No Chile, diversos corpos de água, como o rio Mapocho, recebem resíduos de origem agrícola e industrial, entre os quais se encontram os pesticidas organoclorados, compostos químicos que servem para o controle de pragas, mas que se acumulam no ambiente e afetam a saúde e a biodiversidade.
Apesar da toxicidade que podem ter esses compostos, não estão regulados no país devido à ausência de dados que confirmem sua presença, situação que tem gerado uma lacuna crítica entre a necessidade de controlar a poluição e as ferramentas reais disponíveis para fazê-lo, especialmente em zonas agrícolas, onde a água de irrigação é chave para a produção de alimentos.
As tecnologias atuais para a análise desses poluentes costumam precisar materiais custosos, além do uso de outros solventes tóxicos e processos que podem gerar resíduos poluentes. Neste cenário, o desenvolvimento de alternativas mais sustentáveis desenvolvidas no laboratório se torna urgente.
Desde a Usach, a Dra. Carla Toledo, pesquisadora da Faculdade de Química e Biologia, lidera um projeto Fondecyt Regular (Fundo Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico) que busca abordar essa problemática desde uma perspetiva sustentável, desenvolvendo materiais biodegradáveis capazes de detectar poluentes na água e em linha com os princípios da química verde, que promove metodologias mais limpas, com menor uso de solventes tóxicos e menor geração de resíduos, entre outras.
“Queremos desenvolver métodos analíticos muito mais ecológicos, com menos resíduos e sem uso de solventes tóxicos. A ideia é aplicá-los a poluentes como os organoclorados, que ainda não estão regulados no Chile porque muitas vezes nem sequer sabemos se estão presentes”, explica a pesquisadora.
O projeto está focado no uso de plantas como a luffa, conhecida por seu uso como bucha vegetal, para a criação de materiais capazes de absorver poluentes presentes na água.
Essas plantas têm estruturas celulósicas e porosas, o que lhes permite atuar como filtros naturais de duas maneiras: uma, combinando-as com solventes eutéticos profundos hidrofóbicos (HDES), conhecidos como “solventes verdes” por ser menos tóxicos e mais sustentáveis; e outra, submetendo-as a um processo de pirólise, que as converte em fibras de carbono com alta capacidade de atrapar substâncias tóxicas. Esses materiais são aplicados logo em técnicas avançadas de análise, como a cromatografia de gases com detecção por captura eletrônica (GC-ECD), que permite identificar pesticidas em amostras de água tomadas do rio Mapocho, mesmo quando estão presentes em concentrações muito baixas.
“O interessante é que esses materiais, além de serem baratos e fáceis de conseguir, poderiam ter aplicações além do laboratório. No futuro, poderiam se transformar em filtros reutilizáveis para comunidades que hoje não têm acesso a tecnologias de tratamento de agua”, afirma a Dra. Toledo.
Usar materiais vegetais como biossorventes não só permite fazer análises eficientes, mas também oferece uma opção acessível e com baixo impacto ambiental, já que, a diferença dos materiais sintéticos convencionais, que requerem processos complexos, uso de solventes orgânicos e costumam ser descartáveis após somente uma aplicação, a bucha luffa oferece uma alternativa reutilizável, biodegradável e de fácil aquisição.
Essa abordagem é especialmente relevante ao considerar que muitas zonas agrícolas dependem de fontes de água como o rio Mapocho, expostas a uma carga poluente difícil de dimensionar com os métodos atuais. Ao integrar materiais sustentáveis a metodologias de detecção avançadas, o projeto busca reduzir a lacuna entre a geração de conhecimento científico e sua aplicação em terreno, tendo em vista a fomentação de novas políticas de monitoramento ambiental e acesso equitativo às tecnologias de saneamento.
“A ideia é que não só seja utilizada para detectar poluentes no laboratório, mas também que possa ser escalado como uma solução prática. Estamos explorando materiais que não só sejam eficientes, mas também replicáveis, reutilizáveis e que não gerem resíduos que piorem o problema”, adiciona a pesquisadora.
O projeto contempla uma execução de quatro anos, em que serão abordadas diferentes etapas experimentais. Durante os primeiros anos, a equipe vai se focar na caracterização dos biomateriais e sua funcionalização com solventes verdes, mesmo que nos anos seguintes vai se avançar para a transformação destes em fibras de carbono através da pirólise. Cada fase implica o desenvolvimento de metodologias analíticas específicas, com o objetivo de validar sua eficiência na detecção de pesticidas organoclorados presentes nas águas naturais.
“Nosso objetivo é que, ao finalizar o projeto, possamos contar com metodologias validadas que sejam eficientes, de baixo custo e alinhadas com os princípios da química verde. Não se trata só de inovar no laboratório, senão de fazê-lo com consciência ambiental e pensando em sua aplicabilidade real”, conclui a Dra. Toledo.