A poluição plástica é uma questão ambiental premente, e os pesquisadores da Faculdade de Agricultura, Alimentação e Meio Ambiente Martin-Gatton da Universidade de Kentucky estão liderando o processo com uma solução inovadora.



O Departamento de Biossistemas e Engenharia Agrícola (BAE) da faculdade fez parceria com o Departamento de Engenharia Química e de Materiais do Reino Unido para lidar com as minúsculas partículas de plástico, muitas vezes invisíveis, agora encontradas nos oceanos do mundo.

A pesquisa deles, publicada em Scientific Reports , centra-se em uma solução intrigante:o uso de solventes eutéticos profundos naturais (NADES) para capturar e remover essas partículas em miniatura da água.

“O desafio dos micro e nanoplásticos em nosso meio ambiente tem recebido intensa atenção recentemente”, disse o professor associado da BAE, Jian Shi. “Essas partículas minúsculas, muitas vezes invisíveis a olho nu, são restos de pedaços maiores de plástico quebrados pela luz solar e pelo estresse físico. Seu tamanho torna-os notoriamente difíceis de remover usando métodos convencionais como centrifugação ou filtração, que são ineficientes ou muito caros. ."

O plástico é um material durável e barato, o que o torna um elemento básico na vida diária. No entanto, a sua força é também a sua queda ambiental.

Os plásticos não se decompõem facilmente, levando a enormes pilhas de resíduos. Com o tempo, estes plásticos quebram-se em fragmentos mais pequenos. Os menores, os nanoplásticos, são tão pequenos que não podem ser vistos sem um microscópio. O seu tamanho torna-os um perigo significativo, pois podem ser ingeridos pela vida marinha e entrar na cadeia alimentar humana.

“Pense no NADES como uma espécie de ‘ímã’ que atrai e segura especificamente esses pequenos pedaços de plástico”, disse Czarena Crofcheck, professora da BAE e coautora do estudo. “Basicamente, os NADES se misturam com a água e ‘grudam’ ​​nos plásticos, tirando-os da água.”

As moléculas do NADES podem formar ligações com as moléculas dos plásticos, um pouco como o velcro funciona:um lado gruda no outro. Esta propriedade torna o NADES particularmente bom em agarrar e reter essas partículas de plástico.

Os NADES também são únicos porque são eficazes e ecológicos. São feitos de materiais naturais, o que significa que não agregam mais poluentes ao meio ambiente ao mesmo tempo em que limpam os existentes.

“Nossa abordagem introduz o conceito de solventes eutéticos profundos, que são únicos em sua composição e comportamento”, disse Shi. “Derivado de fontes naturais como plantas e cocos, estes solventes transformam-se de sólidos em líquidos quando misturados, criando um meio eficaz para extrair estas minúsculas partículas de plástico da água.”

Os pesquisadores se concentraram no tereftalato de polietileno (PET), como o encontrado em garrafas plásticas, no poliestireno (PS), usado em materiais como embalagens de amendoim, e no ácido polilático (PLA), usado em filmes plásticos e recipientes para alimentos. Usando simulações de computador, eles puderam ver como essas interações funcionam em uma escala minuciosa.

As suas experiências revelaram que certos NADES são particularmente bons na extração destes tipos de plástico da água. Esta descoberta foi crucial, oferecendo uma abordagem direcionada para a remoção de plásticos.

A pesquisa apresenta uma maneira nova e eficaz de limpar águas de micro e nanoplásticos. Além disso, fornece um caminho para a reciclagem desses plásticos, resultando em benefícios ambientais significativos.

“Imagine ser capaz de diminuir a nossa pegada ambiental global”, disse Crofcheck. "Com contribuições da engenharia química para simulações moleculares, conseguimos aprofundar nossa compreensão de por que esses solventes são mais eficazes na extração de plásticos da água. Essa compreensão teórica é crucial para o avanço de aplicações práticas e pesquisas futuras."

Embora a pesquisa ainda esteja em fase de desenvolvimento, a equipe está otimista quanto às suas aplicações potenciais.

“Nosso próximo passo é testar esses solventes em maior escala e em diversas condições ambientais”, disse Shi. “Acreditamos que o NADES pode ser um divisor de águas na nossa luta contra a poluição plástica.”

Mais informações: Jameson R. Hunter et al, Extração mediada por solvente verde de partículas micro e nanoplásticas da água, Relatórios Científicos (2023). DOI:10.1038/s41598-023-37490-6
Informações do diário: Relatórios Científicos

Fornecido pela Universidade de Kentucky