A contaminação por 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 um novo método promissor que pode ajudar a remover da água formas sólidas para captura de alguns desses poluentes crônicos.
Os PFAS são difíceis de remover visando novos métodos
A equipe, liderada pelo pesquisador da Flinders ARC, Dr. Witold Bloch, desenvolveu materiais especiais conhecidos como adsorventes que podem capturar efetivamente o PFAS. O seu método é 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, publicadas na revista Edição Internacional de Química Aplicadadestacam o uso de uma gaiola molecular de tamanho nanométrico projetada para atuar como uma ‘armadilha PFAS’ altamente seletiva.
“Embora alguns PFAS de cadeia longa possam ser parcialmente removidos usando tecnologias existentes de tratamento de água, os PFAS de cadeia curta – que são mais móveis na água – continuam a ser um grande desafio não resolvido”, disse o líder do projeto, Dr.
“Descobrimos que uma gaiola de tamanho nanométrico força o PFAS de cadeia curta a se agregar favoravelmente dentro de sua cavidade. Este mecanismo de ligação excepcionalmente forte difere dos materiais adsorventes tradicionais.”
Como funciona a tecnologia Nano Cage
Para fazer o sistema funcionar, os pesquisadores incorporaram essas gaiolas moleculares em sílica mesoporosa, um material que normalmente não se liga ao PFAS por si só.
A primeira autora, Carolyn Anderson, doutoranda em química na Flinders University, explicou que a adição de gaiolas nanométricas 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 primeiro estudamos em profundidade como o PFAS se liga às gaiolas em nível molecular”, diz ela. “Isso nos permite compreender o comportamento de ligação específico 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 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 reciclagem. Esses resultados destacam o potencial de integração em sistemas de filtragem de água para polir a água potável na fase final do tratamento”, acrescentou o Dr. Bloch.
“Esta pesquisa representa um passo importante no desenvolvimento de materiais avançados capazes de lidar com 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, em espumas de combate a incêndios na aviação e em 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) e Playford Trust PhD e PhD Scholarships Elevate. 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 Deepwater e o National Facility of the National Computational Infrastructure and Microscopy Australia, habilitado pelo NCRIS e pelo Governo do Sul da Austrália.
