O Grupo de Reação e Análises Químicas (GRAQ), do ISEP, está a trabalhar ativamente no desenvolvimento de uma tecnologia de tratamento de águas residuais contaminadas com fármacos e metabolitos.

O Projeto Oxi-e3D começou em julho de 2019 e é uma parceria com o departamento de Investigação e Desenvolvimento da empresa VentilAQUA. O seu principal objetivo é apresentar uma solução eficiente, rentável e sustentável. A tecnologia que está a ser desenvolvida é baseada no processo eletroquímico 3D como técnica de tratamento, associando a oxidação eletroquímica a processos de adsorção.

Os avanços nas metodologias analíticas tornaram possível a deteção de fármacos e metabólitos no ambiente. Os fármacos podem ser de uso humano ou veterinário, sendo que estes podem ser excretados através da urina e das fezes (na sua forma ativa), e outra parte pode ser expelida na forma de metabólitos. Estes contaminantes emergentes podem chegar ao ambiente por várias vias (águas residuais, efluentes das produções agropecuárias, ou produção animal). 

Cristina Delerue-Matos, docente do ISEP e coordenadora do GRAQ, explica que: “no caso das Estações de Tratamento de Águas Residuais (ETARs), por exemplo, a remoção dos contaminantes não é exigida por lei, o que significa que os efluentes ao serem descarregados no meio hídrico, provocam a disseminação dos fármacos e dos metabolitos no meio ambiente. Por outro lado, o uso de medicamentos veterinários na produção animal, pode deixar resíduos nos alimentos, como a carne, leite ou ovos. Isto faz com que os resíduos dos fármacos se possam estender a toda a cadeia alimentar, afetando a saúde humana”. 

A comunidade científica começou, assim, a preocupar-se mais com os efeitos destes contaminantes, tanto nos organismos aquáticos como na saúde humana. Uma vez que as estações de tratamento de águas residuais convencionais não removem, com eficiência, a maioria desses compostos, torna-se necessário um tratamento terciário eficaz e sustentável.

Cristina Matos refere que a solução em estudo vai trazer muitos benefícios para a saúde humana, uma vez que “as bactérias são organismos de elevada capacidade de adaptação ao meio, o que significa que, perante exposição repetida aos antibióticos, podem tornar-se resistentes à ação dos medicamentos”. Por este motivo, o projeto Oxi-e3D tem uma enorme importância para evitar a disseminação dos fármacos no ambiente, contribuindo para uma melhoria na saúde das pessoas.

Desta forma, o projeto Oxi-e3D pretende desenvolver uma solução inovadora, económica e sustentável, uma vez que as tecnologias existentes para remoção dos fármacos e seus metabolitos das águas residuais são muito dispendiosas, acabando por não ser implementadas. “O consumidor não está disponível para pagar um preço mais alto e as entidades gestoras não têm obrigatoriedade de eliminar este grupo de contaminantes emergentes”, acrescenta a docente.

Assim, esta investigação apresenta uma solução baseada em alguns fatores inovadores:

• Novos adsorventes a partir de materiais de baixo custo, valorizando resíduos agroflorestais;

• Aplicação de processos eletroquímicos 3D, com vista à sua implementação no mercado;

• Desenvolvimento de um protótipo do reator 3D que permita maximizar a eficiência do tratamento e a redução de custos de manutenção.

O GRAQ, com elevadas competências no domínio da Química Verde, tem participado ativamente no desenvolvimento desta tecnologia, através de contributos em múltiplas áreas:

• Química Analítica: desenvolvimento de metodologias para análise de fármacos e metabolitos, para monitorizar as quantidades residuais encontradas no ambiente;

• Eletroquímica: desde a criação de sensores específicos para deteção de fármacos no ambiente, até ao uso de técnicas eletroquímicas para tratamento de águas e solos contaminados;

• Valorização de resíduos para aplicação como materiais adsorventes;

• Tratamento de águas residuais: desenvolvimento de metodologias de tratamento;

• Avaliação do Ciclo de Vida (LCA): ferramenta de apoio à  tomada de decisão e à avaliação dos impactos gerados.

As equipas do GRAQ e VentilAQUA vão continuar a trabalhar nesta investigação até julho de 2022, sendo que o sucesso deste projeto vai contribuir também para as competências e conhecimento complementar de cada uma das equipas.