Um time de pesquisadores da Texas Tech University que trabalha com materiais têxteis avançados encontrou uma nova forma de realizar a remoção de tintas tóxicas do efluente. Esta nova abordagem é mais segura, mais barata e mais fácil de se implementar do que os métodos tradicionais. Seus resultados foram publicados na revista Particle & Particle Systems Characterization.

Quando os tecidos são tingidos, um dos últimos estágios é o processo de lavagem, que auxilia tanto a fixar a tinta quanto a remover seu excesso. O problema é que como resultado a água fica contaminada com os restos de tintas e pigmentos sintéticos. Algumas estimativas chegam a 200.000 toneladas do material por ano.

De fato, a maioria das tintas persiste no ambiente, tanto por conta de tratamento ineficiente quanto pelo fato de que o material é produzido para resistir à ação da luz, temperatura e de detergentes, que seriam as formas tradicionais de sua remoção.

Nanotecnologia

Anteriormente, o processo de decomposição do corante usava predominantemente raios ultravioleta (UV), mas em colaboração com estudiosos dos departamentos de engenharia química e engenharia mecânica, pesquisadores descobriram uma maneira de decompor o corante, filtrando a água através de redes especiais de nanofibras (Figura 1) e expondo-a à luz visível – um processo chamado de “fotodegradação”. O uso de luz visível é preferível, uma vez não é prejudicial à saúde, tem menor custo e é mais fácil de se utilizar. Com isso, pode contribuir para que  a remoção de cor na indústria têxtil seja barateada.

Figura 1. Filtro de nanofibras.

Para este estudo, o laboratório especializado em têxteis técnicos, adicionou nanopartículas a uma solução de polímeros. Foi então realizada uma eletrofiação em nanofibras. Quando estas redes de nanopartículas/nanofibras são imersas em água contendo um corante avermelhado chamado Rodamina B (RhB), a reação ocorre. Dessa forma, 80% do RhB foi degrado em apenas 6 horas, enquanto que os outros 20% foram mais vagarosamente degradados, desaparecendo completamente após 49 dias (Figura 2).

Figura 2. Imagens da mudança de coloração em relação ao tempo de irradiação. Sample 6 (maior eficiência de degradação) e Sample 1 (controle). Adaptado de Lou et al, 2019.

Desafio para a indústria têxtil

Os pesquisadores focaram seus esforços na remoção de tintas tóxicas no efluente, pois este é um desafio persistente na indústria têxtil. A remoção dos corantes é uma das tarefas mais difíceis enfrentadas pelas ETEs, porque não são facilmente biodegradáveis. Além disso, é também uma das tarefas mais importantes devido à ameaça que esses corantes podem representar para o ecossistema e saúde humana.

Alguns deles são altamente mutagênicos e tóxicos. O RhB, por exemplo, é um composto químico altamente solúvel em água e um corante largamente utilizado em tecidos. No entanto, os efluentes com RhB podem causar irritação na pele, olhos e vias respiratórias de seres humanos e animais. Ademais, vários problemas de saúde, como neurotoxicidade e carcinogenicidade surgem devido à descarga do corante.

Esses resultados são importantes por vários motivos. Além do sucesso da rede de nanopartículas/nanofibras na remoção do corante usando luz visível, foi possível fazê-lo sem grande contaminação secundária. “Nossa pesquisa é multidisciplinar e aborda um problema importante para o setor têxtil global”, afirmou um dos autores do trabalho. “Depois de terminar o processo de fotodegradação, o composto pôde ser facilmente removido da água sem deixar muitos resíduos nocivos”.

Por Ana Luiza Fávaro

Referências: Tradução livre de Young, G. Researchers Develop Better Method to Remove Toxic Dyes From Wastewater. Texas Tech Today, 2019, e de Lou, L., et al. Visible Light Photocatalytic Functional TiO2/PVDF Nanofibers for Dye Pollutant Degradation. Particle & Particle Systems Characterization, 2019.