Micropoluentes na água muitas vezes são hormônios que se acumulam no meio ambiente e podem ter impactos negativos em humanos e animais. Pesquisadores do Karlsruhe Institute of Technology (KIT) e do Leibniz Institute of Surface Engineering (IOM) em Leipzig desenvolveram agora um processo para a degradação fotocatalítica desses poluentes quando fluem através de membranas poliméricas. É apresentado em Nature Nanotecnologia . A irradiação com luz desencadeia uma reação química, como resultado da qual os hormônios esteróides são degradados nas membranas revestidas com dióxido de titânio.
Onde quer que as pessoas vivam, os hormônios usados, por exemplo, em contraceptivos ou na agricultura, entram nas águas residuais. Hormônios esteróides, como hormônios sexuais e corticosteróides, podem se acumular no meio ambiente e afetar negativamente humanos e animais, pois prejudicam o desenvolvimento comportamental e a fertilidade. Os hormônios sexuais, por exemplo, podem fazer com que os peixes machos desenvolvam características sexuais femininas. Portanto, é importante remover os hormônios, juntamente com outros micropoluentes, das águas residuais antes que elas entrem novamente no ciclo natural da água, do qual a água potável é extraída. "Abastecer as pessoas com água potável atualmente é um dos desafios mais importantes em todo o mundo", diz a professora Andrea Iris Schäfer, chefe do Instituto de Tecnologia Avançada de Membranas (IAMT) do KIT. “Os micropoluentes representam uma grande ameaça para o nosso futuro, pois prejudicam nossa fertilidade e função cerebral”.

Inspirado na tecnologia de células solares

Durante anos, Schäfer estudou o processamento de água por nanofiltração. Para isso, ela usa membranas poliméricas com poros nanométricos. No entanto, a nanofiltração requer alta pressão e, portanto, muita energia. Além disso, micropoluentes podem se acumular nos materiais da membrana polimérica e entrar gradualmente na água filtrada. Mesmo que os poluentes sejam completamente separados, um fluxo de poluentes concentrados pode se desenvolver e exigir tratamento adicional.

Inspirado na tecnologia de células solares, campo de trabalho do professor Bryce S. Richards do KIT, Schäfer teve a ideia de revestir membranas poliméricas com dióxido de titânio e projetar membranas fotocatalíticas. Nanopartículas de dióxido de titânio fotocataliticamente ativas são aplicadas em membranas de microfiltração, cujos poros são um pouco maiores do que na nanofiltração. A irradiação com luz desencadeia uma reação química, como resultado da degradação dos hormônios esteróides nas membranas. Juntamente com sua equipe no IAMT e colegas do Leibniz Institute of Surface Engineering (IOM), Leipzig, Schäfer agora realizou sua ideia e apresentou a nova tecnologia em Nature Nanotechnology .

Catalisador para água

"Desenvolvemos um catalisador para a água", Schäfer resume seu trabalho. Usando as membranas de polímero fotocatalítico, os hormônios esteróides foram removidos no modo de fluxo contínuo até o limite de detecção analítica de 4 ng/l. De fato, as concentrações medidas ficaram muito próximas de 1 ng/l, o limite dado na nova Diretriz de Água Potável da OMS. Os pesquisadores agora estão otimizando sua tecnologia, reduzindo o tempo necessário e a energia consumida. Além disso, seu foco está no uso de luz natural. Em particular, sua pesquisa visa degradar outros poluentes por fotocatálise, como produtos químicos industriais como substâncias perfluoro-alquiladas e polifluoradas (PFAS) ou pesticidas, como o glifosato. Outro objetivo é aprimorar a tecnologia. + Explorar mais

Tratamento da água:remoção de hormônios com luz solar