Um estudo conduzido no Lemaf - Laboratório de Espectroscopia de Materiais Funcionais, do IFSC-USP - Instituto de Física de São Carlos da Universidade de São Paulo, em parceria com o Acewater - African Centre of Excellence for Water and Environmental Research, da Nigéria, está pesquisando o uso de fotocatálise para descontaminação de água. Os resultados têm sido promissores, conforme divulgado pela Agência Fapesp, entidade que está apoiando o trabalho, coordenado por Andrea de Camargo e Hellmut Eckert, professores do IFSC-USP, bem como por Emmanuel Unuabonah, diretor do Acewater e professor da Redeemer's University, da Nigéria.

“A fotocatálise é a forma mais eficiente de descontaminação da água. Desenvolvemos um método que utiliza nanocompósitos fotocatalíticos baseados em precursores de baixo custo, abundantes na África subsaariana e também no Brasil, e radiação solar. Ao interagir com a radiação solar, o material libera espécies reativas de oxigênio, como o oxigênio singleto, que destrói micro-organismos e degrada resíduos de antibióticos e efluentes agrícolas”, diz Andrea.

Para produzir os nanocompósitos, foram utilizados 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), que se mostraram eficientes para a purificação de água contaminada por Escherichia coli resistente a múltiplas drogas e metais.

A produção dos nanocompósitos combinou várias técnicas laboratoriais: solução, agitação contínua, secagem, calcinação, esterilização, lavagem e segunda secagem. “O material resultante foi empacotado em colunas de vidro previamente esterilizadas. A água contaminada entra por uma extremidade da coluna, atravessa o material em presença da luz solar e sai descontaminada na outra extremidade”, resume a pesquisadora.

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.

Os resíduos de cobre e zinco presentes na água tratada não são prejudiciais para o consumo humano. Considerando o consumo diário médio de água por adultos saudáveis, que é de 3,5 L, os resíduos, respectivamente de 0,8 e de 0,51 mg/L, estão abaixo do máximo recomendado pela OMS - Organização Mundial de Saúde.