A eletrólise resolve um dos maiores problemas do passado
Novo método eletroquímico converte DDT e lindano em benzeno e outros precursores químicos
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Os poluentes orgânicos persistentes, como o DDT ou o lindano, continuam a poluir o ambiente e os seres humanos durante décadas após a sua utilização. Os investigadores do ETH desenvolveram um novo processo eletroquímico que desalogena completamente estas toxinas persistentes e as converte em produtos químicos industriais valiosos.
O processo utiliza equipamento de baixo custo, evita reacções secundárias e pode ser aplicado a aterros, solos ou lamas contaminados. No futuro, as instalações móveis poderão ser utilizadas no local - um passo importante para a recuperação de sítios contaminados e para uma economia circular sustentável.
Os insecticidas, como o lindano ou o DDT, que foram produzidos e utilizados aos milhões no século XX, já foram considerados curas milagrosas. Mas o que foi saudado como um progresso conduziu a um desastre ambiental global: os poluentes orgânicos persistentes (POP) são tão estáveis quimicamente que permanecem no solo, na água e nos organismos vivos durante décadas. Acumulam-se no tecido adiposo dos animais e entram assim na cadeia alimentar humana. Muitas destas substâncias já foram proibidas há muito tempo, mas os seus vestígios ainda podem ser encontrados atualmente - mesmo no sangue humano.
A remediação de tais locais contaminados no solo, na água e nos aterros sanitários é uma das principais questões por resolver na proteção ambiental. Como é que as toxinas altamente estáveis podem ser tornadas inofensivas sem criar novos problemas? Os investigadores da ETH Zurich, liderados por Bill Morandi, Professor de Química Orgânica Sintética, descobriram agora uma abordagem promissora. Utilizando um novo método eletroquímico, conseguiram não só decompor os poluentes persistentes, mas também convertê-los em matérias-primas valiosas para a indústria química.
Poluentes transformados em matérias-primas
Uma diferença significativa em relação a trabalhos anteriores é o facto de a estrutura de carbono dos poluentes ser reciclada e reutilizada. Os componentes de halogeneto são ligados como sal inorgânico inofensivo. "Os métodos anteriores também eram ineficientes do ponto de vista energético", diz Patrick Domke, um estudante de doutoramento do grupo de Morandi, e explica: "Os processos eram dispendiosos e ainda conduziam a resultados prejudiciais para o ambiente".
Juntamente com o especialista em eletroquímica Alberto Garrido-Castro, um antigo pós-doutorado neste grupo, Domke desenvolveu um processo que torna os poluentes em questão completamente inofensivos. Os dois investigadores puderam contar com os muitos anos de experiência do Professor Morandi do ETH, que há muitos anos trabalha na conversão de tais compostos. "O avanço decisivo veio com a utilização de corrente alternada na eletrólise. Esta divide os átomos de halogéneo em sais inofensivos, como o NaCl (sal comum), e produz ao mesmo tempo hidrocarbonetos valiosos", explica Morandi.
Decomposição de toxinas com eletricidade
A eletrólise permite a desalogenação quase completa dos poluentes em condições suaves, ecológicas e económicas. Divide as ligações estáveis entre o carbono e o halogéneo. Tudo o que resta são sais inofensivos, como o sal comum, e hidrocarbonetos úteis, como o benzeno, o difeniletano ou o ciclododecatrieno. Estes, por sua vez, são produtos intermédios muito procurados na indústria química, por exemplo, para plásticos, tintas, revestimentos ou aplicações farmacêuticas. A tecnologia, portanto, não só contribui para a remediação de locais contaminados, mas também para uma economia circular sustentável. "O que torna o nosso processo tão especial do ponto de vista técnico é o facto de termos conseguido utilizar corrente alternada, ou seja, eletricidade doméstica normal. De facto, não existe nenhum recurso mais barato na indústria química", explica Garrido-Castro. "Além disso, a corrente alternada protege os eléctrodos do desgaste e, por isso, podemos reutilizá-los em muitos ciclos de eletrólise subsequentes. A corrente alternada também suprime reacções secundárias indesejadas ou a formação de gás cloro tóxico, de modo a que os poluentes possam ser completamente convertidos em sais inorgânicos." O reator utilizado pelos investigadores consiste numa célula de eletrólise não dividida, utilizando como solvente o dimetilsulfóxido (DMSO), ele próprio um subproduto do processo de polpação na produção de papel.
A economia circular pensada até ao fim
O processo pode ser aplicado não apenas a substâncias puras, mas também a misturas de solos contaminados. O solo ou as lamas podem, portanto, ser tratados sem pré-limpeza ou outros processos de separação. Um protótipo do reator já foi testado com sucesso em toxinas ambientais clássicas, como o lindano e o DDT. "O nosso sistema é móvel e pode ser montado no local. Isto elimina a necessidade de transportar as substâncias perigosas", explica Domke.
Observação: Este artigo foi traduzido usando um sistema de computador sem intervenção humana. A LUMITOS oferece essas traduções automáticas para apresentar uma gama mais ampla de notícias atuais. Como este artigo foi traduzido com tradução automática, é possível que contenha erros de vocabulário, sintaxe ou gramática. O artigo original em Alemão pode ser encontrado aqui.
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