Microalgas e copolímeros de resíduos: o futuro da biorremediação industrial

    Adsorvente sustentável de microalgas nórdicas imobilizadas num copolímero de resíduos para a remoção e recuperação eficiente de metais pesados. Saiba mais aqui!

    As microalgas utilizadas são nativas da Escandinávia e estão naturalmente adaptadas a climas extremos e condições de stress.

    O estudo apresenta o desenvolvimento de um adsorvente sustentável e de elevada eficiência, composto por microalgas nórdicas imobilizadas num copolímero inovador produzido a partir de enxofre e óleo de cozinha usado. A poluição por metais pesados, como o cobre, o cádmio e o chumbo, constitui uma ameaça persistente aos ecossistemas aquáticos devido à sua toxicidade e capacidade de bioacumulação.

    O trabalho propõe uma solução baseada na economia circular, transformando subprodutos industriais e domésticos num material capaz de purificar águas contaminadas em concentrações onde os métodos tradicionais são frequentemente ineficazes.

    É possível recuperar até 98% dos metais pesados retidos no filtro para que possam ser valorizados ou descartados em segurança.

    O suporte deste material foi sintetizado através de vulcanização inversa, unindo enxofre recuperado do setor petroquímico e óleo de cozinha residual, resultando num copolímero biobaseado, de baixo custo e totalmente compostável.

    As microalgas nórdicas

    As microalgas selecionadas para este processo pertencem a estirpes nativas da região nórdica, que estão naturalmente adaptadas a climas rigorosos e apresentam uma resistência superior a condições de stress ambiental.

    A investigação demonstrou que a imobilização destas microalgas no suporte de enxofre e óleo aumentou drasticamente a sua performance de limpeza em comparação com o uso de microalgas livres ou do copolímero isolado.

    Um dos resultados mais significativos foi obtido com a estirpe Chlorella vulgaris (13-1), que, após ser imobilizada, conseguiu remover mais de 95% do cobre e do cádmio, além de aproximadamente 50% do chumbo, num intervalo de apenas oito horas. Notavelmente, a capacidade de adsorção desta estirpe para o cádmio foi multiplicada por 25 após o processo de imobilização.

    A eficiência e viabilidade industrial

    Para além da eficiência na remoção, a viabilidade industrial deste sistema é sustentada pela sua excelente capacidade de regeneração e reutilização.

    O estudo validou um protocolo de recuperação de metais utilizando uma solução de EDTA (0,1 M), que permitiu recuperar até 98% dos metais pesados concentrados no material.

    Enquanto outros agentes, como o ácido nítrico, prejudicaram a estrutura do adsorvente e a sua capacidade de reutilização, o tratamento com EDTA preservou a funcionalidade do sistema. Em testes de utilização subsequente, o material regenerado manteve uma eficiência entre 75% e 99% face ao desempenho inicial, confirmando a sua robustez para múltiplos ciclos de purificação.

    O adsorvente mantém quase toda a sua eficácia original mesmo após ser limpo e reutilizado num segundo ciclo de purificação.

    Em termos de análise técnica, os dados de equilíbrio foram descritos com maior precisão pelo modelo de isoterma de Sips, que explica eficazmente as interações numa superfície heterogénea como a das microalgas. A abundância e o baixo custo das matérias-primas utilizadas no suporte tornam este método altamente escalável para aplicações em efluentes industriais reais.

    Conclui-se que esta tecnologia não só oferece uma via eficiente para a biorremediação de metais pesados, como também promove a sustentabilidade ao integrar resíduos no ciclo produtivo e permitir a recuperação de recursos valiosos de águas residuais.

    Referência da notícia:

    Leon-Vaz, A., Plöhn, M., Cubero-Cardoso, J., Urbano, J., & Funk, C. (2025). Nordic microalgae immobilized to a sulfur-cooking oil copolymer form a highly efficient, sustainable and reusable sorbent to remove heavy metals from complex mixtures. Green Chemistry, 27(45), 14658-14671. https://doi.org/10.1039/D5GC03769G