Pesquisadores brasileiros transformaram resíduos de siderúrgicas e conchas marinhas em um novo material capaz de remover cerca de 75% de um poluente da água com a ajuda da luz solar. O resultado foi obtido em testes experimentais com azul de metileno.
O trabalho foi desenvolvido por cientistas da Universidade Federal de São Carlos (UFSCar) e da Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN). Para produzir o composto, eles aproveitaram pó de alto-forno da indústria siderúrgica e conchas que também poderiam acabar descartadas.
Nos testes, o material limpa água por meio da fotocatálise, processo em que a luz desencadeia reações químicas capazes de degradar determinadas substâncias. Foram necessários 150 minutos de exposição à luz solar para alcançar a remoção de aproximadamente 75% do azul de metileno.
O composto ainda apresentou uma segunda função durante a pesquisa: produzir hidrogênio. Os resultados, publicados no International Journal of Hydrogen Energy, colocam dois resíduos de origens diferentes como matérias-primas de uma tecnologia que agora precisa avançar para condições mais próximas das encontradas fora do laboratório.
Material limpa água com ajuda da luz solar
O primeiro componente usado pelos pesquisadores veio do pó de alto-forno. A equipe conseguiu recuperar 1,02 grama de óxido de ferro a partir de 5 gramas desse resíduo siderúrgico.
Já as conchas marinhas serviram para obter hidroxiapatita. Os cientistas combinaram os dois componentes em diferentes proporções até encontrar a composição com melhor desempenho para a degradação do contaminante.
A luz solar tem papel essencial nesse funcionamento. Quando recebe a radiação, o material favorece reações que atuam sobre o azul de metileno, corante usado pelos pesquisadores como modelo de poluente.
Material pôde ser reutilizado cinco vezes
Outro resultado observado foi a capacidade de reaproveitamento do composto. Após cinco ciclos de uso, a atividade fotocatalítica apresentou queda de apenas 6%, enquanto análises mostraram que sua estrutura cristalina foi preservada.
Os cientistas também avaliaram seu funcionamento em água da chuva, de lago e da torneira. Segundo os pesquisadores, as diferentes condições provocaram poucas alterações na atividade do material.
Além da degradação do azul de metileno, o composto gerou mais de 25 micromols de hidrogênio por grama após quatro horas de exposição solar. A equipe ressalta, porém, que esse resultado ainda é uma estimativa experimental e pretende realizar medições mais precisas.
Testes com efluentes reais serão o próximo desafio
Apesar do resultado de 75%, o estudo ainda não demonstra o tratamento de água contaminada em condições reais. O azul de metileno serviu como substância-modelo para avaliar o desempenho do material em laboratório.
Entre os próximos passos estão os testes com efluentes reais, a avaliação do desempenho em escala maior e estudos mais longos sobre a estabilidade do composto. Os pesquisadores também pretendem aperfeiçoar a produção e a medição do hidrogênio.
É justamente essa etapa que deverá mostrar até onde a tecnologia pode chegar. Para o material que limpa água sair do ambiente experimental, será necessário comprovar que o desempenho observado com o azul de metileno se mantém diante de misturas mais complexas de contaminantes.
