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Classe de substâncias que combinam carbono e flúor, a PFAS é extremamente útil mas também gera uma poluição intratável. Novas abordagens estão sendo pesquisadas nos EUA.

PFAS. Você provavelmente nunca ouviu falar nessa sigla (que não é partidária), mas provavelmente já deve ter usado um de seus componentes no dia-a-dia. Oficialmente chamadas de Compostos Perfluoroalquil e Polifluoroalquil, essa classe de produtos químicos combina flúor com compostos orgânicos, tem efeitos hidro- e lipofóbicos e vem sendo utilizada desde os anos 1940. Seus principais usos estão na fabricação de produtos de limpeza (como ceras) e espumas térmicas (como a usada por bombeiros). Além disso, as PFAS também encontram-se em utilidades domésticas como tintas, carpetes, inseticidas, panelas antiaderentes e sacos de pipoca para microondas.

Como outros compostos orgânicos sintetizados pela indústria, as PFAS estão virando um problema pela sua onipresença: resíduos dessas substâncias tem sido encontrados desde fontes de abastecimento de água a tecidos de ursos polares. Há indícios de que certas concentrações podem ser nocivas para a saúde de animais e humanos. Só que limpar as PFAS é bem mais complicado do que parece —graças à força das ligações flúor-carbono que são tão úteis em algumas aplicações e ao seu número, que passa de 4000 compostos.

Uma substância dessa classe é conhecida como ácido de óxido hexafluoropropileno dímero. Também conhecida pelo nome comercial, Gen X, essa substância foi desenvolvida como alternativa aos C8, uma classe especialmente intratável de poluentes dentro da PFAS. Após cerca de 10 anos de uso, a solução virou problema quando a Gen X foi encontrada na rede de abastecimento da região de Cape Fear, Carolina do Norte.

Uma das formas de tratar águas contaminadas por Gen X é simplesmente fazer uma incineração de alta temperatura. Como nota Jens Blotevogel, professor-assistente da Universidade Estadual do Colorado (CSU, na sigla em inglês), tal processo “funciona, mas é insustentável” por ser caro e gerar muito desperdício de água e energia. Pesquisador do Departamento de Engenharia Civil e Ambiental da CSU, Blotevogel e seu colega, Tiezheng Tong, propõem um “trem de tratamentos” com diversas tecnologias para isolar e destruir resíduos de Gen X em meios aquosos.

Feita de aço inox, diamante e boro, essa célula eletroquímica ajuda a destruir os resíduos de Gen X recolhidos por um nanofiltro. [Imagem: CSU/divulgação]

Especialista em membranas de filtração e dessalinização, Tong desenvolveu uma membrana de nanofiltragem com poros de tamanho específico para barrar a Gen X dissolvida. Uma vez recolhido no filtro, o resíduo dessa PFAS pode ser destruído via oxidação eletroquímica — com uma célula de fluxo dotada de um cátodo de aço inox e um ânodo de diamante dopado com boro —, gerando subprodutos inofensivos. Essa combinação de tratamentos permitiu filtrar 99,5% dos compostos Gen X das amostras de água estudadas. Tais resultados foram expostos por Blotevogel e Tong em artigo publicado na Environmental Science and Technology.

Embora existam outros tratamentos efetivos para remoção de PFAS da água — como adsorção por carvão ativado, troca de íons e osmose reversa —, Blotevogel argumenta que eles apenas acumulam os resíduos e não chegam a destruí-los. Outra vantagem do “trem de tratamento” proposto é ter uma pegada de carbono menor, por ser energeticamente mais econômico.

Os pesquisadores da CSU pretendem continuar suas pesquisas, com programas-piloto de descontaminação usando sua técnica e testes para determinar se diferentes tipos de membranas podem funcionar para se desfazer de outros tipos de PFAS.

Referência

rb2_large_gray25Nasim E. Pica et al., Electrochemical Oxidation of Hexafluoropropylene Oxide Dimer Acid (GenX): Mechanistic Insights and Efficient Treatment Train with NanofiltrationEnvironmental Science & Technology (2019). DOI: 10.1021/acs.est.9b03171


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