Uma esponja flutuante pode ajudar a remover substâncias prejudiciais

Sociedade Química Americana

image: Combinar esta esponja flutuante com um agente oxidante pode ajudar a destruir a proliferação de algas nocivas.Veja mais

Crédito: Adaptado de ACS ES&T Water 2023, DOI: 10.1021/acsestwater.3c00202

No pico do calor do verão, os banhistas não querem que seus planos sejam frustrados pela proliferação de algas nocivas (HABs). Mas os métodos atuais para remover ou matar algas e cianobactérias produtoras de toxinas não são eficientes ou práticos para aplicações diretas em cursos de água. Agora, pesquisadores relatando na ACS ES&T Water revestiram uma esponja flutuante com um pó semelhante a carvão e, quando combinada com um agente oxidante, a técnica destruiu mais de 85% das células de algas de amostras de água de lagos e rios.

Faixas de HABs verdes elétricos e vermelho-alaranjado brilhante, ou as cianobactérias de cores menos brilhantes, Microcystis aeruginosa, podem produzir toxinas que podem adoecer humanos e animais. Os investigadores demonstraram que os ácidos e os agentes oxidantes fortes danificam e destroem as células da M. aeruginosa, mas simultaneamente geram produtos indesejados e potencialmente prejudiciais. Mais recentemente, Jiangfang Yu, Lin Tang e colegas sugeriram que oxidantes à base de persulfato poderiam controlar a proliferação de algas desta espécie, mas estes compostos requerem catalisadores, como o biochar em pó – uma substância semelhante ao carvão feita de resíduos contendo carbono – para serem eficazes. . Assim, a equipe queria desenvolver um material flutuante contendo biochar que aumentasse a destruição de células de algas nocivas sem danificar o meio ambiente com subprodutos.

Os pesquisadores começaram com uma esponja porosa feita de melamina e desenvolveram um biocarvão em pó a partir de cascas de camarão. Eles colocaram uma fina camada de álcool polivinílico entre a esponja e o biochar, unindo as camadas a 572 graus Fahrenheit. Em combinação com um agente oxidante à base de persulfato, a esponja flutuante danificou as membranas de cerca de 90% das células de M. aeruginosa em placas de laboratório em cinco horas. Depois que as membranas se separaram, as células liberaram seu conteúdo interno, que rapidamente se decompôs em componentes menores. Além disso, os pesquisadores aplicaram o sistema de esponja catalisadora e persulfato em amostras de água e lagos do mundo real e descobriram que ele inativou mais de 85% das células de algas. Com base nos resultados, a equipe sugere que o novo sistema pode ser uma técnica bem-sucedida de remediação de algas em ambientes afetados por florações.

Os autores reconhecem o financiamento da Fundação Nacional de Ciências Naturais da China, da Fundação de Pós-Doutorado em Ciências da China, do Programa Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento da China, da Fundação de Ciências Naturais de Hunan da província de Hunan e da Fundação Municipal de Ciências Naturais de Changsha.

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ACS ES&T Água

10.1021/acsestwater.3c00202

“Esponja 3D flutuante@Persulfato ativado por via dupla induzido por SBC para inativação de Microcystis aeruginosa”