Os microplásticos infiltram-se nos rios e no mar através das estações de tratamento de águas residuais, e o problema é que muitas dessas estações não foram projetadas para retê-los eficazmente. Essas partículas minúsculas, às vezes invisíveis, tornaram-se um problema ambiental e de saúde pública.E sua captura requer tecnologias de processamento e medição muito mais refinadas do que as utilizadas em processos convencionais.
Na Espanha, diversas iniciativas estão na vanguarda com abordagens muito diferentes, mas complementares: desde membranas de ultrafiltração combinadas com digestão anaeróbica, até biomimética inspirada na anatomia de uma raia do Mediterrâneo, sem esquecer as estratégias de captura magnética ou os sistemas navais que aproveitam a água de lavagem dos depuradores de gases. O objetivo comum é claro: prevenir, detectar e eliminar microplásticos em estações de tratamento de águas residuais urbanas e industriais, bem como em... ambiente marinho.
Por que os microplásticos são tão difíceis de reter?
Microplástico se refere a qualquer partícula de material plástico com menos de 5 mm, e nanoplástico quando atinge dimensões nanométricas. Sua disseminação é ampla e sua persistência, enorme.Elas aparecem em águas residuais urbanas e industriais, e até mesmo em aquíferos e mares. A ONU alertou para números alarmantes de despejos, e vários estudos encontraram essas partículas na fauna marinha, em moluscos e também em seres humanos.
Além da presença física dessas partículas, existe a preocupação com a sua capacidade de atuarem como vetores de substâncias tóxicas. Eles são suspeitos de transportar metais pesados e poluentes orgânicos.Com potencial impacto no sistema digestivo e na microbiota intestinal, esse risco, juntamente com seu acúmulo em ecossistemas aquáticos, exige soluções que vão além dos tratamentos tradicionais em estações de tratamento de esgoto.
Os processos usuais de uma estação de tratamento de águas residuais foram projetados para outros contaminantes e não para capturar plásticos em escala micrométrica ou menores. Portanto, embora retenham frações maiores, não garantem a remoção completa.A consequência é que uma parcela significativa dessas partículas escapa para os efluentes e lodos, fechando um ciclo de poluição difícil de interromper sem tecnologias avançadas.
Tecnologias de filtração e separação: do grão à nanometria
Diversas famílias de processos são combinadas para atacar microplásticos de diferentes tamanhos. Filtros de sedimentos e membranas de ultrafiltração melhoram a retenção de partículas finas.Embora a osmose reversa possa remover partículas ainda menores, ela acarreta um custo de energia e operação mais elevado. Em contrapartida, filtros de mesa ou cartuchos mais simples são eficazes apenas contra partículas maiores.
No âmbito do desenvolvimento, a Espanha destaca-se com propostas que integram diferentes níveis de intervenção. O Aimplas, Instituto Tecnológico de Plásticos, está desenvolvendo uma linha de purificação com membranas de ultrafiltração combinadas com digestão anaeróbica., com o objetivo de alcançar altíssima eficiência na remoção de micro e nanoplásticos e minimizar sua geração ao longo de todo o processo.
Contrariando a confusão comum, vale lembrar que nem todas as soluções envolvem uma malha que impede tudo. Existem métodos de separação alternativos à filtração, como a captura seletiva e a agregação magnética.que são especialmente promissoras quando são necessárias altas taxas de fluxo e operação contínua sem entupimento das membranas.
Prevenplast e a via AnMBR: membranas de ultrafiltração com digestão anaeróbica
No âmbito do projeto Prevenplast, financiado pela Agência Valenciana de Inovação, a Aimplas está a desenvolver, em escala piloto, um sistema que combina membranas de ultrafiltração com biorreatores anaeróbicos de membrana. A expectativa é ultrapassar os 99% de eliminação de micro e nanoplásticos nas águas residuais., uma barreira que hoje se mostrou difícil de superar para as estações de tratamento de águas residuais convencionais.
Essa solução também integra uma metodologia padronizada para a análise qualitativa e quantitativa de partículas, fundamental para medir com precisão a eficácia da tecnologia. Com dados homogêneos, esses materiais podem ser identificados, contados e rastreados ao longo de todo o processo.Isso facilita a elaboração de guias de boas práticas para prevenir a sua geração e liberar menos plástico no meio ambiente.
O ecossistema europeu de tratamento de águas residuais oferece um vasto campo de aplicação. Estima-se que existam cerca de 5.300 estações de tratamento de águas residuais em funcionamento na UE.Portanto, uma tecnologia AnMBR comprovada e estável teria um enorme potencial de implantação. Não existe nenhum sistema idêntico instalado em larga escala na Europa, então o salto na maturidade tecnológica e regulatória poderia ser decisivo para o setor.
