Um desinfetante de água criado no local usando apenas hidrogênio e o ar ao é milhões de vezes mais eficaz em matar vírus e bactérias do que os métodos comerciais tradicionais, de acordo com cientistas da Universidade de Cardiff
Reportando suas descobertas hoje na revista Nature Catalysis, a equipe afirma que os resultados podem revolucionar as tecnologias de desinfecção de água e apresentar uma oportunidade sem precedentes de fornecer água limpa às comunidades que mais precisam.
Seu novo método funciona usando um catalisador feito de ouro e paládio que leva hidrogênio e oxigênio para formar o peróxido de hidrogênio, um desinfetante comumente usado que atualmente é produzido em escala industrial.
Mais de quatro milhões de toneladas de peróxido de hidrogênio são produzidos nas fábricas a cada ano, onde é transportado para os locais de uso e armazenamento. Isso significa que produtos químicos estabilizadores são frequentemente adicionados às soluções durante o processo de produção para interromper a degradação, mas isso reduz sua eficácia como desinfetante.
Outra abordagem comum para desinfetar a água é a adição de cloro, mas foi demonstrado que o cloro pode reagir com compostos que ocorrem naturalmente na água para formar compostos que, em altas doses, podem ser tóxicos para os humanos.
A capacidade de produzir peróxido de hidrogênio no ponto de uso superaria os problemas de eficácia e segurança atualmente associados aos métodos comerciais.
Em seu estudo, a equipe testou a eficácia da desinfecção do peróxido de hidrogênio e cloro comercialmente disponíveis em comparação com seu novo método catalítico.
Cada um foi testado quanto à sua capacidade de matar a Escherichia coli em condições idênticas, seguido por análises subsequentes para determinar os processos pelos quais as bactérias foram mortas usando cada método.
A equipe mostrou que, à medida que o catalisador reunia o hidrogênio e o oxigênio para formar o peróxido de hidrogênio, ele produzia simultaneamente uma série de compostos altamente reativos, conhecidos como espécies reativas de oxigênio (ROS), que a equipe demonstrou serem responsáveis pelo efeito antibacteriano e antiviral. e não o próprio peróxido de hidrogênio.
O método baseado em catalisador mostrou ser 10 milhões de vezes mais potente para matar bactérias do que uma quantidade equivalente de peróxido de hidrogênio industrial, e mais de 100 milhões de vezes mais eficaz do que a cloração, em condições equivalentes.
Além disso, o método baseado em catalisador mostrou ser mais eficaz em matar as bactérias e vírus em um espaço de tempo mais curto em comparação com os outros dois compostos.
Estima-se que cerca de 785 milhões de pessoas não têm acesso à água e 2,7 bilhões sofrem de escassez de água pelo menos um mês por ano.
Além disso, o saneamento inadequado, um problema para cerca de 2,4 bilhões de pessoas em todo o mundo, pode levar a doenças diarreicas mortais, incluindo cólera, febre tifoide e outras doenças transmitidas pela água.
“Este processo apresenta a oportunidade de desinfetar rapidamente a água em escalas de tempo em que os métodos convencionais são ineficazes, enquanto também evita a formação de compostos perigosos e biofilmes, que podem ajudar bactérias e vírus a prosperar”, disse o coautor do estudo, Graham Hutchings, professor de Química no Cardiff Catalysis Institute
Fonte: Phys 01.07.2021