Novo processo filtra eficientemente os hormônios da água

1º de outubro de 2020 | Por Gerald Ondrey

A água potável pode estar contaminada com micropoluentes, incluindo hormônios esteróides que são usados ​​como substâncias médicas e contraceptivos. Embora a sua concentração nas águas residuais possa ser de apenas alguns nanogramas por litro, esta pequena quantidade já pode prejudicar a saúde humana e afectar negativamente o ambiente. Devido à baixa concentração e ao pequeno tamanho das moléculas, os hormônios esteróides não são apenas difíceis de detectar, mas também difíceis de remover – as tecnologias convencionais de tratamento de esgoto não são suficientes.

Para lidar com esse problema, a professora Andrea Iris Schäfer, chefe do Instituto de Tecnologia Avançada de Membranas (IAMT) do Karlsruhe Institute of Technology (KIT; Alemanha; www.kit.edu) e sua equipe desenvolveram um processo que combina ultrafiltração (UF) com adsorção de carvão ativado em um único meio filtrante.

Os pesquisadores da IAMT desenvolveram e melhoraram ainda mais este processo junto com o fabricante de filtros Blücher GmbH (Erkrath, Alemanha; www.bluecher.com), enquanto colegas do Instituto de Interfaces Funcionais do KIT, do Instituto de Materiais Aplicados e da Karlsruhe Nano Micro Facility caracterizaram o material . O estudo foi publicado na edição de 15 de outubro da Water Research.

No processo (diagrama), a água é primeiro prensada através de uma membrana semipermeável que elimina impurezas e microorganismos maiores, explica Schäfer. “Então, a água flui através da camada de partículas de carbono atrás (da membrana), que liga as moléculas hormonais.”

Os cientistas usaram partículas de carbono modificadas (carvão ativado esférico à base de polímero; PBSAC). A chave era determinar o diâmetro ideal das partículas de carbono. Utilizando uma camada de carvão ativado de 2 mm de espessura, os pesquisadores diminuíram o diâmetro das partículas de 640 para 80 µm e conseguiram eliminar 96% do estradiol contido na água. Ao aumentar a concentração de oxigênio no carvão ativado, a cinética de adsorção foi melhorada e uma eficiência de separação do estradiol superior a 99% foi alcançada. “O método permite uma alta vazão de água a baixa pressão, é eficiente em termos energéticos e separa muitas moléculas sem produzir quaisquer subprodutos prejudiciais”, diz Schäfer. “A nossa tecnologia permite-nos atingir o valor de referência de um nanograma de estradiol [o estrogénio fisiologicamente mais eficaz] por litro de água potável proposto pela Comissão Europeia.”