Tecnologia da USP e da Unesp elimina corante e metal cancerígeno da água

Redação (com assessoria de imprensa IQSC/USP) – 24.11.2020 –

Membrana filtra e degrada, substâncias tóxicas que não são identificadas pelas estações de tratamento.

Pesquisadores do Instituto de Química de São Carlos (IQSC) da USP e do Instituto de Química (IQ) da Unesp, em Araraquara, criaram um novo material capaz de filtrar e degradar, simultaneamente, um tipo de metal cancerígeno e um corante que podem ser encontrados na água. Com a possibilidade de ser reutilizada várias vezes sem perder a eficácia, a tecnologia se apresenta como uma membrana, composta de celulose bacteriana revestida por uma camada de dissulfeto de molibdênio (MoS2).

Um dos autores da pesquisa, o professor do IQSC Ubirajara Pereira Rodrigues Filho, explica que, para degradar os poluentes, a membrana precisa de uma fonte de luz, responsável por fornecer energia ao dissulfeto de molibdênio para que, por meio de algumas reações químicas, ele degrade os compostos tóxicos conforme eles são “presos” ao material.

Os cientistas do Grupo de Materiais Híbridos e Inorgânicos do IQSC, coordenado por ele, testaram o desempenho da tecnologia construindo um fotorreator, aparelho por onde a água em fluxo pôde passar pela membrana, que foi iluminada por uma lâmpada. Após duas horas de tratamento, os especialistas conseguiram remover 96% do azul de metileno (corante) e 88% do Crômio (VI): metal cancerígeno. A membrana foi capaz de degradar as substâncias tanto de forma isolada como misturadas.

Inédita, a utilização de celulose bacteriana no desenvolvimento de tecnologias para a descontaminação da água apresenta diversas vantagens em relação a outros materiais, como a sílica e dióxido de titânio, que são aplicados na forma de pó ou de membranas. “Além de ser uma matéria prima renovável, a celulose bacteriana permite a construção de um material mais leve, flexível, resistente, com maior durabilidade e menos suscetível a trincas”, explica Ubirajara. “Embora nossa pesquisa ainda seja apenas uma prova de conceito e esteja em estágio inicial, é muito gratificante ter a possibilidade de proporcionar a quem desenvolve as estações de tratamento de água novas tecnologias para melhorar a qualidade de vida da população”, completa.

A estrutura da membrana desenvolvida pelos pesquisadores é um tipo de aerogel, que é um gel cuja parte líquida foi substituída por um gás, no caso do material feito pela USP e Unesp, o ar. Para construir a tecnologia, foi preciso realizar uma série de procedimentos. Inicialmente, a partir de um grupo de bactérias, os especialistas obtiveram um hidrogel de celulose bacteriana, material altamente poroso e composto por aproximadamente 99% de água. Após essa etapa, o produto é lavado para eliminar possíveis impurezas e, posteriormente, revestido com nanofolhas do dissulfeto de molibdênio. Finalmente, o material é transformado em aerogel por meio de um processo chamado secagem controlada, que substitui a água por ar, dando forma ao produto final.

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