Filtros biodegradáveis podem remover substâncias tóxicas da água

Tecnologia inédita da Flinders University utiliza nanogaiolas para capturar substâncias químicas eternas de cadeia curta, consideradas as mais difíceis de eliminar pelos tratamentos convencionais

Microalgas da espécie Monoraphidium contortum tem a capacidade de remover da água resíduos de antibióticos, em especial o sulfametoxazol e a trimetoprima.

Além de rica em fibras alimentares, cálcio, potássio, vitamina C e antioxidantes, a casca da banana possui a capacidade de adsorver metais pesados

Os biossensores podem ser reproduzidos em larga escala e a um preço acessível, sendo que protótipo final possa ser usado em lugares remotos e que precisem da verificação da qualidade da água

O invento utiliza a sericina, um dos componentes presentes na formação dos casulos do bicho-da-seda para essa extração

O carboneto de titânio carboxilado MXene foi capaz de remover 95% dos íons de mercúrio de água contaminada em um minuto.

A contaminação é um problema comum em refinarias, distribuidoras e postos, uma vez que a água pode se misturar com os combustíveis.

Um tipo de plástico totalmente degradável e economicamente competitivo com o plástico comum. Foi o que desenvolve uma equipe multidisciplinar de pesquisadores da Universidade de São Paulo (USP) em Ribeirão Preto (SP), que buscavam um produto sustentável que substituísse o polímero sintético. Para desenvolver o novo produto os pesquisadores realizaram vários testes em resíduos industriais e chegaram a um produto com qualidades técnicas e econômicas consideradas promissoras, além de ser amigável ao meio ambiente. O desenvolvimento foi feito nos laboratórios do Departamento de Química da Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras da USP de Ribeirão Preto. A equipe responsável pela pesquisa foi liderada pela química Bianca Chieregato Maniglia e desenvolveu filmes plásticos biodegradáveis a partir de matrizes de amido encontrados em resíduos agroindustriais de cúrcuma, babaçu e urucum que são descartados pela agroindústria. Para a equipe, a reciclagem destes resíduos e sua transformação em produtos biodegradáveis é um grande avanço nas soluções que visam combater o descarte desenfreado do lixo plástico. Bianca lembra que a matéria-prima para a obtenção do produto desenvolvido é barata e não compete com o mercado alimentício. Além disso, “contém em sua fórmula compostos antioxidantes, interessantes no desenvolvimento das chamadas embalagens ativas (que interagem com o produto que envolvem, sendo capaz de melhorar a qualidade e segurança para acondicionamento de frutas e legumes frescos)”. Os pesquisadores lembram, no entanto, que o produto ainda demande mais estudos e testes antes de sua liberação para comercialização em grande escala. Mesmo assim, já á uma alternativa direta ao plástico comum, que pode levar até 500 anos para ser decomposto, enquanto o bioplástico leva apenas 120 dias.

A engenheira ambiental Amanda Rodrigues Inácio desenvolveu estudo que viabiliza a eliminação de decantadores secundários utilizados na etapa final do processo de lodos ativados e destinados à deposição da biomassa, formada na fase anterior pela ação de microrganismos que consomem a matéria orgânica. No tanque de aeração onde ocorre a degradação da matéria orgânica a pesquisadora introduziu mantas geossintéticas capazes de reter a biomassa com a mesma eficiência do processo tradicional que utiliza decantadores, com custo equivalente e economia de espaço. O sistema mostrou uma redução de mais de 95% da matéria orgânica do esgoto, superior ao mínimo determinado pela legislação (80%). Também foi comprovado êxito em relação à clarificação do esgoto tratado. Para a turbidez e para os sólidos suspensos, as eficiências médias de remoção foram, respectivamente, de 98,5% e de 99%. O sistema de lodos ativados de aeração prolongada, um dos mais utilizados no Brasil, envolve o gradeamento que barra a passagem de sólidos maiores; o desarenador em que se depositam as partículas com dimensões próximas às da areia; o reator biológico em que o oxigênio é fornecido para desenvolvimento dos microrganismos (ação aeróbia) que se alimentam da matéria orgânica; a deposição do lodo, constituído de microrganismos, no decantador secundário; e finalmente a liberação do esgoto tratado para os cursos d’água. O trabalho foi realizado em parceria com o Departamento de Saneamento e Ambiente, da Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo (FEC) da Unicamp, orientado pelo professor Carlos Gomes da Nave Mendes. O esgoto sanitário utilizado na pesquisa é originado em algumas instalações da Unicamp e apresenta características típicas de origem doméstica.

