Novo material remove o poluente PFOA da água potável para níveis muito inferiores aos limites da legislação
Um poluente de água altamente tóxico, conhecido como ácido perfluorooctanóico (PFOA), no ano passado fez com que várias comunidades dos EUA fechassem seus suprimentos de água potável. Devido ao seu uso histórico na produção de Teflon e em outros processos industriais, bem como a sua persistência ambiental, a contaminação do PFOA é um problema generalizado em todo o mundo.
Uma equipe de pesquisa liderada pela Northwestern University agora relata um material barato e renovável que rapidamente remove o PFOA da água. O novo tratamento efetivamente elimina o micropoluente abaixo de 10 partes por trilhão, muito abaixo dos limites da Agência de Proteção Ambiental (EPA) e daqueles de todos os estados norte americanos.
“Nosso material remove completamente o poluente da água”, disse William Dichtel, um especialista em química orgânica e de polímeros que liderou o estudo.
“O polímero contém sites que ligam fortemente o PFOA, que tiram esse poluente da água mesmo quando presente em concentrações extremamente baixas. Os sites de ligação são unidos por “linkers” que melhoram ainda mais a afinidade pelo PFOA “.
Dichtel, Professor de Química da Weinberg College of Arts and Sciences, na Northwestern, acredita que o material pode dar suporte aos esforços de tratamento para livrar a água potável do PFOA e talvez de outras substâncias per e polifluoradas (PFAS), como o ácido perfluorooctanosulfônico (PFOS).
O material PFOA e a tecnologia de polímero de Dichtel estão sendo desenvolvidos para uso comercial pela CycloPure, Inc., uma empresa co-fundada por Dichtel.
O estudo, de co-autoria de Dichtel, Damian Helbling, professor assistente de engenharia civil e ambiental da Cornell University, e membros de seus grupos de pesquisa na Northwestern e Cornell, foi recentemente publicado pelo Journal of the American Chemical Society.
Remoção eficiente
O limite estabelecido pela EPA em 2016 para a concentração combinada de PFOA e PFOS na água potável é de 70 partes por trilhão, o que equivale a uma colher de chá de PFOA em 14 piscinas olímpicas. Os efeitos negativos para a saúde foram observados em concentrações menores do que o limite da EPA em estudos extensivos sobre a exposição ao PFOA. Pelo menos quatro estados – Minnesota, New Hampshire, Nova Jersey e Vermont – implementaram limites de pelo menos metade do limite da EPA.
O polímero pode ser regenerado e reutilizado várias vezes. Somente uma quantidade modesta do material é necessária para capturar e remover PFOA a menos de 10 partes por trilhão.
“Nossas descobertas demonstram que a seletividade deste tipo de polímero pode ser adaptada aos poluentes alvo de interesse, neste caso PFOA”, disse Dichtel.
“O material tem mais de 10 vezes maior afinidade pelo PFOA do que o carvão ativado, um método de tratamento convencional com várias deficiências conhecidas”.
O polímero em rede é feito unindo-se moléculas menores com poros minúsculos, e a seletividade é programada no material através de um monômero reticulado. O principal componente, a beta-ciclodextrina, é uma molécula de açúcar bio-renovável de origem natural derivada de amido de milho.
Em muitas comunidades – muitas vezes, perto de locais industriais, instalações militares e aeroportos – os níveis de PFOA excedem o limite da EPA. Em 2016, Hoosick Falls em Nova York e Bennington em Vermont, declararam estados de emergência por causa da água potável contaminada com PFOA.
Como o teste de fontes de água potável para PFOA e PFOS torna-se amplamente mandatório, como recentemente legislado no estado de Nova York, a detecção de vestígios de PFOA, PFOS e outros PFASs deverá ser generalizada nos próximos anos.
Paper
A National Science Foundation através do Centro de Polímeros Sustentáveis (concessão CHE-1413862) apoiou a pesquisa.
O paper é intitulado “β‑Cyclodextrin Polymer Network Sequesters Perfluorooctanoic Acid at Environmentally Relevant Concentrations”. Além de Dichtel, outros autores do artigo são Leilei Xiao (primeiro autor) da Northwestern e Yuhan Ling, Alaaeddin Alsbaiee, Chenjun Li e Damian E. Helbling, da Cornell.
– Nota do editor: a Universidade Cornell apresentou pedidos de patentes relacionados ao polímero de ciclodextrina estudado neste artigo. William Dichtel e Damian Helbling atuam no conselho consultivo científico da CycloPure, Inc., e têm interesse financeiro na empresa.
Fonte: Northwestern University, adaptado por Portal Tratamento de Água – www.tratamentodeagua.com.br
