Cientistas encontraram uma maneira fácil de destruir 'produtos químicos para sempre' tóxicos

May 28, 2024

Os químicos descobriram uma maneira simples de se livrar de alguns tipos de PFAS, os produtos químicos tóxicos que sobraram dos plásticos.

Há mais de um século que o nosso mundo é feito de plástico. Está em tudo, desde espuma de combate a incêndios até garrafas de água e panelas antiaderentes, produzindo produtos convenientes e duradouros. Mas, a longo prazo, o plástico liberta produtos químicos perigosos, chamados Substâncias Perfluoroalquílicas e Polifluoroalquílicas (PFAS), que se infiltram no solo e nas águas subterrâneas. Estes “produtos químicos eternos” estão hoje em todo o lado: nos nossos alimentos, nos nossos alimentos, no ar e até nos nossos corpos, onde podem levar a consequências indesejáveis, incluindo cancro, problemas de desenvolvimento infantil e imunidade enfraquecida.

Os cientistas têm trabalhado em formas de destruir os produtos químicos PFAS que permeiam o nosso ambiente, mas não existe um método fácil. Isso ocorre porque esses compostos isolados não reagem a nada – nem a agentes biológicos ou outros agentes químicos. Eles aderem apenas um ao outro e resistem a serem despedaçados. Os métodos atuais exigem “condições muito duras para decompor esses compostos”, segundo químicos da Northwestern University em Evanston, Illinois. Até agora, não estava claro como quebrar esses títulos PFAS.

O trabalho recente dessa equipa, publicado na revista Science em 18 de agosto, prova que o poder teimoso das obrigações PFAS pode, de facto, ser quebrado. Os cientistas descobriram uma maneira de desintegrar duas formas concentradas e tóxicas de PFAS em compostos menores e inócuos que se decompõem. Usando fogo baixo, um solvente e hidróxido de sódio (soda cáustica, base de alguns sabões), o método é simples e barato. Funciona para duas categorias principais de PFAS que permeiam o meio ambiente hoje: ácido perfluorooctanóico (PFOA) e um de seus substitutos comuns, conhecido como GenX.

A dificuldade tradicional em destruir um composto PFAS reside nas suas muitas ligações carbono-flúor, que os químicos orgânicos conhecem como as ligações mais fortes. Eles exigem imenso calor (cerca de 400 graus Celsius) e pressão para quebrar, o que pode levar a casos de contaminação do ar durante a incineração, explica William Dichtel, principal autor do novo estudo, em um comunicado à imprensa. “No estado de Nova York, descobriu-se que uma fábrica que alegava incinerar PFAS estava liberando alguns desses compostos no ar”, diz Dichtel, professor de química. “Os compostos foram emitidos pelas chaminés e para a comunidade local.” E enterrar os PFAS só faz com que contaminem o meio ambiente depois de algumas décadas, acrescenta.

Nem todos os PFAS se decompõem em microplásticos, mas alguns, como o fluoreto de polivinila (PVF) e o politetrafluoretileno (PTFE), sim. O PFAS também é usado em revestimentos para têxteis sintéticos e em plásticos que se decompõem em microplásticos à base de fibras ou partículas. Vamos explorar a conexão.

Acontece que os produtos químicos PFAS têm um ponto fraco: muitas vezes incluem átomos de oxigénio carregados numa extremidade das suas moléculas. A equipe de Dichtel escolheu um solvente incomum, o dimetilsulfóxido, que lhes permitiu aquecer suavemente o PFAS entre 80 e 120 graus Celsius junto com o hidróxido de sódio, um reagente típico que ajuda a causar uma reação química. O resultado foi uma enxurrada de reações, começando com a queda dos átomos de oxigênio carregados. Depois, os átomos de flúor também caíram, abandonando os seus companheiros de carbono para formar flúor, uma forma segura de flúor. Todo o processo demorou apenas 12 horas, altura em que mais de 90% dos produtos químicos PFAS foram convertidos em subprodutos seguros de carbono. Dichtel chamou o grupo de átomos carregados da molécula PFAS de “calcanhar de Aquiles” no comunicado.

Em tentativas anteriores de destruir o PFAS, outros pesquisadores usaram altas temperaturas – até 400 graus Celsius. A nova técnica, baseada num reagente barato e em condições mais suaves, fez com que os átomos de carbono caíssem dois ou três átomos de cada vez, descobriu o grupo através de pesquisas adicionais usando modelos de mecânica quântica para compreender melhor a química do processo. Dichtel espera que a sua análise forneça uma chave para outros que façam pesquisas semelhantes.