"Carvões ativados de polímeros condutores de alta performance para diferentes aplicações" é a patente de invenção desenvolvida no Departamento de Engenharia Química (DEQ) da Universidade Federal de São Carlos (UFSCar) pelos pesquisadores Rafael Linzmeyer Zornitta e Luís Augusto Martins Ruotolo. A tecnologia, depositada pela Agência de Inovação da Universidade no primeiro semestre deste ano, é fruto de uma pesquisa de doutorado que conta com o auxílio financeiro da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp). A patente se refere à utilização do carvão ativado para a remoção de sais e limpeza de poluentes orgânicos através da eletrossorção e adsorção, respectivamente - reduzindo a quantidade destes componentes na água e retendo-os em sua superfície. Isso acontece porque, com a variação dos agentes dopantes no precursor, é possível obter carvões ativados com valores elevados de área superficial, condutividade e volumes de poros. Com o invento, essas propriedades podem ser moduladas de acordo com a aplicação desejada. O Brasil já apresenta processos de adsorção para a remoção de moléculas orgânicas e sais para uso em tratamento de água e efluentes, além de armazenamento de energia. Entretanto, como a remoção acontece na superfície do material, é necessária uma elevada área superficial. O diferencial da tecnologia desenvolvida é a eficiência na remoção de íons e compostos orgânicos devido à sua área elevada, que demanda uma pequena quantidade de material, possibilitando sua aplicação em ações como tratamento de água, tratamento de efluentes industriais (para remoção de metais pesados e compostos orgânicos), para dessalinização de água (para obtenção de água potável) e até mesmo para aplicações em dispositivos como supercapacitores e baterias. A ideia da patente surgiu quando Luís Ruotolo trouxe dos Estados Unidos, em 2013, uma técnica denominada "deionização capacitiva", que corresponde à aplicação de carvões ativados para dessalinização da água, liderando o primeiro grupo nacional nesta área para a obtenção de água potável. Durante o doutorado de Rafael Zornitta, os pesquisadores investigaram diferentes propriedades que permitiram desenvolver um material barato, com elevada condutividade e alta eficiência energética e para a remoção de grande quantidade de íons. "Começamos a perceber que os materiais comerciais possuem baixas áreas superficiais e rendimento quando comparados com materiais mais caros. Ao testar as propriedades específicas do carvão ativado que desenvolvemos, nós conseguimos melhorar sua atividade eletroquímica", explica Zornitta. A patente, que ainda não está disponível no mercado, aguarda o interesse comercial de empresas que atuam na produção de adsorventes, supercapacitores, baterias, catalisadores e eletrodos para deionização capacitiva, ou para a utilização em produtos, como filtros de purificação de água e filtros para água salobra. Essa e outras tecnologias da UFSCar estão disponíveis na Vitrine de Tecnologias da Agência de Inovação da Universidade, em www.inovacao.ufscar.br . Os interessados em obter mais informações podem entrar em contato pelo e-mail [email protected] ou pelo telefone: (16) 3351 9040.

