Uma equipe internacional de pesquisa científica liderada pela Universidade Rice, nos Estados Unidos, anunciou recentemente que desenvolveu um novo processo ecologicamente correto que pode capturar e decompor rapidamente substâncias per e polifluoroalquil (PFAS) conhecidas como "produtos químicos para sempre" em corpos d'água. Esta conquista é considerada um passo importante no combate à poluição ambiental persistente.

Os PFAS são produtos químicos produzidos pelo homem que têm sido amplamente utilizados em produtos de uso diário, como revestimentos antiaderentes de Teflon, roupas impermeáveis ​​e embalagens de alimentos desde a década de 1940. Eles são amplamente utilizados porque são resistentes ao calor, à prova de óleo e à prova d'água. No entanto, eles também são chamados de “produtos químicos eternos” porque são extremamente difíceis de degradar. Atualmente, os PFAS foram amplamente detectados na água, no solo e no ar em todo o mundo. Estudos relacionados demonstraram que a exposição a tais substâncias está associada a danos no fígado, problemas reprodutivos, distúrbios do sistema imunitário e um risco aumentado de certos tipos de cancro, tornando a sua gestão um problema proeminente no domínio ambiental.

Por muito tempo, a tecnologia convencional de remoção de PFAS baseou-se principalmente na adsorção: usando materiais como carvão ativado ou resina de troca iônica para permitir que o PFAS aderisse a eles e, em seguida, centralizando o adsorvente para tratamento. No entanto, estes métodos sofrem frequentemente de baixa eficiência, velocidade de processamento lenta, capacidade limitada e geração de resíduos secundários durante a eliminação subsequente. Michael S. Wang, professor da Escola de Engenharia e Computação George R. Brown da Rice University, apontou que os métodos existentes são "muito lentos, muito ineficientes e geram resíduos adicionais" para apoiar necessidades de remediação de longo prazo e em grande escala.

O avanço nesta pesquisa vem de um material de hidróxido duplo (LDH) em camadas de cobre-alumínio. Este sistema foi descoberto pela primeira vez por Jin Jianhan do Instituto Avançado de Ciência e Tecnologia da Coreia (KAIST) como um estudante de graduação em 2021. Em experimentos posteriores, Yongkun Zhong, um pesquisador de pós-doutorado na Rice University, descobriu que um tipo de fórmula contendo nitrato mostrou propriedades de adsorção incomumente fortes para PFAS. Segundo ele, esse LDH tem capacidade de captura de PFAS mais de 1.000 vezes maior que outros materiais, atua de forma extremamente rápida e pode remover grande quantidade de PFAS em minutos, o que é cerca de 100 vezes mais rápido que os meios filtrantes de carvão ativado disponíveis no mercado.

A equipe de pesquisa apontou que a chave para a alta eficiência deste material está em sua estrutura interna altamente ordenada em camadas de cobre-alumínio e no leve desequilíbrio de carga, que fornece um microambiente ideal para a ligação “rápida e forte” das moléculas de PFAS. Em testes subsequentes, os pesquisadores verificaram seu desempenho em amostras reais de água, como água de rio, água de torneira e águas residuais. Seja em sistemas de tratamento estático ou de fluxo contínuo, este LDH apresentou efeitos de remoção estáveis ​​e excelentes, mostrando potencial de aplicação em engenharia no abastecimento de água municipal e no tratamento de águas residuais industriais.

A equipa também apresentou novas ideias para outro grande problema na governação do PFAS – a destruição completa dos poluentes. Trabalhando com Pedro Alvarez e James Tull da Rice University, Zhong Yongkun desenvolveu um processo de decomposição térmica: o aquecimento do LDH saturado por adsorção com carbonato de cálcio pode quebrar e "mineralizar" mais da metade do PFAS capturado sem liberar subprodutos tóxicos. Além disso, o processo também regenera o material ativo para que possa ser reutilizado.

Pesquisas preliminares mostram que este material pode completar pelo menos seis ciclos completos de “captura-destruição-regeneração” e é considerado pela equipe de pesquisa como o primeiro sistema ecologicamente correto a integrar a remoção de PFAS e a reciclagem sustentável. O líder do projeto, Wang, disse que se espera que esta tecnologia única de LDH mude a forma como a água contaminada com PFAS é tratada num futuro próximo, e a obtenção dos resultados é inseparável da cooperação transnacional e da criatividade dos jovens investigadores.

O artigo relacionado, intitulado "Uma plataforma de tratamento de água renovável para captura ultrarrápida e mineralização de substâncias per e polifluoroalquil", foi publicado na revista Advanced Materials em 25 de setembro de 2025. A pesquisa foi financiada pela Fundação Nacional de Pesquisa da Coreia, pelo Programa de Gerenciamento de Dióxido de Carbono Saudi Aramco – KAIST, pelo Centro de Pesquisa e Desenvolvimento de Engenharia do Corpo de Engenheiros do Exército dos EUA, pelo Instituto de Sustentabilidade da Universidade Rice e pelo Instituto WaTER.

Compilado de /ScitechDaily