Pesquisadores da Universidade RMIT desenvolveram um material magnético reutilizável que remove mais de 95% dos microplásticos e nanoplásticos das águas residuais em aproximadamente uma hora. O material também captura uma série de outros contaminantes, incluindo substâncias per e polifluoroalquiladas, metais pesados e produtos farmacêuticos. Publicada no periódico Chemical Engineering Journal, a pesquisa amplia o trabalho que a equipe relatou inicialmente em 2022.
A dimensão do problema dos microplásticos está bem documentada. Partículas de plástico agora aparecem na água potável, nas cadeias alimentares e na corrente sanguínea humana em todo o mundo. Os nanoplásticos, que medem menos de um micrômetro, têm se mostrado particularmente difíceis de combater em larga escala. Atualmente, não existe nenhum método de remoção em larga escala estabelecido para partículas nessa faixa de tamanho.
O que o material faz
O adsorvente removeu partículas com tamanho de até 30 nanômetros em testes de laboratório. Essa é uma faixa de tamanho que os sistemas de filtração convencionais geralmente não conseguem alcançar. Cerca de 80% dos contaminantes foram removidos nos primeiros 15 minutos de tratamento. Essa rapidez é importante porque a maioria das estações de tratamento de esgoto municipais opera com ciclos de tempo apertados.
O material apresentou bom desempenho em diversos tipos comuns de plástico, incluindo polietileno, polipropileno e poliéster. Manteve sua eficácia tanto em água doce quanto em água salgada. Além dos plásticos, os pesquisadores registraram altas taxas de remoção para mercúrio, cromo, cobre, corantes sintéticos e ibuprofeno.
A professora Nicky Eshtiaghi, da RMIT, descreveu a captura de nanoplásticos como um passo crucial. "Ainda não existe uma solução em larga escala para removê-los", afirmou. O primeiro autor do estudo, Dr. Muhammad Haris, disse que o material foi desenvolvido especificamente para remover micro e nanoplásticos rapidamente.
Testes industriais e recuperação magnética
A equipe testou a tecnologia em efluentes de lavanderias industriais, uma fonte significativa de poluição por fibras sintéticas. O material removeu mais de 88% das microfibras de poliéster e corantes, apesar da presença de surfactantes e matéria orgânica na água. Esse é um resultado significativo. O efluente de lavanderias é quimicamente complexo e muitas abordagens de tratamento têm seu desempenho reduzido nessas condições.
Um sistema protótipo, desenvolvido em parceria com a One Eye Industries no Canadá, demonstrou que o adsorvente pode ser separado magneticamente da água e recuperado rapidamente após cada uso. A recuperação magnética resolve um obstáculo fundamental para a implantação comercial. Se um material não puder ser recuperado e reutilizado de forma eficiente, os custos operacionais tornam-se proibitivos em larga escala.
O processo de produção também melhorou substancialmente. A equipe agora produz o material à temperatura ambiente, utilizando menos insumos dispendiosos. Os pesquisadores afirmam que os custos de produção são aproximadamente 75% menores do que as versões anteriores. O material pode ser reutilizado diversas vezes.
Caminhos comerciais e contexto regulatório
A RMIT iniciou conversas comerciais preliminares com a Fire and Test Australasia, uma empresa de propriedade indígena sediada em Geelong, Victoria. A parceria visa o tratamento de águas pluviais e residuais, incluindo aplicações em escala comunitária. Os pesquisadores também estão trabalhando com o Star Water Group, cujos clientes incluem operadores no mercado dos Estados Unidos.
Esse foco nos EUA tem uma lógica específica. Os órgãos reguladores americanos têm endurecido os padrões tanto para microplásticos quanto para PFAS nos últimos anos. A demanda por opções de tratamento avançadas está aumentando entre operadores municipais e industriais pressionados a cumprir os novos limites. A combinação de alta eficiência de captura e recuperação magnética de baixo custo torna essa abordagem comercialmente viável nesse contexto.
A tecnologia também tem potencial em sistemas descentralizados. Muitas regiões não têm acesso a infraestrutura de tratamento em larga escala. Um material que age rapidamente, se recupera de forma limpa e pode ser produzido a um custo menor poderia atender comunidades menores e locais remotos onde as estações de tratamento convencionais são inviáveis.
Situação atual
Os resultados publicados até o momento provêm de testes em laboratório e protótipos. A transição do desempenho em laboratório para a implantação em larga escala em âmbito municipal ou industrial envolve um conjunto diferente de desafios de engenharia e regulamentação. Os pesquisadores reconheceram que os parceiros comerciais estão avaliando essas questões neste momento.
A poluição por plásticos e a contaminação química persistente sobrepõem-se cada vez mais como preocupações regulatórias e de investidores. Empresas de serviços públicos, fabricantes têxteis e usuários industriais de água enfrentam pressão crescente para demonstrar estratégias de tratamento confiáveis. Um material que combata microplásticos, nanoplásticos, metais pesados e PFAS simultaneamente, e que o faça dentro de prazos de tratamento que os operadores possam efetivamente utilizar, teria ampla aplicabilidade em diversos setores, caso o desempenho em escala de campo corresponda aos dados de laboratório.
