Uma equipe da Universidade Rice inventou um material ecológico que captura e destrói rapidamente PFAS, conhecidos como químicos eternos, em fontes de água. A tecnologia supera os métodos existentes, capturando poluentes milhares de vezes mais eficientemente e regenerando-se para reutilização. Publicado na Advanced Materials, o avanço aborda um desafio persistente de poluição global.
Substâncias per- e polifluoroalquiladas (PFAS), químicos sintéticos introduzidos na década de 1940, são usadas em produtos como panelas de Teflon, roupas impermeáveis e embalagens de alimentos devido à sua resistência ao calor, gordura e água. No entanto, essa durabilidade as torna contaminantes ambientais persistentes, ligados a problemas de saúde, incluindo danos hepáticos, distúrbios reprodutivos, interrupções no sistema imunológico e certos cânceres. Encontradas em água, solo e ar em todo o mundo, as PFAS são notoriamente difíceis de remover e destruir.
Métodos tradicionais de remoção, como adsorção usando carvão ativado ou resinas de troca iônica, sofrem de baixa eficiência, velocidades lentas, capacidade limitada e geração de resíduos secundários. "Os métodos atuais para remoção de PFAS são lentos demais, ineficientes e criam resíduos secundários", disse Michael S. Wong, professor da George R. Brown School of Engineering and Computing da Rice.
A nova solução centra-se em um material de hidróxido duplo lamelar (LDH) composto de cobre e alumínio, aprimorado com nitrato. Desenvolvido pelo pós-doutorando Youngkun Chung sob a orientação de Wong, em colaboração com Seoktae Kang da KAIST e Keon-Ham Kim da Pukyung National University, o material adsorve PFAS mais de 1.000 vezes melhor que alternativas e remove grandes quantidades em minutos — cerca de 100 vezes mais rápido que filtros de carbono comerciais. Sua estrutura lamelar com desequilíbrios de carga permite a ligação rápida e forte de moléculas de PFAS.
Testado com sucesso em água de rio, água da torneira e esgoto, o LDH performa bem em condições estáticas e de fluxo contínuo, sugerindo aplicações no tratamento de água municipal e industrial. Para completar o processo, os PFAS capturados são decompostos termicamente usando carbonato de cálcio, destruindo mais da metade sem subprodutos tóxicos e regenerando o material para reutilização. Testes iniciais confirmam pelo menos seis ciclos de captura, destruição e renovação.
"Para minha surpresa, este composto LDH capturou PFAS mais de 1.000 vezes melhor que outros materiais", observou Chung. Wong acrescentou: "Estamos animados com o potencial desta tecnologia LDH única para transformar o tratamento de fontes de água contaminadas com PFAS no futuro próximo." A pesquisa, apoiada por financiamento coreano e americano, incluindo a National Research Foundation of Korea e institutos da Rice, destaca a colaboração internacional no combate à poluição.
Este avanço oferece uma alternativa sustentável, combinando limpeza rápida com destruição ecológica, potencialmente revolucionando os esforços globais de remediação de PFAS.
