Pesquisadores testam maneiras de remover permanentemente produtos químicos do meio ambiente e substituí-los em produtos comerciais
A espuma de combate a incêndio pode conter PFAS. Crédito:Pixabay/CC0 Domínio Público Um reservatório subterrâneo na Dinamarca é o local de uma experiência única:testar uma tecnologia para ajudar a livrar o ambiente de uma poluição tóxica generalizada.
O aquífero, perto da cidade de Korsør, contém elevados níveis de substâncias per e polifluoroalquílicas, ou PFAS, que são produtos químicos utilizados em todo o mundo desde a década de 1940 em centenas de produtos, incluindo espumas de combate a incêndios. Os produtos químicos contaminaram o reservatório de Korsør através do escoamento de uma escola de bombeiros próxima que usava essas espumas em exercícios de treinamento.
Enorme dor de cabeça
Os PFAS preocupam os cientistas pelo menos desde a década de 1990. Conhecidos como “produtos químicos para sempre”, eles não se decompõem naturalmente e não podem ser removidos do solo e da água poluídos por nenhum método existente. Também aumentam o risco de cancro, distúrbios do sistema imunitário e outros problemas de saúde humana.
“Os PFAS são um grande problema”, disse o professor Francesco Dondero, ecotoxicologista da Universidade do Piemonte Oriental, na Itália. "Eles não são apenas muito persistentes no ambiente, mas também extremamente móveis."
Dondero lidera um projeto de pesquisa que visa melhorar a detecção e remoção de PFAS na Europa e fora dela. Chamado de SCENARIOS, o projeto dura quatro anos até outubro de 2025 e desenvolveu a tecnologia que está sendo testada em Korsør.
Cobiçados pelos fabricantes por sua capacidade de repelir óleo e água, os PFAS são uma parte comum de embalagens de alimentos, roupas impermeáveis e tecidos resistentes a manchas. A produção do popular revestimento antiaderente Teflon para utensílios de cozinha libera PFAS no meio ambiente.
As propriedades únicas do PFAS são resultado de sua estrutura química, no centro da qual estão cadeias de átomos de carbono de vários comprimentos rodeadas por átomos de flúor.
A ligação carbono-flúor é extremamente forte e difícil de quebrar. Como resultado, os PFAS persistem no ambiente durante centenas – talvez milhares – de anos.
Reações em cadeia
“Os tipos de PFAS com cadeias de carbono mais longas podem ser parcialmente removidos do solo e da água, mas atualmente não temos ferramentas para os de cadeia curta”, disse Dondero. “As fontes de poluição por PFAS também são muito difusas e não temos meios de monitorá-las”.
Os PFAS são liberados em todo o mundo com águas residuais de fábricas de produtos químicos – mas não só.
Eles vazam de aterros sanitários, contaminando as águas subterrâneas e superficiais. Os cientistas detectaram estes produtos químicos nocivos nas camadas de gelo do Ártico, no leite materno e na água potável de muitas grandes cidades.
Embora alguns dos tipos mais perigosos de PFAS já tenham sido banidos, muitos ainda estão em uso. Como resultado, as suas concentrações no ambiente continuam a aumentar.
Perspectiva pessoal
O interesse de Dondero no PFAS surgiu depois que ele se mudou para Alexandria, uma cidade no noroeste da Itália com uma importante fábrica de produtos químicos.
“Mudei a minha família para cá há 20 anos e depois descobri que os recursos hídricos locais foram contaminados com PFAS”, disse Dondero. “Eles até encontraram PFAS no sangue da população local. É por isso que montei este projeto.”
SCENARIOS reúne universidades, institutos de investigação, centros médicos e empresas de 11 países:Chipre, Dinamarca, Finlândia, Alemanha, Grécia, Israel, Itália, Luxemburgo, Espanha, Suécia e Reino Unido.
Os testes em Korsør representam o culminar do trabalho do projeto.
Resultados promissores
Os investigadores uniram forças com uma empresa sueca, Envytech Solutions, para desenvolver uma forma de remover PFAS de cadeia curta sem criar outra poluição no processo.
