{"id":144024,"date":"2021-04-02T10:00:58","date_gmt":"2021-04-02T13:00:58","guid":{"rendered":"https:\/\/espacoecologico.com.br\/arquivo\/?p=144024"},"modified":"2021-04-02T08:55:30","modified_gmt":"2021-04-02T11:55:30","slug":"pesquisadores-da-usp-criam-solucao-barata-para-descontaminar-agua","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/espacoecologico.com.br\/arquivo\/pesquisadores-da-usp-criam-solucao-barata-para-descontaminar-agua\/","title":{"rendered":"Pesquisadores da USP criam solu\u00e7\u00e3o barata para descontaminar \u00e1gua"},"content":{"rendered":"

\"\"<\/a>Com mat\u00e9rias primas de baixo-custo e energia solar dispositivo elimina at\u00e9 bact\u00e9rias multiressistentes<\/p>\n

Doen\u00e7as associadas \u00e0 \u00e1gua contaminada s\u00e3o uma das maiores causas de morbidade e mortalidade em escala global. E o acesso \u00e0 \u00e1gua pot\u00e1vel vem diminuindo, devido ao progressivo descarte de poluentes dom\u00e9sticos, agr\u00edcolas, industriais e hospitalares no meio ambiente. Microrganismos nocivos, nitratos, fosfatos, fluoretos, hidrocarbonetos polic\u00edclicos arom\u00e1ticos e metais pesados \u2013 como c\u00e1dmio, merc\u00fario e chumbo \u2013 est\u00e3o entre os principais contaminantes.<\/p>\n

Segundo\u00a0estimativa<\/a>\u00a0da Organiza\u00e7\u00e3o Mundial de Sa\u00fade (OMS), cerca de 2 bilh\u00f5es de pessoas bebem \u00e1gua contaminada por fezes. Pior ainda \u00e9 a contamina\u00e7\u00e3o da \u00e1gua por cepas de bact\u00e9rias resistentes a m\u00faltiplas drogas e metais, selecionadas pelo descarte indiscriminado de antibi\u00f3ticos no meio ambiente.<\/p>\n

Neste contexto, a pesquisa por formas seguras e baratas de descontamina\u00e7\u00e3o da \u00e1gua tornou-se uma necessidade urgente, principalmente nos pa\u00edses subdesenvolvidos ou em desenvolvimento. Um estudo conduzido no Laborat\u00f3rio de Espectroscopia de Materiais Funcionais (Lemaf), do Instituto de F\u00edsica de S\u00e3o Carlos da Universidade de S\u00e3o Paulo (IFSC-USP), em parceria com o African Centre of Excellence for Water and Environmental Research (Acewater), da Nig\u00e9ria, obteve resultados promissores.<\/p>\n

O trabalho foi coordenado por\u00a0Andr\u00e9a de Camargo<\/a>\u00a0e\u00a0Hellmut Eckert<\/a>, professores do IFSC-USP, bem como por Emmanuel Unuabonah, diretor do Acewater e professor da Redeemer\u2019s University, da Nig\u00e9ria. O grupo contou com apoio da FAPESP por meio de\u00a0Aux\u00edlio a Pesquisador Visitante<\/a>, que possibilitou uma visita cient\u00edfica de tr\u00eas meses do professor Unuabonah ao IFSC-USP. Aux\u00edlios obtidos de outras institui\u00e7\u00f5es permitiram que dois alunos do professor Unuabonah tamb\u00e9m viessem estagiar na USP, em S\u00e3o Carlos.<\/p>\n

\u201cA fotocat\u00e1lise \u00e9 a forma mais eficiente de descontamina\u00e7\u00e3o da \u00e1gua. N\u00f3s desenvolvemos um m\u00e9todo que utiliza nanocomp\u00f3sitos fotocatal\u00edticos baseados em precursores de baixo custo, abundantes nos pa\u00edses da \u00c1frica subsaariana e tamb\u00e9m no Brasil, e radia\u00e7\u00e3o solar, o que proporciona uma solu\u00e7\u00e3o sustent\u00e1vel para regi\u00f5es nas quais o abastecimento de energia el\u00e9trica est\u00e1vel constitui um problema a mais. Ao interagir com a radia\u00e7\u00e3o solar, o material libera esp\u00e9cies reativas de oxig\u00eanio, como o oxig\u00eanio singleto, que destr\u00f3i microrganismos e degrada res\u00edduos de antibi\u00f3ticos e efluentes agr\u00edcolas\u201d, diz De Camargo \u00e0 Ag\u00eancia FAPESP.<\/p>\n

Para produzir os nanocomp\u00f3sitos, os pesquisadores utilizaram como precursores argila (caulinita), semente de mam\u00e3o papaia ou casca de banana (como fontes de carbono) e sais de metais (cloreto de cobre ou cloreto de zinco). A propor\u00e7\u00e3o em peso foi de um para um para dois (1:1:2) para os h\u00edbridos dopados com cobre ou zinco individualmente. E de um para um para um para dois (1:1:1:2) para os h\u00edbridos dopados com cobre e zinco simultaneamente.<\/p>\n

