Fotocatálise é definida como a forma mais eficiente de descontaminação da água, um método que utiliza nanocompósitos fotocatalíticos baseados em precursores de baixo custo.
Um estudo desenvolvido por pesquisadores do Laboratório de Espectroscopia de Materiais Funcionais (Lemaf) do IFSC/USP, em parceria com colegas do African Centre of Excellence for Water and Environmental Research (Acewater), da Nigéria, conseguiu resultados muito promissores para o desenvolvimento de uma nova forma segura e de baixo custo para a descontaminação de água – fotocatálise -, tendo como principal objetivo a implementação da mesma em países subdesenvolvidos, ou em desenvolvimento, onde as doenças, muitas delas fatais, associadas a águas contaminadas, continuam a ser uma realidade em grande parte do planeta.
Esta pesquisa foi coordenada pelos pesquisadores do IFSC/USP, Profs. Andréa de Camargo e Hellmut Eckert, e por Emmanuel Unuabonah, diretor do Acewater e professor da Redeemer’s University, da Nigéria. que, com o apoio da FAPESP, permaneceu três meses em nosso Instituto para acompanhar o desenvolvimento do trabalho.
Em entrevista concedida à Agência FAPESP, a Profª Andréa de Camargo confirmou que a fotocatálise é, de fato, a forma mais eficiente de descontaminação da água, tendo a equipe desenvolvido um método que utiliza nanocompósitos fotocatalíticos baseados em precursores de baixo custo, abundantes nos países da África subsaariana e também no Brasil, e em radiação solar, o que proporciona uma solução sustentável para regiões nas quais o abastecimento de energia elétrica estável constitui um problema. Assim, ao interagir com a radiação solar, o material libera espécies reativas de oxigênio – como o oxigênio singleto – que destrói microrganismos e degrada resíduos de antibióticos e efluentes agrícolas.
Para produzir os nanocompósitos, os pesquisadores utilizaram como precursores argila (caulinita), semente de mamão papaia ou casca de banana (como fontes de carbono) e sais de metais (cloreto de cobre ou cloreto de zinco). “Nanocompósitos formados por caulinita, sementes de papaia, cobre e zinco mostraram-se eficientes para a purificação de água contaminada por Escherichia coli resistente a múltiplas drogas e metais”, afirma De Camargo.
O estudo identificou três mecanismos de desinfecção, dependendo do compósito estudado: a interação eletrostática, identificada para o compósito dopado com zinco, em que cargas superficiais positivas interagem fortemente com grupos carboxílicos das paredes celulares das bactérias, levando-as a aderir às superfícies do compósito; a toxicidade metálica, identificada, em menor ou maior escala, para os três compósitos testados; e a fotocatálise, com a geração de oxigênio singleto a partir do oxigênio molecular em presença da luz solar e a oxidação de lipídeos e proteínas em torno das membranas celulares das bactérias, levando à sua destruição.
“Apesar de os três mecanismos terem sido identificados, ainda não está claro se ocorrem simultânea ou sequencialmente. Em todo caso, a prova do conceito está dada: materiais híbridos nanocompósitos baseados em precursores de baixo custo foram eficientemente utilizados para a desinfecção de água contaminada com bactérias multirresistentes”, sublinhou Andréa de Camargo à Agência FAPESP, tendo acrescentado que “Considerando o consumo diário médio por adultos saudáveis, que é de três litros e meio, os resíduos de cobre e zinco presentes na água tratada, respectivamente de 0,8 miligrama e de 0,51 miligrama por litro, estão abaixo do máximo recomendado pela Organização Mundial de Saúde [OMS]”, ou seja, os resíduos de cobre e zinco presentes na água tratada não são prejudiciais para o consumo humano.
Recordamos que o acesso à água potável vem diminuindo, devido ao progressivo descarte de poluentes domésticos, agrícolas, industriais e hospitalares no meio ambiente. Microrganismos nocivos, nitratos, fosfatos, fluoretos, hidrocarbonetos policíclicos aromáticos e metais pesados – como cádmio, mercúrio e chumbo – estão entre os principais contaminantes.
Segundo estimativa da Organização Mundial de Saúde (OMS), cerca de 2 bilhões de pessoas bebem água contaminada por fezes, sendo também um drama a contaminação da água por cepas de bactérias resistentes a múltiplas drogas e metais, selecionadas pelo descarte indiscriminado de antibióticos no meio ambiente.
(Com informações da Agência FAPESP)
Rui Sintra – Assessoria de Comunicação – IFSC/USP
A Profª Andréa de Camargo confirmou que a fotocatálise é, de fato, a forma mais eficiente de descontaminação da água 
Hellmut Eckert: professor participa da pesquisa
