Filtro de água inovador remove 98% dos produtos químicos tóxicos PFAS para sempre

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 de longa duração.

Novo método visa PFAS difíceis de remover

A equipe, liderada pelo pesquisador da Flinders ARC, Dr. Witold Bloch, criou materiais especializados 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, a captura de PFAS de cadeia curta – que são mais móveis na água – continua a ser um grande desafio não resolvido”, diz o líder do projeto, Dr. Witold Bloch, da Faculdade de Ciências e Engenharia da Universidade Flinders.

“Descobrimos que uma gaiola de tamanho nanométrico captura PFAS de cadeia curta, forçando-os a se agregarem favoravelmente dentro de sua cavidade. Este mecanismo de ligação excepcionalmente forte é diferente daquele dos materiais adsorventes tradicionais.”

Como funciona a tecnologia Nano Cage

Para tornar o sistema eficaz, os pesquisadores incorporaram essas gaiolas moleculares em sílica mesoporosa, um material que normalmente não se liga ao PFAS por si só.

A primeira autora, Caroline Andersson, doutoranda em química na Flinders University, explica que a adição da gaiola nanométrica permite que o material remova uma ampla gama de compostos PFAS da água, incluindo aqueles que são especialmente difíceis de isolar.

“O aspecto mais interessante deste projeto foi que primeiro conduzimos estudos aprofundados sobre como o PFAS se liga à gaiola em nível molecular”, diz ela. “Isso nos permitiu compreender o comportamento preciso da ligação e então usar esse conhecimento para projetar um adsorvente eficaz para remoção de PFAS.”

Alta Eficiência e Reutilização 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 para integração em sistemas de filtragem de água para polir a água potável na fase final do tratamento”, acrescenta o Dr. Bloch.

“Esta pesquisa representa um passo importante no desenvolvimento de materiais avançados capazes de combater um dos contaminantes ambientais mais persistentes do mundo”, conclui.

Crescente preocupação com a poluição por PFAS

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 crescentes 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 bolsas Playford Trust PhD e ATSE Elevate PhD. O estudo utilizou instalações incluindo a linha de luz MX1 e MX2 no ANSTO Australian Synchrotron, detector Australian Cancer Research Foundation, Flinders Analytical, Flinders Deepthought e o National Facility of the National Computational Infrastructure, e Microscopy Australia, habilitado pelo NCRIS e pelo governo do Sul da Austrália em Flinders Microscopy and Microlysis.