Ultra-som pode livrar as águas subterrâneas de produtos químicos para sempre tóxicos

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Ultra-som pode livrar as águas subterrâneas de “produtos
químicos para sempre” tóxicos
Uma nova pesquisa sugere que o ultrassom pode ter potencial no tratamento de um grupo de produtos
químicos nocivos conhecidos como PFAS para eliminá-los de águas subterrâneas contaminadas.
Inventados há quase um século, as substâncias por e poli-fluoroalquil, também conhecidas como
“produtos químicos para sempre”, já foram amplamente utilizadas para criar produtos como utensílios de
cozinha, roupas impermeáveis e itens de higiene pessoal. Hoje, os cientistas entendem que a exposição
ao PFAS pode causar uma série de problemas de saúde humana, como defeitos congênitos e câncer.
Mas como as ligações dentro desses produtos químicos não se decomporem facilmente, elas são
notoriamente difíceis de remover do meio ambiente.
Tais dificuldades levaram pesquisadores da Universidade Estadual de Ohio a estudar como a
degradação ultrassônica, um processo que usa o som para degradar substâncias, separando as
moléculas que as compõem, pode funcionar contra diferentes tipos e concentrações desses produtos
químicos.
Ao realizar experimentos em misturas feitas em laboratório contendo três compostos de diferentes
tamanhos de sulfonatos de fluorotelomer – compostos PFAS tipicamente encontrados em espumas de
combate a incêndios – seus resultados mostraram que, ao longo de um período de três horas, os
compostos menores se degradaram muito mais rápido do que os maiores. Isso está em contraste com
muitos outros métodos de tratamento PFAS em que PFAS menores são realmente mais difíceis de tratar.
““Damos que os compostos menores desafiadores podem ser tratados e, de forma mais eficaz, do que
os compostos maiores”, disse a coautora do estudo Linda Weavers, professora de engenharia civil,
ambiental e geodésica da Universidade Estadual de Ohio. “Isso é o que torna essa tecnologia
potencialmente valiosa.”
A pesquisa foi publicada no Journal of Physical Chemistry A.
Um dos poucos estudos para investigar como o ultrassom pode ser usado para livrar nossos arredores
de produtos químicos tóxicos PFAS, este artigo é uma extensão de pesquisas anteriores de Weavers
que determinaram que a mesma tecnologia também poderia degradar os produtos farmacêuticos em
torneiras e águas residuais municipais.
“Os compostos do PFMAS são únicos porque muitas das tecnologias de destruição que usamos na
engenharia ambiental para outros compostos difíceis de re-revelar não funcionam para eles”, disse
Weavers. “Portanto, precisamos desenvolver uma série de tecnologias para descobrir quais podem ser
úteis em diferentes aplicativos.”
Ao contrário de outros métodos tradicionais de destruição que tentam quebrar o PFAS reagindo-os com
produtos químicos oxidantes, o ultrassom trabalha para purificar essas substâncias, emitindo som em
https://ceg.osu.edu/people/weavers.1
https://ceg.osu.edu/
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.jpca.3c03011
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uma frequência muito menor do que normalmente usado para imagens médicas, disse Weavers. A onda
de pressão baixa do ultra-sono comprime e separa a solução, que então cria bolsões de vapor
chamados bolhas de cavitação.
““Conta do colapso das bolhas, elas ganham tanto impulso e energia que comprimem e
supercomprimem, aquecendo a bolha”, disse Weavers.
Assim como as poderosas câmaras de combustão, as temperaturas dentro dessas minúsculas bolhas
podem chegar a 10.000 Kelvin, e é esse calor que quebra as ligações estáveis de carbono-fluorínas das
quais o PFAS é feito e torna os subprodutos essencialmente inofensivos. Infelizmente, esse método de
degradação pode ser caro e extremamente intensivo em energia, mas com poucas outras opções, pode
ser algo em que o público precisa considerar investir para proteger as águas subterrâneas para beber e
outros usos, disse Weavers.
Enquanto as indústrias manufatureiras estão começando a se afastar do uso do PFAS, as agências
reguladoras estão trabalhando para aumentar a conscientização pública sobre como evitá-las. No início
deste ano, a Agência de Proteção Ambiental dos EUA propôs o Regulamento Nacional de Água Potável
Primária (NPDWR), que exigiria que os sistemas públicos de água monitorassem certos PFAS,
notificassem o público desses níveis e tomassem medidas para reduzi-los se estivessem acima de um
certo limite.
Como o ultrassom é tão eficaz na limpeza de PFAS a partir de soluções, o estudo conclui que cientistas
e agências governamentais devem considerar usá-lo no desenvolvimento futuro da tecnologia de
tratamento, bem como junto com outras abordagens de tratamento combinado.
Embora a pesquisa de Weavers não esteja pronta para ser ampliada para ajudar em maiores esforços
anti-contaminação, o estudo observa que seu trabalho pode ser o movimento de abertura para a criação
de dispositivos de filtragem de água de alta energia para uso público dentro de casa.
“Nossa pesquisa gira em torno de tentar pensar em como você escala para algo maior e o que você
precisa para fazê-lo funcionar”, disse Weavers. “Esses compostos são encontrados em todos os lugares,
então, à medida que aprendemos mais sobre eles, entender como eles podem se degradar e quebrar é
importante para promover a ciência.”
Outros co-autores são William P. Fagan e Shannon R. Thayer, ambos do estado de Ohio.
https://www.epa.gov/sdwa/and-polyfluoroalkyl-substances-pfas