Um novo método promissor utilizando luz LED pode transformar profundamente as tecnologias de eliminação de poluentes persistentes, as substâncias per- e polifluoroalquiladas (PFAS). Esses compostos, presentes em uma ampla variedade de produtos de consumo, são particularmente resistentes à degradação, representando riscos significativos para a saúde humana e o meio ambiente.
Os PFAS, frequentemente chamados de "poluentes eternos" devido à sua extrema persistência, são onipresentes no ambiente. Eles são encontrados em produtos comuns como embalagens de alimentos, têxteis e espumas contra incêndio.
Substâncias perfluoroalquiladas e polímeros fluorados foram eficazmente decompostos em íons fluoreto sob condições ambientes graças à irradiação de luz LED visível em nanocristais semicondutores. Essa decomposição deve-se a mecanismos cooperativos envolvendo deslocamentos de ligantes induzidos pela luz e injeções de elétrons por efeito Auger através de elétrons hidratados e estados excitados superiores. Sua resistência aos processos tradicionais de descontaminação, que geralmente exigem temperaturas muito elevadas, torna sua eliminação complexa e dispendiosa. No entanto, uma equipe da Universidade Ritsumeikan, no Japão, desenvolveu uma nova abordagem utilizando luz LED e nanocristais semicondutores para decompor eficazmente esses poluentes à temperatura ambiente.
Esta técnica baseia-se em uma reação fotocatalítica, desencadeada por LEDs emitindo a um comprimento de onda de 405 nm. Os pesquisadores utilizaram nanocristais de sulfeto de cádmio (CdS) modificados com cobre, associados a água e trietanolamina (TEOA).
Quando um composto PFAS, como o perfluorooctanossulfonato (PFOS), é colocado nesta solução e exposto à luz LED, os nanocristais excitados atraem as moléculas de PFOS e quebram suas ligações carbono-flúor. Esta reação permite a eliminação completa do flúor, um processo que, segundo os pesquisadores, dura cerca de oito horas.
A principal vantagem desta técnica reside na sua eficácia a temperaturas bem mais baixas que os métodos tradicionais, em torno de 38°C contra cerca de 400°C habitualmente. Além disso, oferece a possibilidade de reciclar o flúor recuperado, um elemento essencial em diversas indústrias, como as energias limpas e a farmacêutica.
Esta inovação abre novas perspectivas para uma gestão mais sustentável dos PFAS, que continuam a representar desafios ambientais importantes. Se for aprimorada e adotada em grande escala, esta metodologia poderá contribuir significativamente para a redução da poluição associada aos PFAS.
Autor do artigo: Cédric DEPOND
Fonte: Angewandte Chemie International Edition