Pesquisadores do Instituto de Química da Unesp desenvolvem método para degradação de corantes que são despejados na natureza por indústrias têxteis

Cores limpas – Um novo método fotoeletroquímico para a degradação de corantes químicos despejados na natureza por indústrias têxteis foi desenvolvido por pesquisadores do Instituto de Química (IQ) da Universidade Estadual Paulista (Unesp), em Araraquara (SP). Por Thiago Romero, da Agencia FAPESP.

Além de evitar danos à flora e à fauna dos ecossistemas aquáticos, o projeto, coordenado pela professora Maria Valnice Boldrin Zanoni, objetiva minimizar o risco à saúde causado pela água proveniente de processos industriais e descartada na natureza após a manufatura e aplicação de corantes em tecidos e fibras.

O projeto de pesquisa que originou o método teve apoio da FAPESP na modalidade Auxílio a Pesquisa.

Com base em descobertas recentes feitas em parceria com pesquisadores dos campi da capital paulista e de Ribeirão Preto da Universidade de São Paulo (USP), sobre propriedades toxicológicas e mutagênicas de alguns corantes utilizados pela indústria têxtil nacional, o método fotoeletroquímico é capaz de destruir corantes em efluentes antes de serem lançados na natureza, evitando a contaminação de reservatórios e estações de tratamento de água.

“O método, que consiste basicamente no acoplamento de técnicas eletroquímicas e fotoquímicas, promove a degradação completa dos corantes, transformando-os em dióxido de carbono e água. A próxima fase do estudo será a criação de um protótipo industrial do método para aplicação em larga escala”, disse Maria Valnice à Agencia FAPESP.

A técnica consiste basicamente no uso de um fotocatalisador como fotoanodo (um filme nanocristalino sobre um substrato condutor). “Trata-se de uma superfície de titânio recoberta com dióxido de titânio ou trióxido de tungstênio, na qual se aplica um potencial positivo controlado sob iluminação ultravioleta”, explicou.

Um potencial positivo é a aplicação de uma voltagem para criar um gradiente entre cargas positivas e negativas. “O material é inserido em um reator fotoeletroquímico e a iluminação do fotoanodo promove a formação de lacunas capazes de gerar agentes oxidantes ou reagir diretamente na superfície do eletrodo com os compostos orgânicos absorvidos”, disse.

Os melhores resultados em relação à degradação de corantes em efluentes contaminados, aponta Maria Valnice, são obtidos sobre eletrodos preparados na forma de nanotubos de dióxido de titânio e compósitos de trióxido de tungstênio com dióxido de titânio, que levam a 100% de descoloração do corante após três horas de tratamento, além de remover adequadamente tanto a toxicidade como a mutagenicidade do material.

Águas contaminadas

Um dos efeitos mais preocupantes dos corantes são os problemas relacionados à degradação parcial e ao processo de biotransformação pelo qual, catalisados por enzimas específicas ou outras reações oxidativas, podem gerar outras substâncias com propriedades carcinogênicas.

Isso ocorre porque os corantes apresentam estruturas moleculares diversificadas, grau de pureza reduzido, baixa eficiência de fixação na fibra e ainda contam com grande quantidade de aditivos químicos utilizados no processo de tintura.

“Nossa maior preocupação é que alguns corantes comerciais apresentam níveis preocupantes quanto à atividade mutagênica. Ao serem despejados em efluentes e contaminarem águas que posteriormente serão consumidas, eles podem gerar mutágenos genotóxicos e com isso promover alterações no DNA dos indivíduos, causando, comprovadamente, diferentes tipos de câncer”, afirmou a professora da Unesp.

Segundo ela, além de remover e destruir os corantes presentes nas águas de efluentes e estações de tratamento, o método consegue identificar essas substâncias até mesmo na água que já está própria para o consumo. “Isso porque, mesmo em baixas concentrações, há o risco de essas águas terem derivados com propriedades carcinogênicas e mutagênicas”, explicou.

Segundo Maria Valnice, um importante gargalo na área é que, embora as preocupações sobre a toxicidade dos corantes têxteis sejam extremamente relevantes para a saúde humana e para o meio ambiente, os dados de literatura sobre o tema ainda são escassos.

“Mesmo com poucas pesquisas concluídas sobre o assunto, nos últimos anos a comunidade científica mundial tem se mobilizado para o desenvolvimento desses métodos para a completa degradação dos corantes na natureza. Os efluentes contaminados por corantes, aditivos químicos e seus derivados são um problema social, econômico e de saúde pública”, afirmou.

Maria Valnice apresentou o método e discutiu os gargalos e desafios tecnológicos do setor na palestra “Corantes: importância do monitoramento e remoção para a saúde humana e proteção ambiental”, durante a 31ª Reunião Anual da Sociedade Brasileira de Química, que ocorreu no final de maio em Águas de Lindóia (SP).