Nanofiltração flexível: uma nova fronteira no tratamento de efluentes industriais

O crescimento acelerado dos centros urbanos, somado à industrialização, tem intensificado a crise hídrica global. O aumento nos índices de poluição e degradação de rios e lagos são um reflexo desse cenário, impactando diretamente milhões de pessoas, especialmente as mais desfavorecidas social e economicamente. Considerando esse panorama, a busca por soluções mais eficientes e sustentáveis para o tratamento de água residuais industriais tornou-se uma prioridade científica e tecnológica.

Entre os principais desafios está o descarte inadequado de águas residuais industriais, as quais possuem em sua composição diversos metais pesados e poluentes orgânicos, e são lançadas inadequadamente em grandes quantidades diariamente, intensificando a degradação do ecossistema. Embora diversas tecnologias já tenham sido desenvolvidas para o tratamento dessas águas, muitas ainda apresentam limitações no que tange à sua aplicação em larga escala, como o alto custo energético, a geração de resíduos secundários e o uso excessivo de compostos químicos.

Nesse contexto, a tecnologia de membranas, especialmente a nanofiltração, tem se destacado por sua eficiência e menor impacto ambiental. Com baixa demanda energética e alta seletividade na remoção de contaminantes, essa abordagem permite maior recuperação hídrica, tornando-se uma alternativa viável para aplicações em larga escala.

Um avanço promissor nessa área são as membranas de nanofiltração flexível (LNF, do inglês Loose nanofiltration), que possuem propriedades únicas quando comparadas à nanofiltração tradicional, uma vez que são capazes de remover, de forma seletiva, poluentes, corantes e sais, fornecer maior fluxo e menos incrustações, se mostrando uma opção econômica e eficaz para o tratamento de águas residuais industriais.

Além disso, estudos recentes apontam que a incorporação de nanopartículas sintetizadas por métodos ecológicos, são capazes de aumentar ainda mais a eficiência dessas membranas. Em particular, destaca-se as nanopartículas de prata (AgNPs), uma vez que possuem notória atividade antimicrobiana contra diversos tipos de bactérias e também conferem às membranas um alto nível de rejeição contra poluentes. Assim, o uso dessas nanopartículas em sistemas de nanofiltração flexível se apresenta como uma alternativa promissora para o tratamento de águas residuais.

Como exemplo, nanopartículas de prata foram sintetizadas por meio da adição de uma solução de íons prata ao extrato de flores do Hibiscus sinensis e incorporadas na fabricação de membranas de matriz mista (nanopartículas orgânicas e inorgânicas), como demonstrado na Figura 1. Os resultados dessa integração mostraram melhorias significativas no desempenho da membrana, principalmente no que diz respeito ao fluxo de água purificada, remoção de corantes, propriedades anti-incrustantes e níveis de rejeição contra NaCl, MgSO4 e CaCl2, tornando-as altamente eficazes para sistemas de nanofiltração flexível.

A aplicação de tecnologias baseadas em nanofiltração, somada ao desenvolvimento contínuo dessas membranas poderá expandir a aplicabilidade de ambas em diferentes setores industriais, oferecendo uma solução eficaz e de custo reduzido para enfrentar crises hídricas globais.