Um estudo desenvolvido por pesquisadores da Irlanda e da China, e publicado na revista Nature Materials, promete revolucionar a Química Ambiental. Isso porque ele resultou em um material que, segundo seus criadores, tem a capacidade de capturar benzeno (um poluente tóxico) do ar.

Professor Michael Zaworotko, presidente do Instituto Bernal de Ciência e Engenharia de Cristais da Universidade de Limerick, principal autor do estudo que desenvolveu o novo material. Crédito: Universidade de Limerick

De acordo com os cientistas envolvidos no projeto, o benzeno é conhecido como um “composto orgânico volátil” (VOC), uma classe de poluentes tóxicos que causam graves problemas ambientais e de saúde. 

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Semelhante a uma esponja, o novo material, chamado BUT-55, é poroso e tem por objetivo tornar o ar mais limpo, causando um impacto significativo na batalha contra as mudanças climáticas.

“Uma família de materiais porosos — como a esponja — foi desenvolvida para capturar vapor de benzeno do ar poluído e produzir uma corrente de ar limpa por muito tempo de trabalho”, explicou o professor Michael Zaworotko, principal autor do estudo. Ele é presidente do Instituto Bernal de Ciência e Engenharia de Cristais da Universidade de Limerick. “Esses materiais poderiam ser regenerados facilmente sob aquecimento leve, tornando-os candidatos à purificação do ar e remediação ambiental”.

Segundo Zaworotko, o material desenvolvido por sua equipe em parceria com universidades chinesas tem uma afinidade tão forte com o benzeno que captura o elemento mesmo quando ele está presente em apenas uma parte em 100 mil, ou seja, 0,001%.

Xiang-Jing Kong, pós-doutoranda do Departamento de Ciências Químicas da UL e coautora do estudo, fez outra analogia para explicar o aspecto físico do utensílio. Segundo ela, o material se assemelha ao queijo suíço “porque está cheio de buracos, e são esses buracos que atraem as moléculas de benzeno”.

Como o processo de coleta de benzeno é baseado em ligação física e não química, a energia de captura e liberação é muito menor do que as de materiais criados anteriormente. Nenhuma tecnologia desenvolvida até então era capaz de remover o benzeno do ar em concentrações de rastreamento, e fazendo isso com uma pegada energética baixa.

“Quebrar misturas de gás é difícil de fazer. Isso é especialmente verdadeiro para os componentes menores que compõem o ar, que incluem dióxido de carbono e água. As propriedades do nosso novo material mostram que o rompimento não é mais difícil de fazer para o benzeno”, explicou Zaworotko.

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Equipe já criou outros materiais de captação de poluentes tóxicos do ar

Outros trabalhos desenvolvidos no laboratório do professor Zaworotko resultaram em materiais líderes para captura de carbono e de água. O material de captação de água tem propriedades tão favoráveis para coleta e liberação de água da atmosfera que já está sendo utilizado em sistemas de desumidificação.

“Com base no design inteligente, nossos materiais se deram bem para enfrentar desafios de relevância técnica e social, como a remoção de benzeno de traços do ar. Isso é difícil para materiais convencionais e, assim, destaca o charme dos materiais porosos”, disse Xiang-Jing Kong. “Esta pesquisa abriu possibilidades de projetar materiais porosos para a separação eficiente desses produtos químicos com baixo insumo energético, bem como a remoção de outros vestígios de poluentes do ar”.

Esses resultados sugerem que uma nova geração de materiais porosos sob medida do tipo inventados na UL pode permitir uma abordagem geral para a captura de produtos químicos tóxicos do ar.

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