×

Agência FAPESP

Estudo publicado no Chemical Engineering Journal propõe uma nova abordagem para a remediação ambiental de poluentes farmacêuticos em fluxos d’água baseado em um fenômeno conhecido como sparks – termo em inglês que se refere às faíscas que aparecem na superfície de um metal quando submetido a um processo conhecido como oxidação eletrolítica por plasma (PEO, na sigla em inglês).

No PEO, a peça de metal (neste caso o alumínio) é mergulhada em um líquido, ao qual uma tensão elétrica é aplicada, resultando no crescimento do revestimento de óxido. Durante o processo, surgem as sparks, microdescargas elétricas com duração de frações de segundo e área reduzida, mas que levam a temperaturas muito altas, motivo pelo qual são, inclusive, apelidados de “segundo Sol”. Esse tratamento, aplicado a peças de alumínio, magnésio, titânio e outros metais em indústrias dos setores aeroespacial, automobilístico, médico e de componentes eletrônicos, usa eletricidade para criar nessas peças uma cobertura de óxido que melhora a resistência do material à corrosão e ao calor, por exemplo.

Materiais produzidos com a aplicação de PEO também já são usados para tratamento de água e efluentes, buscando a degradação de resíduos orgânicos. Agora, a equipe liderada pelo professor Ernesto Chaves Pereira, do Departamento de Química da Universidade Federal de São Carlos (UFSCar), mostrou que usar não o material, mas sim as próprias faíscas, pode levar a resultados muito melhores que os alcançados com métodos convencionais. O trabalho foi conduzido com apoio da FAPESP (processos 19/27029-5, 21/11630-1, 21/12394-0, 22/06219-3, 22/05195-3 e 24/07206-8).

A pesquisa buscou criar uma forma mais eficiente de eliminar os contaminantes, que são uma das principais preocupações atuais de cientistas, gestores e outros formuladores e reguladores de políticas públicas, já que, mesmo em concentrações muito baixas, são capazes de causar efeitos indesejados.

Quando chegam ao ambiente, os contaminantes podem afetar os organismos vivos, alterar o equilíbrio ecológico e, no caso dos antibióticos, favorecer a seleção de bactérias resistentes. Além disso, são persistentes, apresentando grandes dificuldades para sua eliminação.

“Fármacos são projetados para longa duração e, assim, persistem no ambiente. Sua degradação na natureza é muito complicada, são moléculas complexas, e, nos processos já existentes, a reação não chega à carbonização completa, ou seja, à transformação da molécula orgânica em CO2 e água. A reação é parcial e para no que chamamos de intermediários de reação, subprodutos orgânicos algumas vezes ainda mais tóxicos que a molécula original”, explica Pereira.

“Há cerca de quatro anos, a chegada de um pesquisador de pós-doutorado ao nosso laboratório inaugurou os trabalhos com remediação ambiental e, diante da complexidade do problema, veio o insight de tentar com as sparks”, lembra o coordenador da pesquisa. “Logo nas primeiras tentativas, deu tudo muito certo”, celebra.O estudo envolveu pesquisadores do Centro de Desenvolvimento de Materiais Funcionais (CDMF) e do Centro de Inovação em Novas Energias (CINE). O CDMF é um Centro de Pesquisa, Inovação e Difusão (CEPID) da FAPESP sediado na UFSCar. O CINE é um Centro de Pesquisa Aplicada (CPA) constituído pela FAPESP e pela Shell em 2018, sediado na Universidade Estadual de Campinas (Unicamp), Universidade de São Paulo (USP) e UFSCar, com a participação de outras oito instituições brasileiras.

Experimentos

Os testes foram realizados para três substâncias de uso farmacêutico: o antibiótico ofloxacin, o anti-inflamatório diclofenaco sódico e o antidepressivo fluoxetina, separados e em mistura. Também consideraram concentrações altas e baixas de fármacos. “Neste caso, as concentrações ambientais são baixas, o que aumenta a dificuldade na remediação. Assim, os resultados obtidos, nessas baixas concentrações, indicam o potencial de aplicação nas situações reais”, explica Pereira.

Outro dado que indica essa proximidade da realidade fora do laboratório é que os melhores resultados foram obtidos para a mistura de contaminantes, que é a situação mais comumente encontrada em rios e outros fluxos d’água.

Diferentemente dos métodos convencionais – como catalisadores avançados empregando diferentes materiais, fotocatálise, tratamentos biológicos e métodos físicos, como a adsorção –, o uso das faíscas levou à carbonização dos contaminantes. Nas amostras expostas ao procedimento por 60 minutos, foram destruídos 58% do conteúdo de diclofenaco, 60% do ofloxacin e 93% da fluoxetina. Além desses resultados positivos, o método é muito mais barato em termos de consumo de energia.

“O estudo estabelece o plasma gerado durante o processo de PEO como uma plataforma inovadora, eficiente e ambientalmente amigável para a remediação de poluentes farmacêuticos, preenchendo uma lacuna crítica das tecnologias atuais ao assegurar a mineralização completa e eliminar riscos associados à poluição secundária”, afirma o pesquisador da UFSCar. “Junto a este trabalho publicado no final de 2025, temos resultados promissores também para bactérias e para derivados de petróleo, e a patente já está solicitada, o que permite que a solução siga para as próximas etapas necessárias até a aplicação”, completa.

O artigo An innovative method for environmental remediation using sparks formed during plasma electrolytic oxidation on aluminum foils pode ser lido em: sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1385894725118627.

  • Com informações de Mariana Rodrigues Pezzo, da UFSCar.
     

Deixe sua opinião

Autor

ambientedomeio@outlook.com

O “Ambiente do Meio” foi criado em 2007 e a autora teve como objetivo inicial auxiliar jornalistas e leigos nas informações de qualidade sobre o Meio Ambiente resultante de preocupações com as poucas informações jornalísticas de qualidade sobre o tema atreladas a conhecimentos acadêmicos e evidências científicas.

Posts relacionados

Projeto leva manguezal de volta ao canal do Porto de Santos para enfrentar mudanças climáticas

Liderada pelo Instituto EcoFaxina, iniciativa inédita prevê plantio de até 468 mudas, monitoramento científico e participação de pescadores artesanais para recuperar área...

Leia tudo

Estudo de caso: o saneamento básico a saúde e outras necessidades das aldeias indígenas localizadas no Território Jaraguá no Estado de São Paulo

Os serviços de água e energia foram solicitados há mais de 10 anos, passa tubulação da SABESP dentro do território e não...

Leia tudo

Aedes aegypti: 49% dos municípios avaliados estão em situação de alerta ou risco

Dados mostram que a maioria dos focos do mosquito está em recipientes dentro e ao redor das residências. As informações ajudam estados...

Leia tudo

Expedição do SUS amplia acesso de indígenas do Alto Rio Negro a consultas e exames especializados

Ação em São Gabriel da Cachoeira prevê 743 atendimentos e procedimentos em clínica médica, pediatria, saúde da mulher, ultrassonografia e exames laboratoriais...

Leia tudo
flames on black background

NOTA À IMPRENSA: Sobre as ações de combate aos incêndios florestais no Amazonas

Sobre as ações de combate aos incêndios florestais no Amazonas, o Ministério do Meio Ambiente e Mudança do Clima esclarece que: Atualizado...

Leia tudo

17 unidades da Federação indicam áreas prioritárias para prevenção e combate aos incêndios florestais

Informações de 16 estados e do Distrito Federal subsidiam o planejamento para o período de maior risco de incêndios, considerando o cenário...

Leia tudo