Os filtros PFAS disponíveis para resíduos industriais são geralmente feitos de carvão ativado. Como isto é comparativamente caro, os investigadores estão à procura de materiais de filtro alternativos para as chamadas “toxinas eternas”, cujos resíduos perigosos só se degradam muito lentamente no ambiente.



Uma equipe da TU Bergakademie Freiberg propõe agora uma argila feita de bentonita modificada com substâncias orgânicas como um possível filtro PFAS. A pesquisa está publicada na edição atual da revista Chemie Ingenieur Technik .

Em testes de laboratório, a equipe liderada pelo professor de química Martin Bertau alcançou desempenho de filtro de até 95% de ácido perfluoroheptanóico (PFHpA) com o material inovador. O PFHpA é um representante proeminente do PFAS e é frequentemente detectado em análises ambientais. “As chamadas argilas organofílicas são conhecidas pelo bom efeito filtrante. Agora investigamos a modificação do material com o auxílio de aditivos orgânicos especializados em ‘capturar’ o PFAS”, explica Bertau.

Os químicos podem inserir aditivos orgânicos entre as camadas divididas de argila no laboratório, como em uma pilha de cartas. “Os componentes orgânicos emergem dos componentes da argila de tal forma que os átomos de carbono podem interagir com o PFAS”, explica Paul Scapan, que está investigando os filtros de argila para sua tese de doutorado. “Esses átomos de carbono têm a capacidade de capturar as moléculas de PFAS e ligá-las”. A argila organofílica com o PFAS ligado pode então ser incinerada a uma temperatura de pelo menos 1.200 graus, destruindo completamente os poluentes.

Scapan está agora investigando quais moléculas facilmente biodegradáveis ​​podem cumprir melhor a função de pinça para os vários PFAS. Se os aditivos forem ecologicamente corretos, o filtro de argila cinza pode ser totalmente reutilizado. “O material é adequado para posterior processamento em geopolímeros como uma alternativa de cimento ecologicamente correta, por exemplo”, afirma Bertau.

Com os vários aditivos, o efeito de filtro das argilas orgânicas inovadoras pode ser adaptado especificamente para numerosos compostos alquílicos perfluorados e polifluorados. “Comparados aos filtros de carvão ativado atualmente disponíveis no mercado, as argilas organofílicas custariam cerca de um décimo do custo em termos de desempenho de eliminação de PFAS, de acordo com nosso estado atual de conhecimento”, afirma Scapan.

Onde os PFAS são usados

PFAS significa substâncias alquílicas per e polifluoradas. Em compostos orgânicos produzidos industrialmente, os átomos de hidrogênio são substituídos por átomos de flúor. Isso os torna extremamente resistentes. Mais de 10.000 produtos químicos sólidos, líquidos e gasosos são PFAS, alguns dos quais são cancerígenos e prejudiciais à saúde. São utilizados, por exemplo, em sprays de impregnação, roupas funcionais, produtos médicos e revestimentos antiaderentes.

Resíduos perigosos de PFAS são detectados no meio ambiente em todo o mundo e se acumulam na água, no solo, nas plantas e nos animais. O PFAS pode até ser encontrado nas regiões polares – e no sangue de crianças. Mesmo com uma futura proibição planeada dos PFAS na UE, estas substâncias já foram libertadas no ambiente e apenas se degradam muito lentamente. A proibição de todos os PFAS está agora a ser discutida e actualmente a ser elaborada pela Agência Europeia dos Produtos Químicos (ECHA).

Mais informações: Paul Scapan et al, Argila Organo-Pilarizada:Síntese, Caracterização e Aplicações para Tratamento de Substâncias Perfluoroalquil, Chemie Ingenieur Technik (2023). DOI:10.1002/cite.202300097
Fornecido por Technische Universität Bergakademie Freiberg