por Gunnar Westman, Professor Associado de Química Orgânica, concentra-se em novos usos para celulose e produtos à base de madeira e faz parte do Wallenberg Wood Science Center.
Os pesquisadores acumularam um conhecimento sólido sobre os nanocristais de celulose* – e é aí que está a chave para a purificação da água. Essas minúsculas nanopartículas têm uma excelente capacidade de adsorção, que os pesquisadores agora encontraram uma maneira de utilizar.
“Adotamos uma abordagem holística única para esses nanocristais de celulose, examinando suas propriedades e possíveis aplicações. Agora criamos um material de base biológica, uma forma de pó de celulose com excelentes propriedades de purificação que podemos adaptar e modificar dependendo dos tipos de poluentes a serem ser removidos”, diz Gunnar Westman.
Absorve e decompõe toxinas
Em um estudo recentemente publicado na revista científica Pesquisa Química Industrial e de Engenharia, os pesquisadores mostram como os corantes tóxicos podem ser filtrados das águas residuais usando o método e o material desenvolvidos pelo grupo. A pesquisa foi realizada em colaboração com o Malaviya National Institute of Technology Jaipur, na Índia, onde os poluentes de corantes nas águas residuais da indústria têxtil são um problema generalizado.
O tratamento não requer pressão nem calor e usa a luz solar para catalisar o processo. Gunnar Westman compara o método a derramar suco de framboesa em um copo com grãos de arroz, que absorvem o suco para tornar a água transparente novamente.
“Imagine um sistema de purificação simples, como uma caixa portátil conectada ao cano de esgoto. À medida que a água contaminada passa pelo filtro de pó de celulose, os poluentes são absorvidos e a luz do sol que entra no sistema de tratamento faz com que eles se decomponham de forma rápida e eficiente. É um sistema econômico e simples de configurar e usar, e vemos que pode ser um grande benefício em países que atualmente têm tratamento de água ruim ou inexistente”, diz ele.
O método será testado na Índia
A Índia é um dos países em desenvolvimento da Ásia com extensa produção têxtil, onde grandes quantidades de corantes são lançadas em lagos, rios e córregos todos os anos. As consequências para os seres humanos e para o meio ambiente são graves. O contaminante da água contém corantes e metais pesados e pode causar danos à pele com contato direto e aumentar o risco de câncer e danos aos órgãos quando entram na cadeia alimentar. Além disso, a natureza é afetada de várias maneiras, incluindo o comprometimento da fotossíntese e do crescimento das plantas.
A realização de estudos de campo na Índia é um próximo passo importante, e os pesquisadores de Chalmers agora estão apoiando seus colegas indianos em seus esforços para fazer com que algumas das indústrias de pequena escala do país testem o método na realidade. Até agora, testes de laboratório com água industrial mostraram que mais de 80% dos poluentes do corante são removidos com o novo método, e Gunnar Westman vê boas oportunidades para aumentar ainda mais o grau de purificação.
“Passar de descartar água completamente não tratada para remover 80% dos poluentes é uma grande melhoria e significa significativamente menos destruição da natureza e danos aos seres humanos. Além disso, ao otimizar o pH e o tempo de tratamento, vemos uma oportunidade de melhorar ainda mais o processo para que possamos produzir água para irrigação e água potável. Seria fantástico se pudéssemos ajudar essas indústrias a conseguir um sistema de tratamento de água que funcionasse, para que as pessoas do entorno pudessem usar a água sem colocar em risco a saúde”, afirma .
Pode ser usado contra outros tipos de poluentes
Gunnar Westman também vê grandes oportunidades de usar nanocristais de celulose para o tratamento de outros poluentes da água além dos corantes. Em um estudo anterior, o grupo de pesquisa mostrou que poluentes de cromo hexavalente tóxico, comum em águas residuais de mineração, couro e indústrias de metal, podem ser removidos com sucesso com um tipo semelhante de material à base de celulose. O grupo também está explorando como a área de pesquisa pode contribuir para a purificação de resíduos de antibióticos.
“Existe um grande potencial para encontrar boas oportunidades de purificação de água com este material e, além do conhecimento básico que construímos na Chalmers, uma chave importante para o sucesso é a experiência coletiva disponível no Wallenberg Wood Science Center”, diz ele.
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