Investigadores da Universidade de São Paulo (USP), no Brasil, publicaram na revista "Micron" uma solução de baixo custo baseada em nanotecnologia para a eliminação de micro e nanoplásticos da água.
As minúsculas partículas de plástico estão omnipresentes no mundo atual e podem ser um dos problemas ambientais mais importantes, depois da emergência climática e da extinção acelerada de espécies e ecossistemas.
Os microplásticos estão no solo, na água e no ar, e nos corpos dos animais e dos humanos. Provêm de bens de consumo diários e do desgaste de materiais maiores. Encontram-se em todos os lugares e em todos os tipos de ambientes. Uma fonte importante é a água utilizada para lavar a roupa de fibras sintéticas. Atualmente, os microplásticos não podem ser filtrados das águas residuais e acabam por entrar no solo, nos lençóis freáticos, nos rios, nos oceanos e na atmosfera.
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Definidos como fragmentos até 1 milímetro, os próprios microplásticos são um problema bem identificado e visível. Os nanoplásticos, no entanto, são mil vezes mais pequenos e estão a revelar-se um perigo ainda mais insidioso, uma vez que podem atravessar barreiras biológicas importantes e atingir órgãos vitais. Um estudo recente, por exemplo, detetou a sua presença no cérebro humano.
“As nanopartículas não são visíveis a olho nu nem detetáveis com os microscópios convencionais, pelo que são muito difíceis de identificar e remover dos sistemas de tratamento de água”, afirmou Henrique Eisi Toma, professor do Instituto de Química (IQ-USP) e autor do livro estudo, citado pela agência FAPESP.
O procedimento desenvolvido na Universidade de São Paulo utiliza nanopartículas magnéticas funcionalizadas com polidopamina, um polímero derivado da dopamina, um neurotransmissor presente no organismo humano. Estas nanopartículas podem ligar-se a resíduos micro e nanoplásticos e, de seguida, as partículas combinadas podem ser removidas da água pela aplicação de um campo magnético.
“A polidopamina é uma substância que imita as propriedades adesivas dos mexilhões, que aderem com grande tenacidade a muitas superfícies. Adere firmemente aos fragmentos de plástico na água e permite que as nanopartículas magnéticas os capturem.
O processo já se mostrou eficaz na remoção de micro e nanoplásticos da água, especialmente em sistemas de tratamento. No entanto, o grupo de investigação pretende também degradá-los através de enzimas específicas, como a lipase, que pode decompor o polietileno tereftalato (PET) nos seus componentes básicos. A utilização de enzimas decompõe o PET e outros plásticos amplamente utilizados em moléculas mais pequenas, que podem ser reutilizadas para produzir materiais plásticos.
“O nosso objetivo não é apenas eliminar o plástico da água, mas também contribuir para a sua reciclagem de forma sustentável”, explica Toma.
O PET é matéria-prima para garrafas de plástico e outros artigos. É um poluente importante, principalmente porque a sua degradação produz ácido tereftálico (C6H4(COOH)2) e etilenoglicol (C2H4(OH)2), ambos tóxicos.
“A lipase decompõe o PET nestas formas monoméricas iniciais, que podem ser reutilizadas para sintetizar novo PET.
No estudo liderado por Toma, nanopartículas magnéticas de óxido de ferro (II, III), ou óxido de ferro negro (Fe3O4), foram sintetizadas por coprecipitação e depois revestidas com polidopamina (PDA), oxidando parcialmente a dopamina numa solução ligeiramente alcalina. A lipase foi imobilizada neste substrato. A microscopia hiperespectral Raman foi utilizada para monitorizar o sequestro e a degradação do plástico em tempo real.
O termo “plásticos” refere-se a uma vasta gama de polímeros sintéticos ou semi-sintéticos, a maioria dos quais são derivados de combustíveis fósseis. A sua maleabilidade, flexibilidade, leveza, durabilidade e baixo custo têm garantido a sua presença em inúmeros produtos utilizados no dia-a-dia. A preocupação com os resíduos e desperdícios produzidos por este uso intensivo tem levado à procura de alternativas, como os bioplásticos. Em vez de produtos petroquímicos não renováveis, os bioplásticos são derivados de fontes renováveis e biodegradáveis.
“É uma boa ideia, mas antes de se degradarem completamente, os bioplásticos também se fragmentam e formam micro ou nanoplásticos. Por serem biocompatíveis, são ainda mais insidiosos porque podem interagir mais diretamente com os nossos organismos e desencadear reações biológicas”, disse Toma.