Chá de grafeno extrai metais pesados da água

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Saquinhos com óxido de grafeno DR
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Equipa da Universidade de Aveiro que desenvolveu o novo produto DR

Parecido com pacotinhos de chá, um novo produto desenvolvido por uma equipa de investigadores da Universidade de Aveiro (UA), que contém óxido de grafeno, é capaz de descontaminar água com metais tóxicos como o mercúrio.

Os estudos demonstraram que, com apenas dez miligramas de óxido de grafeno por cada litro de água, contaminado com 50 microgramas de mercúrio, foi possível remover, ao fim de 24 horas, cerca de 95% desse metal perigoso para o sistema nervoso central.

“Não existe no mercado um produto que apresente as características deste”, garante a coordenadora da equipa, Paula Marques, do Departamento de Engenharia Mecânica (DEM), em comunicado da UA. “Foi já efectuada uma experiência comparativa com carvão activado, o material mais comummente usado para este tipo de aplicações, tendo o óxido de grafeno mostrado uma eficiência muito superior.”

Apresentado no final de Junho na Semana Internacional do Grafeno 2015, em Manchester, o produto já está patenteado e suscitou o interesse de algumas empresas portuguesas, segundo o comunicado. Além da elevada eficiência na remoção da água de metais que põem em risco a saúde humana, a principal vantagem deste produto é a sua facilidade de síntese e o baixo custo de produção. Obtido a partir da exfoliação química da grafite, o óxido de grafeno pode ser produzido em grande escala.

O sistema desenvolvido pela equipa – que, além de Paula Marques, inclui Gil Gonçalves e Mercedes Vila, também do DEM, e Bruno Henriques e Maria Eduarda Pereira, do Departamento de Química – permite a aplicação em locais sem infra-estruturas específicas para descontaminar águas com metais, como o mercúrio, o cádmio e o chumbo. Basta colocar os saquinhos e retirá-los puxando pelo fio quando a limpeza estiver concluída.

“A ideia dos saquinhos de chá surgiu como forma simples, barata e eficaz para suportar a espuma de óxido de grafeno”, explica ainda Paula Marques, acrescentando que os sacos também evitam a dispersão das partículas de óxido de grafeno, que têm tendência a desagregar-se na água. “Estas espumas têm uma grande capacidade de adsorção [adesão das moléculas de um fluído a uma superfície sólida] devido à sua enorme área superficial potenciada por ser um material muito poroso.” Por isso, o interesse da equipa é pôr, dentro dos poros, moléculas com elevada afinidade para captar elementos tóxicos.

A aplicação ambientalista para o grafeno, descoberta pelos investigadores de Aveiro, promete ajudar a resolver o problema global da água contaminada com metais tóxicos, que é libertada nos sistemas aquáticos do planeta, já que nem os mais avançados e caros processos de descontaminação conseguem taxas de remoção quase totais como esta infusão. A nova política europeia da água obriga “à total cessação de descargas industriais contendo mercúrio, até 2021”, quando antes os efluentes industriais podiam conter 50 partes por bilião de mercúrio, sendo o limite de uma parte por bilião em relação às águas de consumo humano.