Em estudo internacional, pesquisador da UFPR investiga novas possibilidades de tratamento para águas contaminadas
Uma articulação entre a Universidade de Teesside, na Inglaterra, o Laboratório Nacional de Luz Síncrotron, de Campinas, a Universidade Politécnica de Turim, na Itália, e a Universidade Federal do Paraná (UFPR) chegou a resultados relevantes para compreender o processo de tratamento das aguas subterrâneas contaminadas por agentes que causam danos ambientais e ao organismo humano. A pesquisa estudou, em imagens 4D, como a nanorremediação por ferro pode destruir contaminantes de difícil tratamento vindos de processos industriais.
Partículas de vidro do reator do experimento, água, gás e nanopartículas são representados em imagens que captam diferentes fases do processo de nanorremediação (Foto: Reprodução do estudo)
O estudo alia parcerias internacionais em dois caminhos: a preocupação ambiental e a utilização de tecnologias de ponta, com o uso de supercomputadores, para gerar soluções sustentáveis. O professor Luiz Fernando de Lima Luz Junior, do departamento de Engenharia Química da UFPR, é um dos responsáveis pela pesquisa inédita, publicada no periódico Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), da Academia Nacional de Ciências dos Estados Unidos, uma das mais prestigiadas do mundo.
Os contaminantes investigados pela equipe são os organoclorados, que podem vir da indústria, de agrotóxicos, de tintas, solventes e plásticos, por exemplo. No geral, eles são tratados para terem sua disseminação controlada ao invés de eliminada. “Os organoclorados são densos e ficam aprisionados dentro do solo. Isso faz com que, às vezes, a solução de tratamento não chegue onde a contaminação está, dificultando o processo”, explica o professor. A dificuldade em tratar a água contaminada de aquíferos de modo efetivo e sustentável mobilizou a equipe para o experimento, que simulou a reação que ocorre no subterrâneo e a fotografou em imagens precisas, na linha de microtomografia computadorizada de raios-X da fonte brasileira de luz sincrotron (LNLS-CNPEM).
A nanorremediação como técnica de tratamento foi investigada em três anos de uma parceria que terá novos desdobramentos. Entre outras coisas, as imagens revelam a formação de gases e como se dá a movimentação dos fluidos no solo. “Nossa pesquisa busca entender o que ocorre nessa microescala. A ideia é investigar o fenômeno para fazer operações mais confiáveis em grande escala”, explica. As imagens em 4D capturam a dinâmica da nanoremediação em escala microscópica e dentro dos poros de um sistema de água subterrânea pela primeira vez.
O teste foi realizado preenchendo um pequeno cilindro com esferas de vidro, saturado em água, simulando águas subterrâneas. O contaminante de organoclorado foi injetado primeiro, para simular a contaminação da zona de origem. Depois, uma suspensão concentrada de nanopartículas de ferro zerovalente simulou a nanorremediação.
O banco de imagens foi analisado para que cada fase – sólido, água, contaminante, nanoparticulas e gás – fosse observada e gerasse dados de forma precisa. Além da participação na realização dos experimentos no LNLS-CNPEM, a identificação das fases presentes nas imagens foi uma das etapas realizadas pelo pesquisador da UFPR. “As imagens permitem que possamos visualizar cada uma das fases de modo diferente. Essas informações de micro-escala podem ser utilizadas na escala maior, gerando mais entendimento do processo e intervenções mais efetivas”, projeta o professor.
Você sabia?
Imagens 4D são imagens acrescidas de uma quarta dimensão, que seria a dimensão do tempo. Elas permitem, no que diz respeito às reações químicas, que se tenha um maior nível de detalhes e de precisão sobre o fenômeno analisado.
Crédito da imagem de destaque: Yogendra Singh por Pixabay
Este texto foi escrito com a colaboração das equipes de comunicação das universidades envolvidas no estudo.