A técnica, chamada Surface Active Foam Fractionation, ou SAFF, depende de pequenas bolhas de ar. Os pesquisadores bombeiam e tratam a água contaminada do aquífero para um tanque e sopram ar no fundo. À medida que as bolhas sobem pelo tanque, elas coletam as moléculas de PFAS que repelem a água e as trazem à superfície.
“Essas bolhas de ar têm enorme afinidade com o PFAS e aumentam suas concentrações na superfície por um fator de 100.000, permitindo que os resíduos finais de PFAS sejam concentrados em níveis superiores a um milhão de vezes”, disse Dondero.
A manifestação começou em fevereiro de 2024 e vai até setembro.
Os investigadores estão a testar várias substâncias que poderiam ser adicionadas à água para melhorar a eficácia do processo de remoção, especialmente no que diz respeito ao PFAS de cadeia curta, difícil de combater.
Até agora, os resultados são promissores. Em alguns casos, o sistema conseguiu remover mais de 99% da contaminação, segundo Dondero.
O próximo passo será os pesquisadores examinarem como destruir os resíduos concentrados de PFAS de maneira segura.
“Por enquanto, seria suficiente se pudéssemos armazená-lo em algum lugar até que a tecnologia de destruição fosse desenvolvida”, disse Dondero.
Procurar substitutos
SCENARIOS faz parte de um conjunto de projetos de investigação em saúde que apoiam o Acordo Verde Europeu e promovem um Plano de Ação para a Poluição Zero da UE a partir de 2021.
O plano prevê que, até 2050, as concentrações de poluentes perigosos no ar, no solo e na água diminuam para níveis que já não são considerados prejudiciais à saúde e aos ecossistemas naturais.
Como parte da estratégia, os PFAS devem ser eliminados gradualmente, a menos que a sua utilização seja considerada essencial.
Mas criar um substituto não tóxico, degradável e acessível não é tarefa fácil.
“Na natureza, não há outra alternativa que forneça os tipos de propriedades que o PFAS possui”, disse a Dra. Miika Nikinmaa, pesquisadora de biomateriais do Centro de Pesquisa Técnica VTT da Finlândia. "Eles também são muito competitivos em termos de custos."
Nikinmaa lidera um projeto financiado pela UE para desenvolver alternativas seguras e sustentáveis ao PFAS para utilização em embalagens e estofos de alimentos.
Chamado ZeroF, o projeto de três anos deve durar até o final de 2025.
Para aplicações em embalagens, os pesquisadores estão experimentando celulose modificada com ácidos graxos, juntamente com novos métodos de revestimento e produtos químicos para produzir as propriedades desejadas de resistência à água e ao óleo.
“Tivemos bastante sucesso na criação da função de barreira contra a água”, disse Nikinmaa. "A barreira do petróleo é mais difícil. Mas o mais difícil é conseguir as duas coisas ao mesmo tempo."
Apelo legislativo
Para substituir o PFAS em têxteis e estofados, os pesquisadores estão testando um tipo de polímero orgânico-inorgânico denominado ORMOCER. Foi desenvolvido pelo Fraunhofer Institute for Silicate Research, com sede na Alemanha, que é parceiro da ZeroF.
O material pode ser combinado com vários revestimentos para corresponder o mais próximo possível às propriedades do PFAS.
Ao final do projeto, os pesquisadores esperam ter desenvolvido e testado alternativas seguras e sustentáveis de PFAS que não seriam mais do que 20% mais caras.
No entanto, Nikinmaa afirma que superar a contaminação por PFAS exigirá a ajuda dos decisores políticos na Europa através de novas regras, incluindo possíveis proibições mais amplas.
“Não espero que aconteça um grande salto tecnológico que nos permita substituir o PFAS em todas as aplicações, de forma competitiva em termos de custos, num futuro próximo, sem grandes mudanças na legislação”, disse ele. "Eles são simplesmente muito econômicos e convenientes. Todas as novas tecnologias são mais complexas e, portanto, mais caras."
Dondero, da SCENARIOS, deixou claro o ponto, dizendo que são necessárias proibições mais rigorosas aos PFAS.
“Precisamos começar a introduzir restrições para forçar a indústria a eliminá-las gradualmente”, disse ele. “Não seremos capazes de proibi-los em todos os setores ao mesmo tempo, mas precisamos começar de algum lugar”.
