Os pesquisadores do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT), nos Estados Unidos, desenvolveram um filtro inovador à base de celulose capaz de capturar impurezas químicas na água, incluindo metais pesados como mercúrio.
Esses compostos, amplamente utilizados em produtos industriais e de consumo, representam um risco significativo à saúde, afetando o desenvolvimento cerebral, os sistemas imunológico e neurológico, além de prejudicar a tireoide e os rins.
Segundo o Centro de Controle e Prevenção de Doenças (CDC) dos EUA, 98% dos americanos têm níveis detectáveis dessas substâncias no sangue.
Esses químicos se acumulam em ambientes aquáticos, como oceanos, rios e lagos, causando impactos na cadeia alimentar e contribuindo para problemas ambientais, como o desmatamento.
Sustentabilidade e eficiência do filtro
O filtro criado pelos cientistas do MIT utiliza fibroína, um biopolímero de origem renovável, e solventes sustentáveis.
As nanofibrilas de celulose se cristalizam, formando uma membrana nanoporosa que, em testes de filtragem a vácuo, demonstrou resistência a uma ampla gama de compostos químicos, desde os mais leves até os mais pesados.
Graças à fibroína, que é insolúvel em água e hidrofóbica, o filtro se mostrou eficaz em condições adversas.
Sem a necessidade de químicos ou solventes tóxicos em sua fórmula, o filtro também opera em condições de alta temperatura, sem contribuir para o aumento da poluição.
Semelhante a um coador de café, ele é colocado diretamente na água para capturar metais como chumbo, cromo, cádmio, níquel, tálio, além dos nocivos PFASs (substâncias per e polifluoroalquil).
Desafios para a comercialização
Embora os resultados do filtro sejam promissores, sua aplicação em larga escala enfrenta desafios.
De acordo com Yilin Zhang, pesquisador associado de pós-doutorado no Departamento de Engenharia Civil e Ambiental do MIT, o processo de fabricação do filtro é favorável, ocorrendo em “temperatura ambiente, pressão atmosférica e em condições amenas”.
No entanto, a professora Fabiana Valéria Fonseca, do Programa de Engenharia Ambiental da UFRJ, destacou que os custos ainda são elevados, principalmente devido aos processos de substituição e regeneração das membranas.
Impactos ambientais e exemplos no Brasil
Os desastres ambientais em Brumadinho e Mariana, em Minas Gerais, demonstraram a gravidade da contaminação por metais pesados.
A poluição das águas atingiu cerca de 3,5 milhões de pessoas, e a recuperação das áreas afetadas pode levar décadas.
Segundo o professor Salatiel Wohlmuth, da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS), a purificação em larga escala de águas contaminadas exige investimentos elevados, tornando a aplicação de tecnologias como o filtro de celulose desafiadora em curto prazo.
A recuperação dos rios contaminados envolve organizações não governamentais, universidades e iniciativas governamentais, como a Fundação Renova, o Programa de Recuperação de Áreas Impactadas da Vale, e universidades como a UFMG e a UFV.
A longo prazo, tecnologias de separação por membranas, como a desenvolvida pelo MIT, podem ter potencial para melhorar a segurança da água potável, mas ainda há questões a serem respondidas quanto à biodegradabilidade e eficiência em diferentes condições.
Tecnologias alternativas ao redor do mundo
Nos Estados Unidos, outras universidades também estão explorando formas inovadoras de purificação da água.
Pesquisadores da Universidade Rice, no Texas, estão utilizando polímeros cristalizados com estruturas microscópicas que funcionam como esponjas para remover contaminantes.
Essas tecnologias, que prometem ser mais rápidas e eficientes em termos de consumo de energia, têm potencial para transformar o setor de purificação de água.
O filtro de celulose do MIT ainda oferece outra vantagem: sua ação antibacteriana, que pode impedir a proliferação de doenças causadas por bactérias na água, como infecções urinárias e colite hemorrágica.
Essa característica aumenta ainda mais o potencial do dispositivo como uma solução sustentável e segura para a purificação de água, especialmente em áreas afetadas por desastres ambientais.
A expectativa é que, com mais pesquisas, esses filtros possam ser adaptados para aplicações comerciais e largamente utilizados em sistemas de purificação de água no futuro.