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\"\"<\/figure>\n<\/div>\n

\u201cNanocomp\u00f3sitos formados por caulinita, sementes de papaia, cobre e zinco mostraram-se eficientes para a purifica\u00e7\u00e3o de \u00e1gua contaminada por Escherichia coli resistente a m\u00faltiplas drogas e metais\u201d, afirma De Camargo.<\/strong><\/p>\n

A produ\u00e7\u00e3o dos nanocomp\u00f3sitos combinou v\u00e1rias t\u00e9cnicas laboratoriais: solu\u00e7\u00e3o, agita\u00e7\u00e3o cont\u00ednua, secagem, calcina\u00e7\u00e3o, esteriliza\u00e7\u00e3o, lavagem e segunda secagem. \u201cO material resultante foi empacotado em colunas de vidro previamente esterilizadas. A \u00e1gua contaminada entra por uma extremidade da coluna, atravessa o material em presen\u00e7a da luz solar e sai descontaminada na outra extremidade\u201d, resume a pesquisadora.<\/p>\n

O estudo identificou tr\u00eas mecanismos de desinfec\u00e7\u00e3o, dependendo do comp\u00f3sito estudado: a intera\u00e7\u00e3o eletrost\u00e1tica, identificada para o comp\u00f3sito dopado com zinco, em que cargas superficiais positivas interagem fortemente com grupos carbox\u00edlicos das paredes celulares das bact\u00e9rias, levando-as a aderir \u00e0s superf\u00edcies do comp\u00f3sito; a toxicidade met\u00e1lica, identificada, em menor ou maior escala, para os tr\u00eas comp\u00f3sitos testados; e a fotocat\u00e1lise, com a gera\u00e7\u00e3o de oxig\u00eanio singleto a partir do oxig\u00eanio molecular em presen\u00e7a da luz solar e a oxida\u00e7\u00e3o de lip\u00eddeos e prote\u00ednas em torno das membranas celulares das bact\u00e9rias, levando \u00e0 sua destrui\u00e7\u00e3o.<\/p>\n

\u201cApesar de os tr\u00eas mecanismos terem sido identificados, ainda n\u00e3o est\u00e1 claro se ocorrem simult\u00e2nea ou sequencialmente. Em todo caso, a prova do conceito est\u00e1 dada: materiais h\u00edbridos nanocomp\u00f3sitos baseados em precursores de baixo custo foram eficientemente utilizados para a desinfec\u00e7\u00e3o de \u00e1gua contaminada com bact\u00e9rias multirresistentes\u201d, sublinha De Camargo.<\/p>\n

\"dispositivo
Foto: Damir Spanic | Unsplash<\/figcaption><\/figure>\n

A pesquisadora chama a aten\u00e7\u00e3o para o fato de que os res\u00edduos de cobre e zinco presentes na \u00e1gua tratada n\u00e3o s\u00e3o prejudiciais para o consumo humano. \u201cConsiderando o consumo di\u00e1rio m\u00e9dio por adultos saud\u00e1veis, que \u00e9 de tr\u00eas litros e meio, os res\u00edduos de cobre e zinco presentes na \u00e1gua tratada, respectivamente de 0,8 miligrama\u00a0e de 0,51 miligrama\u00a0por litro, est\u00e3o abaixo do m\u00e1ximo recomendado pela Organiza\u00e7\u00e3o Mundial de Sa\u00fade [OMS]\u201d, diz.<\/p>\n

Al\u00e9m da composi\u00e7\u00e3o mencionada, o grupo analisou tamb\u00e9m outras composi\u00e7\u00f5es poss\u00edveis. \u201cNanocomp\u00f3sitos de caulinita, casca de banana, tungstato de s\u00f3dio e di\u00f3xido de tit\u00e2nio foram efetivos para a fotodegrada\u00e7\u00e3o dos antibi\u00f3ticos ampicilina e sulfametoxazol e da droga antimal\u00e1rica artemeter. Comp\u00f3sitos heteroestruturados, do tipo ZnO\/grafeno ou F2O3\/grafeno, suportados em argila com camadas de carbono proveniente de sementes de papaia, promoveram a remo\u00e7\u00e3o de esteroides estrog\u00eanicos\u201d, informa De Camargo.<\/p>\n

O estudo j\u00e1 motivou a publica\u00e7\u00e3o de quatro artigos em revistas especializadas:\u00a0\u201cVisible-Light-Mediated Photodynamic Water Disinfection @ Bimetallic-Doped Hybrid Clay Nanocomposites\u201d<\/em><\/a>;\u00a0\u201cSolar-active clay-TiO2 nanocomposites prepared via biomass assisted synthesis: Efficient removal of ampicillin, sulfamethoxazole and artemether from water\u201d<\/em><\/a>;\u00a0\u201cTuning ZnO\/GO p-n heterostructure with carbon interlayer supported on clay for visible-light catalysis: Removal of steroid estrogens from water\u201d<\/em><\/a>;\u00a0\u201cCarbon-mediated visible-light clay-Fe2O3\u2013graphene oxide catalytic nanocomposites for the removal of steroid estrogens from water\u201d<\/em><\/a>.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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