Esponjando a poluição plástica

Sep 07, 2023

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Esponjas. Existe algo que eles não possam fazer? Durante milénios, os humanos usaram esponjas naturais secas para limpar, pintar e como recipientes para consumir líquidos como água ou mel; nós até os usamos como dispositivos anticoncepcionais. Quer sejam sintéticas ou naturais, as esponjas são ótimas para reter pequenas partículas em seus muitos poros. E, como cientistas de todo o mundo estão a começar a mostrar, as formas cheias de cavidades das esponjas significam que podem fornecer uma solução para um dos maiores flagelos da nossa era: a poluição por microplásticos.

Em agosto, pesquisadores na China publicaram um estudo descrevendo o desenvolvimento de uma esponja sintética que elimina detritos microscópicos de plástico. Em testes, os investigadores mostram que quando uma solução especialmente preparada cheia de plástico é empurrada através de uma das suas esponjas, a esponja pode remover microplásticos e até mesmo nanoplásticos mais pequenos do líquido. Essas partículas normalmente ficam presas nos muitos poros da esponja. Embora a eficácia das esponjas tenha variado nas experiências, em parte dependendo da concentração de plástico e da acidez e salinidade do líquido, as condições ideais permitiram aos investigadores remover até 90% dos microplásticos. Eles experimentaram em tudo, desde água da torneira e água do mar até - por que não - sopa de comida local.

As esponjas devoradoras de plástico são feitas principalmente de amido e gelatina. Parecendo um pouco com grandes marshmallows brancos, as esponjas biodegradáveis ​​são tão leves que equilibrá-las sobre uma flor deixa as pétalas da planta eretas e inflexíveis, o que os pesquisadores sugerem que deveria torná-las baratas e fáceis de transportar. No interior, a estrutura das esponjas parece menos com pequenas cavidades semelhantes a bolhas e mais com uma superfície irregular.

De acordo com Guoqing Wang, químico de materiais da Ocean University of China e coautor do artigo, a fórmula da esponja é ajustável. Ajustando a temperatura quando os dois compostos são misturados, diz ele, as esponjas podem ficar mais ou menos porosas. Isto afeta o tamanho das partículas coletadas – esponjas altamente porosas têm muitos poros muito pequenos, o que é bom para capturar partículas muito pequenas.

As esponjas, se algum dia forem produzidas em escala industrial, diz Wang, poderiam ser usadas em estações de tratamento de águas residuais para filtrar microplásticos da água ou em instalações de produção de alimentos para descontaminar a água.

Também seria possível usar esponjas de retenção de microplásticos como esta em máquinas de lavar, sugere Christian Adlhart, químico da Universidade de Ciências Aplicadas de Zurique, na Suíça, que também fez experiências com a criação de filtros de esponja para recolher microplásticos. Alguns microplásticos entram nos cursos de água depois de serem eliminados por tecidos sintéticos quando são agitados na lavagem. “Você poderia colocar uma esponja dentro do tambor”, diz Adlhart. “Acho que absorveria uma grande fração das fibras.”

Esponjas como esta funcionam graças a uma dupla de mecanismos, acrescenta. Se a água for ativamente conduzida através de uma esponja, por exemplo, à medida que é espremida e liberada, as partículas microplásticas ficam presas dentro dos poros da esponja, como bolas de gude coletadas em baldes. Mas mesmo quando a esponja está simplesmente flutuando em água parada, as interações eletrostáticas significam que algumas partículas de plástico irão aderir a ela.

No entanto, existem contratempos na possível adoção da esponja. Uma delas, diz Adlhart, é que o amido e a gelatina são importantes para a indústria alimentar, o que significa que poderá haver concorrência pelos ingredientes-chave no futuro. No entanto, esponjas semelhantes podem ser feitas com materiais diferentes. A versão que Adlhart e os seus colegas desenvolveram, por exemplo, utiliza quitosana – um açúcar derivado das cascas dos crustáceos – para fornecer a estrutura da esponja. A quitosana não é amplamente utilizada comercialmente, diz Adlhart, por isso não enfrentaria a mesma concorrência.

Adlhart diz que seu design de esponja, que envolve a fiação de uma matriz de nanofibras de quitosana, foi inspirado na atividade de filtragem das ostras, que prendem partículas em suas guelras enquanto bombeiam água do mar através delas.