Un grup de cercetători de la Universitatea "Alexandru Ioan Cuza" din Iaşi (UAIC) a găsit soluţii inovative şi ecologice privind epurarea apelor uzate.

Coordonatorul colectivului de Ştiinţele Mediului din cadrul Departamentului de Cercetare Interdisciplinară - domeniul Ştiinţe al UAIC, Mariana Neamţu, şi grupul său de cercetători au sintetizat în laborator o serie de materiale, atât de mici încât nu pot fi văzute nici cu un microscop obişnuit. Aceste microparticule atacă substanţele chimice periculoase ce rezistă la tratamente convenţionale ale apelor reziduale.

"Introduse în apele uzate, acestea funcţionează ca un catalizator şi produc un lanţ de reacţii ce se încheie cu descompunerea completă a substanţelor dăunătoare. La final, materialele pot fi recuperate cu uşurinţă şi refolosite cu succes. Apele uzate sunt pline de poluanţi. Ele trec, în mod obligatoriu, prin staţii de epurare a apei, unde aceştia sunt eliminaţi prin mai multe etape şi prin mai multe metode de tratament. Însă, o parte dintre compuşii toxici sunt rezistenţi la procedeele obişnuite şi rămân în apă. Chiar dacă sunt în concentraţii mici, acei poluanţi sunt periculoşi pentru sănătatea oamenilor", precizează, într-un comunicat de presă, Mariana Neamţu.

Potrivit sursei citate, de exemplu, o substanţă prezentă în ape, rezultată din produsele din plastic - Bisfenol A sau BPA - afectează direct sistemul endocrin, creşte riscul de cancer, diabet, accelerează pubertatea feminină, precum creşterea dezechilibrată a proporţiei genului feminin în speciile acvatice. Bisfenolul A este nereactiv la procedeele chimice clasice din staţiile de tratament, astfel încât pentru eliminarea lui sunt necesare procedee sofisticate şi costisitoare.

"Bisfenolul A este unul dintre inamicii cei mai de temut ai sănătăţii publice şi extrem de greu de înlăturat din ape. De câţiva ani, căutăm soluţii mai ieftine, mai ecologice şi mai uşor de produs decât procedeele actuale. Cercetarea se concentrează pe catalizatori care să faciliteze reacţii de generare a speciilor reactive ale oxigenului, să fie prietenoşi cu mediul, uşor de recuperat şi chiar reutilizabili", explică Mariana Neamţu.

Procedeul de tratare a apei realizat în laborator funcţionează după următorul principiu: sunt creaţi suporţi magnetici de dimensiuni nano; suporţii sunt înveliţi cu un strat care împiedică oxidarea şi aglomerarea lor, pe care se fixează o substanţă activă, al cărei rol este să producă anumite reacţii chimice în apă; particulele sunt introduse în apa contaminată; se supun radiţiei ultraviolete, iar radicalii reactivi rezultaţi în reacţiile chimice devin atât de "înfometaţi" încât atacă poluantul; în 15-60 de minute, poluantul este distrus aproape complet; după încheierea reacţiei, nanoparticulele magnetice sunt recuperate cu uşurinţă din apă, apoi refolosite la o următoare reacţie, cu o eficienţă suficient de mare.

"Faptul că aceşti catalizatori vor putea fi refolosiţi şi că nu produc daune mediului este un mare câştig în procedeul nostru. În curând, mai ales sub presiunea reglementărilor de mediu, industriile vor fi obligate să caute astfel de soluţii sustenabile, ieftine şi ecologice, pentru a trata suplimentar apele uzate", susţine Mariana Neamţu.

BPA nu este singurul poluant pe care cercetătorii UAIC l-au avut în vedere. În ultimii ani, colectivul de Ştiinţele Mediului a gândit şi testat soluţii pentru coloranţi folosiţi în industria textilă şi filtrele UV din cremele de protecţie solară sau alte produse cosmetice.

Ultimele studii, publicate în "Applied Catalysis B: Environmental", respectiv "Scientific Reports (Nature Publishing)", s-au concentrat asupra două procedee diferite pentru producerea aceluiaşi efect - degradarea Bisfenolului A.

Într-un procedeu, cercetătorii au fixat pe acele particule magnetice un nanomaterial şi un compus bazat pe fier. În cel de-al doilea, dovedit superior ca eficienţă, au folosit un tip de porferină. Cele mai cunoscute tipuri de porferină sunt clorofila şi hemul, cel din urmă făcând parte din compoziţia sângelui. Substanţele fixate pe suport au ca scop ca, atunci când sunt în apă, sub influenţa razelor ultraviolete, să producă un tip de specii reactive ale oxigenului, care poate să reacţioneze cu acele substanţe poluante.

Ambele procedee au necesitat colaborarea într-o echipă interdisciplinară şi internaţională.

"Ideea studiul ne aparţine nouă. Catalizatorii au fost sintetizaţi în laboratorul nostru, iar în Germania au fost parţial caracterizaţi, utilizând diverse instrumente de laborator performante. Am colaborat cu Universitatea 'Humboldt' din Berlin şi 'Bundesanstalt fur Materialforschung-und prufung', unde materialul a fost parţial caracterizat morfologic şi unde au fost identificate speciile reactive ale oxigenul generate de către materialele sintetizate de noi. Cinetica de reacţie în diverse condiţii a fost studiată de către noi atât la Iaşi cât şi la Berlin, în timpul unor stagii de cercetare. Pentru testele de cito-toxicitate, care urmăresc să vadă dacă nu cumva BPA se descompune în substanţe periculoase, am colaborat şi cu Universitatea de Medicină şi Farmacie din Iaşi", afirmă Mariana Neamţu.

Deşi aceşti catalizatori nu sunt aplicaţi încă industrial, companiile şi comunităţile încep să conştientizeze necesitatea unor procedee suplimentare de tratare a apelor reziduale. O atenţie deosebită este acordată substanţelor reziduale generate de poluarea cu plastic, mai ales că în Oceanul Pacific există acum o insulă de gunoi de plastic de trei ori mai mare decât suprafaţa Franţei. În prezent, soluţiile sunt scumpe şi folosite pe o scară restrânsă - apele pot fi tratate cu ozon sau pot fi folosiţi catalizatori ce au la bază argintul, aurul sau platina. Cerinţa pentru tratamente mai convenabile şi mai prietenoase cu mediul este mare, iar soluţia câştigătoare s-ar putea găsi chiar la Iaşi, se mai arată în comunicat. AGERPRES/(AS -autor: Daniela Malache, editor: Oana Popescu, editor online: Anda Badea)