Pesquisadora do CNPEM/MCTI desenvolve espuma que pode despoluir os oceanos

Uma espuma ecológica que tem o poder de despoluir os oceanos. Essa é a pesquisa desenvolvida pela cientista Rubia Figueredo Gouveia do Laboratório Nacional de Nanotecnologia (LNNano), que faz parte do Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM), organização social vinculada ao Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovações.

O produto criado no CNPEM /MCTIutiliza nanocelulose e látex e é capaz de absorver volumes de poluentes até 50 vezes superiores à sua massa. Além disso, o produto é 100% natural e reutilizável e pode ser uma ferramenta importante em ações de despoluição envolvendo óleos e solventes nos oceanos.

Rubia Gouveia é formada em química pela Universidade Estadual de Maringá (PR) e durante o pós-doutorado em Campinas (SP) foi contratada pelo LNNano. Batemos um papo com a pesquisadora que falou mais sobre o projeto.

MCTI - Como funciona esta espuma “verde” que despolui os oceanos?

O material é obtido a partir da combinação de fibrilas de nanocelulose e látex de borracha natural, todos esses são extraídos de fontes renováveis e abundante. Desta forma, a espuma é 100% “verde”. As fibrilas de nanocelulose se agrupam em uma estrutura 3D e, depois de recobertas e aderidas pelo látex, acabam se reorganizando em uma estrutura porosa mais robusta, que se interconectam e contribuem tanto para a robustez e estabilidade do material, quanto para uma maior absorção dos poluentes.  A nanocelulose sozinha não possui estabilidade em água, pois ela tem uma alta afinidade pela água e por isso se desfaz em água. Desta forma, o látex é essencial para manter a espuma estável e, além disso, ele introduz hidrofocidade para o material, ou seja, ele permite que a espuma capture poluentes hidrofóbicos, como óleos e solventes orgânicos.

MCTI - Como surgiu a ideia para esta tecnologia?

Eu tenho trabalhado nessa temática no CNPEM, de usar materiais obtidos de fontes renováveis desde 2016. A ideia geral é utilizar esses materiais na aplicação de tecnologias verdes para várias aplicações. Nós trabalhamos com vários materiais extraídos de plantas, como a celulose e lignina (bagaço de cana, eucalipto) e látex de borracha natural (seringueira). A ideia de combinar o látex com a nanocelulose surgiu no início de 2017, a partir do desafio de manter a estrutura de nanocelulose estável e resiliente estruturalmente em água. O látex possui essa consistência pegajosa, como se fosse uma “cola natural”. Logo, porque não utilizar essa “cola natural” para “colar” as estruturas de nanocelulose. A partir daí, fizemos os primeiros testes e deu certo, sendo muito promissor nessa aplicação de remediação ambiental, mas o caminho é longo até ter resultados reprodutíveis e estabelecer as melhores condições de síntese dos materiais, somente em 2019 que conseguimos proteger essa tecnologia em um pedido de patente.

MCTI - Como a sua ideia foi recebida na comunidade científica?

A ideia foi bem recebida pela comunidade, sendo bastante divulgada a partir do final do ano passado. Eu particularmente acredito que o apelo ambiental de utilizar materiais verdes para a produção de novos materiais atrai bastante a comunidade como um todo, não somente a comunidade científica. Do ponto de vista científico, a notícia foi muito bem recebida, onde o artigo recebeu destaque como capa da revista ACS Applied Nano Materials do mês de novembro de 2020.

MCTI - Qual a importância hoje no mundo de desenvolver tecnologias que ajudam na preservação ambiental?

Essa é uma temática extremamente relevante e a tendência do futuro será a busca por tecnologias “verdes” que nos ajude na remediação ambiental. O Brasil é um país riquíssimo em biomassas e produzir materiais a partir de biomassa, ainda mais quando eles são diretamente usados para preservação ambiental é muito valioso. O Brasil sendo um grande produtor de biomassa nos permite utilizar esses resíduos e em alguns casos subprodutos da indústria, para a produção de novos materiais, com maior valor agregado, assim podemos elevar o potencial uso desses resíduos. O Brasil é o quarto maior gerador de resíduos plásticos do mundo (segundo revista FAPESP de julho de 2019) e cerca de 80% desses resíduos acumulam-se em aterros sanitários e na natureza. Em resumo, utilizar materiais de fontes renováveis, mesmo na substituição parcial de materiais originados de fontes fosseis, independente da aplicação, já nos ajuda na preservação ambiental e isso será a tendência do futuro.    

MCTI - Como a nanotecnologia pode auxiliar a ciência no desenvolvimento de tecnologias que podem beneficiar o meio ambiente?

Criar nanoestruturas é um grande diferencial para diversas aplicações. Por exemplo, quando temos uma estrutura e conseguimos avançar na produção dessa mesma estrutura, mas em escala nanométrica, ou seja, essa estrutura é a mesma em termos de composição, mas o seu tamanho é nanométrico, nós conseguimos melhorias de propriedades mecânicas, elétricas, magnéticas entre outras. Além da economia do uso de material, pois nós atingimos melhores propriedades com menos quantidade. Fazendo uma analogia a espuma para descontaminação ambiental, quando trabalhamos com estruturas nanométricas, nós conseguimos um material com maior área superficial, ou seja, nós temos mais sítios ativos para capturar poluentes. Além disso, a produção de nanoporos pode permitir a captura de outros poluentes de tamanhos nanométricos, que estão presentes em águas contaminadas, com vírus, entre outros poluentes. Além do tamanho do material, ferramentas de caracterização em escala nano, nos permite avançar no conhecimento do material, possibilitando a criação de novos materiais.

MCTI - Qual a importância de incentivar jovens e crianças na produção de pesquisas neste sentido ambiental?

Essa nova geração já tem no DNA uma preocupação com assuntos ambientais, vejo crianças preocupadas no descarte de lixo de forma adequada. Acho muito bonito isso e isso está evoluindo ao longo das gerações. Eu acho muito importante incentivar nossos jovens e crianças em pesquisas relacionadas as questões ambientais, tanto nas aplicações, quanto na produção de materiais de fonte sustentável. Essa vai ser uma tendência natural, e pensando na questão de disponibilidade, o Brasil é muito rico em biomassa. Outro ponto é a questão econômica e altos valores de produtos originados de fontes não renováveis, como nossos combustíveis em postos de gasolina, por exemplo.  Por isso acredito que esse incentivo é importante e será mais fácil, pensando na geração mais jovem, tanto na questão econômica, quanto no apelo ambiental.

MCTI - Como você vê hoje a promoção e o incentivo para que jovens virem pesquisadores no país?

Atualmente nós estamos vivendo um momento difícil, em termos de recursos financeiros investidos em pesquisas e principalmente em termos de novas oportunidades para os jovens pesquisadores. O Brasil tem perdido vários deles, que foram desenvolver carreira no exterior. Esse incentivo depende fortemente dos recursos financeiros investidos. Ressalto fortemente a necessidade de investimentos em recursos humanos através de bolsas de graduação, pós-graduação e pós-doutorados, pois é a partir disso que geramos novos pesquisadores.

MCTI - Você considera que seu trabalho é uma inspiração para as futuras gerações?

Sim, eu acredito que essa “pegada” ambiental atrai bastante as pessoas. As buscas por tecnologias sustentáveis vêm de encontro a solução de vários problemas ambientais, sendo a tendência do futuro e acredito que isso irá impactar nas novas gerações.

Com informações do Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovações