Novo processo filtra eficientemente os hormônios da água

1 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 sua concentração nas águas residuais possa ser de apenas alguns nanogramas por litro, essa pequena quantidade já pode prejudicar a saúde humana e afetar adversamente o meio 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 este problema, a professora Andrea Iris Schäfer, diretora do Instituto de Tecnologia de Karlsruhe (KIT; Alemanha; www.kit.edu) Institute for Advanced Membrane Technology (IAMT) e sua equipe desenvolveram um processo que combina ultrafiltração (UF) com adsorção de carvão ativado em um único meio de filtração.

Os pesquisadores da IAMT desenvolveram e melhoraram ainda mais esse processo junto com o fabricante de filtros Blücher GmbH (Erkrath, Alemanha; www.bluecher.com), enquanto colegas do Instituto de Interfaces Funcionais do KIT, Instituto de Materiais Aplicados e 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 pressionada 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 (a membrana), que ligam as moléculas de hormônio".

Os cientistas usaram partículas de carbono modificadas (carvão ativado esférico baseado em polímero; PBSAC). A chave era determinar o diâmetro ideal das partículas de carbono. Usando uma camada de carvão ativado de 2 mm de espessura, os pesquisadores diminuíram o diâmetro das partículas de 640 para 80µm 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 de estradiol de mais de 99% foi alcançada. "O método permite um alto fluxo de água em baixa pressão, é energeticamente eficiente e separa muitas moléculas sem produzir quaisquer subprodutos nocivos", diz Schäfer. "Nossa tecnologia nos permite atingir o valor de referência de um nanograma de estradiol [o estrogênio fisiologicamente mais eficaz] por litro de água potável proposto pela Comissão Européia".