A aplicação rápida de eletricidade a um tubo de chumbo permite que um revestimento seguro se forme rapidamente dentro do tubo. Crédito:Gabriel Lobo
A lixiviação de chumbo dos canos para o abastecimento de água é um sério problema de saúde pública. E se as fontes de água ou regimes de tratamento forem alterados, a nova química pode fazer com que os sistemas de distribuição de água que antes eram seguros comecem a liberar chumbo tóxico, como a crise em Flint, Michigan, demonstrado há alguns anos. Hoje, os cientistas descreverão um método rápido e econômico que pode superar esses problemas e tornar os canos de chumbo seguros para o transporte de água potável.
Os pesquisadores apresentarão seus resultados hoje no Encontro e Exposição Nacional da American Chemical Society (ACS) na primavera de 2019.
"Mais de 18 milhões de pessoas nos EUA correm o risco de desenvolver problemas de saúde devido à lixiviação de chumbo dos canos de seus sistemas de distribuição de água, "diz Gabriel Lobo, um doutorando que está apresentando o trabalho no encontro. O envenenamento por chumbo em crianças pequenas pode causar uma ampla gama de sintomas, incluindo danos cerebrais, aprendendo dificuldades, e retardou o crescimento e o desenvolvimento. A exposição de adultos pode causar pressão alta, dificuldades de memória, abortos espontâneos e outras condições.
Historicamente, muitos municípios instalaram adutoras de ferro que foram conectadas a edifícios individuais por canos de chumbo. Em um tubo de chumbo típico, produtos químicos na água causam a corrosão da parede interna do tubo, liberando íons de chumbo na água, Lobo explica. Para resolver este problema, os municípios adicionam inibidores de corrosão à água. Hora extra, esses fosfatos adicionados reagem com os íons de chumbo para criar compostos que se depositam no interior do tubo. Este revestimento, ou "escala, "bloqueia a lixiviação de outros íons de chumbo do tubo para a água, tornando o tubo seguro para distribuição de água. Contudo, em Flint, a fonte de água potável foi alterada para uma fonte com qualidade de água diferente, e concomitantemente, a cidade de Flint parou de usar medidas de controle de corrosão. A escala protetora se dissolveu, e íons tóxicos de chumbo lixiviados na água.
Lobo se envolveu nesta questão quando seu conselheiro, Ashok Gadgil, Ph.D., começou a se concentrar em encontrar uma solução para os problemas de chumbo em Flint. A equipe de Gadgil está na Universidade da Califórnia, Berkeley, e Gadgil também é afiliado ao Lawrence Berkeley National Laboratory.
Depois de alguns meses de intenso esforço, Gadgil e sua equipe criaram uma abordagem eletroquímica para o problema. Eles aplicaram uma pequena tensão externa a uma amostra de tubo para acelerar a corrosão. Como sempre, os íons de chumbo liberados então reagiram com os fosfatos na água para formar incrustações. O processo demorou apenas algumas horas, em comparação com alguns anos para o método de dimensionamento usual. Lobo espera que esse processo possa restaurar rapidamente a camada protetora dos canos em Flint, onde a escala ainda não recobriu os tubos.
Os pesquisadores testaram seu processo em laboratório, mas alertam que ainda não realizaram nenhum teste em tubos de chumbo no solo. Para aplicativos do mundo real, Gadgil prevê conectar conectores externos ao tubo de uma casa no medidor de água e em outras junções nos tubos, e, em seguida, passar outro fio pelos tubos para completar o circuito. "A ideia é que não teríamos que cavar todo o cano, para que pudéssemos manter o custo baixo, "Gadgil explica." Substituir todo o encanamento em uma casa custaria vários milhares de dólares, enquanto nosso processo custaria menos de um décimo disso. "
Atualmente, o grupo está trabalhando com especialistas de uma empresa de abastecimento de água local na Califórnia para determinar os parâmetros práticos para um teste em condições do mundo real. Eles também estão planejando realizar um teste ainda este ano em uma escola de Oakland, onde o aumento de escala normal não está acontecendo nos canos.