Remoção de microplásticos de corpos hídricos utilizando coluna cromatográfica de argila e carvão ativado

Abstract

Os microplásticos, definidos como partículas plásticas com tamanho inferior a 5 mm, têm se tornado uma crescente preocupação ambiental devido ao aumento no uso de plásticos e seu descarte inadequado. Esses fragmentos podem se formar a partir da degradação de materiais maiores, como embalagens e produtos descartáveis, ou serem produzidos diretamente em escala microscópica para uso em cosméticos e outros produtos. Uma vez no ambiente, os microplásticos se acumulam nos ecossistemas aquáticos, afetando a vida marinha e, potencialmente, a saúde humana, pois podem chegar aos recursos hídricos utilizados para consumo. A necessidade de novas abordagens para remoção desses contaminantes tem incentivado o desenvolvimento de técnicas mais eficientes e sustentáveis. O presente estudo aborda a remoção de micropartículas de poliestireno, um tipo de microplástico, em água utilizando uma coluna cromatográfica preenchida com argila bentonita e carvão ativado. A argila foi tratada com cloreto de cálcio para melhorar suas propriedades adsortivas, enquanto o carvão ativado é selecionado por sua alta área superficial e porosidade, características que maximizam a retenção de poluentes. A metodologia envolveu a passagem de uma solução contaminada com micropartículas pela coluna, a fim de avaliar a eficiência da filtração. Dessa forma, os processos de produção dos compósitos de argila bentonita e carvão ativado apresentaram resultados satisfatórios, uma vez que a remoção de microplásticos foi evidente. A aplicação desse trabalho pode contribuir significativamente para a preservação de recursos hídricos e o desenvolvimento de soluções mais sustentáveis para a indústria de tratamento de águas, abordando um dos principais desafios ambientais da atualidade.

Microplastics, defined as plastic particles smaller than 5 mm, have become an increasing environmental concern due to the rise in plastic usage and improper disposal. These fragments can form from the degradation of larger materials, such as packaging and disposable products, or be directly produced on a microscopic scale for use in cosmetics and other products. Once in the environment, microplastics accumulate in aquatic ecosystems, affecting marine life and potentially human health, as they can reach water resources used for consumption. The need for new approaches to remove these contaminants has encouraged the development of more efficient and sustainable techniques. The present study addresses the removal of polystyrene microparticles, a type of microplastic, from water using a chromatographic column filled with bentonite clay and activated carbon. The clay was treated with calcium chloride to enhance its adsorptive properties, while the activated carbon is selected for its high surface area and porosity, characteristics that maximize pollutant retention. The methodology involves passing a solution contaminated with polystyrene microparticles through the column to test the filtration efficiency. The removal of particles is evaluated by measuring the reduction in total solids present in the water. The production processes for the bentonite clay and activated carbon composites yielded satisfactory results, as the removal of microplastics was evident. The application of this work can significantly contribute to the preservation of water resources and the development of more sustainable solutions for the water treatment industry, addressing one of the main environmental challenges of our time.