p Esperto, a engenharia fundamental pode percorrer um longo caminho para prevenir doenças transmitidas pela água e a exposição a substâncias cancerígenas na água. p A maioria de nós está acostumada a abrir a torneira e sair água. Raramente questionamos se isso vai acontecer ou se a água é limpa o suficiente para tomar banho ou beber. Embora o processo de manutenção da qualidade da água seja praticamente invisível para a maioria de nós, a remoção de bactérias e contaminantes da água exige muito esforço tanto dos humanos quanto dos sistemas de tratamento.

p Mohammad Alizadeh Fard, um estudante de doutorado no Departamento de Engenharia Civil e Ambiental da Michigan Tech, e Brian Barkdoll, professor de engenharia civil e ambiental, estão desenvolvendo baixa tecnologia, soluções acessíveis para melhorar a qualidade da água em tanques municipais, e remover micropoluentes da água usando materiais renováveis.

p Sua pesquisa foi publicada em três periódicos - Journal of Hydraulic Engineering , Journal of Molecular Liquids , e Colóides e superfícies A —Com um quarto artigo pendente de revisão. Seu trabalho prova que as soluções para problemas incômodos podem ser elegantes em sua simplicidade.

p Um elegante, Solução de baixa tecnologia

p Em comunidades de todo o país, existem grandes tanques de armazenamento de água para consumo municipal. Muitos desses tanques têm uma linha para abastecer o tanque com água, e uma linha de saída. Contudo, essas linhas de entrada e saída estão freqüentemente no fundo do tanque. Embora os tanques sejam reabastecidos diariamente, a água do topo do tanque nunca é usada e fica estagnada. Embora muitas fontes de água municipais sejam tratadas com cloro, a camada superior de água pode se tornar um terreno fértil para bactérias, algas ou doenças transmitidas pela água, como giárdia e E. coli.

p “Se a água não está se movendo, (bactérias e algas) podem começar a crescer, "Barkdoll diz." Pode não ser originalmente da fonte de água; pode ser do ar. Ou o cloro da água estagnada pode acabar depois de algum tempo. Você quer que a água continue se movendo, especialmente nas regiões quentes do país. "

p Mas se houver um grande incêndio na comunidade ou no campo circundante, o tanque de água é drenado significativamente, e as pessoas então bebem a água estagnada.

p "Então, quando voce tem um fogo, toda a água estagnada vai para a casa de todos, "Barkdoll diz." Depois de um incêndio, pessoas ficam doentes, isso é uma coisa conhecida. Esse é o problema que estamos tentando resolver. "

p Para remediar o problema, Alizadeh Fard e Barkdoll criaram acessórios semelhantes a chuveiros que podem ser adicionados a tanques de água novos ou existentes por um custo mínimo. Adicionando um sprinkler de tubo de PVC na parte superior do tanque, e um aspersor reverso no fundo do tanque, injeta água no sistema e mantém toda a água circulando. Alizadeh Fard e Barkdoll publicaram seu artigo sobre esse sistema simples, mas eficaz, no Journal of Hydraulic Engineering, 15 de março. Eles esperam que seja uma solução de baixa tecnologia fácil de ser adotada pelos gestores de qualidade da água.

p Ameaça invisível:micropoluentes

p Mas os contaminantes orgânicos não são a única fonte de água contaminada. Poucos sistemas municipais estão equipados para lidar com micropoluentes, como produtos farmacêuticos, hormônios, microplásticos, nanopartículas em meias e lã sintética, e compostos antifúngicos - até mesmo tipos de resíduos industriais que estão presentes em concentrações muito baixas. Apesar das pequenas quantidades - meros microgramas - desses poluentes na água, eles ainda têm efeitos cancerígenos em humanos e criaturas aquáticas. O retrofit de estações de tratamento para filtrar micropoluentes é caro, levando Barkdoll e Alizadeh Fard a explorar soluções potenciais.

p "Esses contaminantes têm efeitos de longo prazo na saúde, "Alizadeh Fard diz." A maioria de nossas estações de tratamento não foi projetada para removê-los da água, por isso é importante encontrar uma solução confiável para resolver o problema. "

p Os pesquisadores tiveram a ideia de adsorver poluentes da água. A adsorção ocorre quando as moléculas essencialmente aderem a uma superfície. O primeiro método testado por Alizadeh Fard e Barkdoll foi usar nanopartículas magnéticas revestidas com polímero para adsorver Tonalide (usado para mascarar odores e frequentemente encontrado em detergentes), Bisfenol-A (mais conhecido como BPA, usado para fazer plásticos claros e resistentes), Triclosan (um agente antibacteriano e antifúngico usado em produtos de limpeza que agora está proibido), Metolacloro (um herbicida), Cetoprofeno (um antiinflamatório) e Estriol (um suplemento de estrogênio).

p As nanopartículas magnéticas revestidas com polímero foram mais eficazes na adsorção de cetoprofeno e BPA, removendo os poluentes em 15 minutos com 98 e 95 por cento de eficácia, respectivamente, com apenas 0,1 miligrama do adsorvente.

p Mas o que acontece quando as nanopartículas fazem seu trabalho? Como o adsorvente é magnético, os pesquisadores podem usar ímãs para remover as nanopartículas da água.

p Barkdoll e Alizadeh Fard dizem que um dos componentes principais de seu trabalho é que os adsorventes são reutilizáveis ​​depois de enxaguados com uma solução restauradora de metanol. No laboratório, as nanopartículas revestidas com polímero foram restauradas e usadas novamente cinco vezes antes de ver a eficácia diminuída.

p Os pesquisadores também usaram nanotubos de carbono magnético e carvão ativado como absorventes. Durante os testes de laboratório, as nanopartículas revestidas com polímero provaram até agora ser as mais eficientes.

p Próximas etapas:Validando a pesquisa empiricamente

p Os pesquisadores dizem que a próxima fase é aumentar a escala para uso em estações de tratamento de água. A remoção de micropoluentes da água usando tecnologia sustentável e acessível oferece o potencial de proteger a saúde humana e aquática sem reformar as estações de tratamento de maneira cara.

p Infelizmente, alguns dos maiores problemas da humanidade são aqueles que eles próprios criaram. Mas o pioneirismo e a validação de tecnologias para resolver problemas criados pelo homem tem uma longa providência e, sem dúvida, continuará.

p "Engenheiros civis e ambientais terão que lidar com tudo o que a sociedade entregar a nós, "Alizadeh Fard diz." Teremos que remover as nanopartículas, e outras coisas, como opióides. É um assunto que temos que discutir política e socialmente também. "