O Laboratório Nacional de Nanotecnologia (LNNano), ligado ao CNPEM – Centro Nacional de Pesquisas em Energias e Materiais, está estudando um destino sustentável para o bagaço produzido pela indústria sucroalcooleira: a produção de carvão ativo que possa ser utilizado para a descontaminação da água e do ar, com custo 20% inferior se comparado aos produtos importados já existentes no mercado. Dados da Unica (União da Indústria de Cana-de-Açúcar) estimam que a produção brasileira de cana na safra 2015-2016 ultrapassou 666 mil toneladas e que deste total, aproximadamente um terço consiste em bagaço que é obtido após o processo de moagem da cana nas usinas. “O resíduo da indústria sucroalcooleira abre caminho para o desenvolvimento de um material avançado com propriedades antibacterianas quando associado a nanopartículas de prata, sendo um excelente material na remediação ambiental”, explica o pesquisador Diego Martinez, do LNNano. A pesquisa teve início a partir de uma demanda feita por uma usina nacional, que utiliza o bagaço de cana para geração de energia elétrica. O resíduo gerado na queima, bastante rico em carbono, passou a ser utilizado para a fabricação do carvão ativo. No Brasil, carvões ativos são empregados em grandes volumes para a remoção das impurezas da água, por exemplo: para um município com 1 milhão de habitantes, a estimativa é que seja utilizada 1 tonelada de carvão ativo por dia para o tratamento de água. “O grande problema é que existe uma dependência do Brasil do mercado exterior para a obtenção desse produto. Se pensarmos na questão cambial, nosso sistema comercial fica muito fragilizado. O carvão produzido aqui pode ser até 20% mais barato que o importado”, enfatiza Mathias Strauss, do LNNano. No exterior, o carvão ativo é proveniente de madeira, ossos de animais ou casca de coco. Através de uma cooperação bilateral firmada por meio do Centro Brasil-China de Pesquisa e Inovação em Nanotecnologia (CBCIN), o carvão produzido a partir da biomassa da cana já está em teste em Shangai, no país asiático. “O material está sendo utilizado em testes de descontaminação de ar, para a despoluição do ar nos túneis da cidade, que sofrem com grandes congestionamentos - os carros ficam muito tempo parados, gerando gases tóxicos. Esse ar passa por um tratamento para minimizar os danos para os motoristas”, elucida Strauss. De acordo com os pesquisadores do CNPEM, o carvão ativo feito a partir de bagaço de cana já tem maturidade suficiente e deve estar disponível para o mercado em um prazo de cinco a dez anos.

Os contaminantes emergentes clássicos não estão sendo removidos pelos métodos utilizados no sistema de saneamento brasileiros. Esta é a conclusão da tese de doutorado do químico Igor Cardoso Pescara sob orientação do professor Wilson Jardim), defendida no Instituto de Química da Unicamp. Tais contaminantes recebem essa denominação por ainda não serem objeto de legislação específica, embora sejam potencialmente nocivos à saúde humana. Em sua pesquisa, Pescara analisou a eficiência dos processos usados em cinco estações de tratamento de esgotos (ETEs) localizadas nos municípios de São José de Rio Preto e Campinas, no interior de São Paulo, verificando se as mesmas removiam hormônios endógenos, hormônios sintéticos e produtos de uso industrial como bisfenol, uma substância classificada como estrógeno. A tese faz parte de um trabalho que está sendo desenvolvido no Laboratório de Química Ambiental da Unicamp, com vistas a fornecer subsídios para promover a alteração da portaria 2914, publicada em dezembro de 2011, pelo Ministério da Saúde, que dispõe sobre os procedimentos para controle e vigilância da qualidade da água para consumo humano. A proposta dos pesquisadores brasileiros é que a água distribuída à população não apresente mais do que 0,1 micrograma de cafeína por litro. A cafeína é a substância utilizada como traçador de inúmeros contaminantes emergentes. Onde a substância está presente, há grande probabilidade da presença de outros contaminantes, principalmetne os interferentes endócrinos. Nos testes realizados em laboratório, todas as amostras que continham mais de 10 microgramas de cafeína por litro de água, apresentaram atividade estrogênica. Pescara informa que a etapa do tratamento biológico, especialmente o anaeróbio, foi o que promoveu a maior remoção dos compostos emergentes nas ETEs. “Numa análise bastante objetiva, é possível dizer que o nosso sistema de saneamento ainda não está devidamente preparado para combater esses novos inimigos. A boa notícia é que temos armas suficientes para enfrentá-los, ou seja, nós dispomos de tecnologias capazes de promover essa remoção com bastante eficiência. O que está faltando, como também já foi dito, é alterarmos a legislação para que possamos oferecer água de melhor qualidade aos brasileiros”, acrescenta. (Fonte: Jornal da Unicamp)