O trabalho da Aimplas é testado tanto com amostras de estações de tratamento de águas residuais quanto em uma planta piloto para processamento de plásticos. A presença de micro e nanoplásticos é avaliada em diferentes pontos do processo, a minimização de sua geração e sua recuperação utilizando membranas de fibra oca e digestão anaeróbica.Em paralelo, a estabilidade a longo prazo dessas ferramentas está sendo estudada sob uma perspectiva técnica, econômica e ambiental, visando sua ampliação em aplicações práticas.
O impacto esperado é transversal: tratamento de água, processamento de plásticos e acordos multissetoriais. A iniciativa conta com a colaboração do Global Omnium, do Grupo de Pesquisa CALAGUA da Universidade de Valência e do IIAMA da Universidade Politécnica de Valência., um consórcio com experiência em recursos hídricos que acelera a transferência de resultados para aplicações industriais.
Microplástico: filtros de areia e carvão ativado, e reatores de membrana.
Em paralelo, a Aimplas está promovendo outro projeto focado em águas residuais urbanas e industriais. A Microplast combina duas rotas piloto: uma baseada em filtros de areia e carvão ativado e a outra em reatores de membrana., com o duplo objetivo de antecipar futuras exigências legais e padronizar a forma de medir esses contaminantes em diferentes fontes de água.
Para que a comparação seja útil, a metodologia de quantificação é projetada para fornecer dados homogêneos e comparáveis. Isso permitirá uma avaliação rigorosa da eficiência de diferentes métodos de tratamento e ajustes no projeto das linhas de processamento. Dependendo do tipo de efluente e dos objetivos de qualidade da água.
O projeto conta com a participação da Aguas de Valencia e da Universidade de Valência, e é financiado pela AVI. Essa abordagem mista promove decisões informadas sobre investimentos e operações., um elemento que muitas vezes falta quando se fala em novas tecnologias para microplásticos.
Biomimética em estações de tratamento de águas residuais: REMOURE e o raio Mobula
Outra linha de desenvolvimento fascinante vem da biomimética. O projeto REMOURE replicou o arco branquial da raia Mobula utilizando manufatura aditiva. Mediterrâneo como inspiração para um sistema de filtração aplicável na linha de água de estações de tratamento de águas residuais.
O consórcio está aprimorando a regulamentação dos equipamentos de teste hidrodinâmico para otimizar o desempenho e a integração. O objetivo é transferir esse padrão de captura natural para um dispositivo que minimize a perda de pressão e maximize a retenção., integrando-se ao sistema hidráulico das instalações sem grandes modificações.
O projeto foi apresentado ao público no evento VLC Tech X-perience em Valência e foi bem recebido por sua originalidade e potencial de escalabilidade. A iniciativa é financiada pelo Fundo Europeu de Desenvolvimento Regional (FEDER) através da Agência Valenciana de Inovação., com a Global Omnium como coordenadora e a IMEDMAR-UCV, a Vielca Ingenieros, a Control de Vertido Industrial e a AIDIMME como parceiras tecnológicas.
REMOURE faz parte da linha de desenvolvimento e otimização de produtos da AIDIMME. O projeto 22200071, arquivo INNEST/2022/131, teve início em junho de 2022 e se estendeu até o final de setembro de 2024.Consolidar as capacidades de manufatura aditiva aplicadas a soluções ambientais avançadas.
Captura em alto mar: depuradores de gases que retêm microplásticos
Além das estações de tratamento de águas residuais, também há inovação a bordo dos navios. A Wärtsilä e o Grupo Grimaldi apresentaram um sistema que aproveita a água de lavagem proveniente de depuradores de gases de escape de circuito aberto. Extrair microplásticos da água do mar durante a navegação.
A ideia é tão simples quanto poderosa: o próprio sistema de limpeza de gás utiliza grandes volumes de água que podem atuar como meio de captura. Um motor de 10 MW movimenta aproximadamente 450 m³ de água do mar por hora.Isso se traduz em uma capacidade considerável de retenção de partículas, especialmente abaixo de 10 micrômetros.
Os resultados iniciais são encorajadores. Microplásticos foram detectados em concentrações de aproximadamente 76 partículas por metro cúbico de água tratada.E num teste entre Civitavecchia e Barcelona, dezenas de milhares de partículas foram recolhidas numa única viagem. Tudo isto com alterações mínimas a bordo e aproveitando uma operação já existente.
Essa funcionalidade será integrada aos sistemas de tratamento de água de lavagem da Wärtsilä, reforçando seu compromisso com plataformas modulares que permitem a incorporação de inovações ambientais. Trata-se de uma abordagem de economia de meios: limpar o ar e, incidentalmente, contribuir para a limpeza dos oceanos., aproveitando os equipamentos já instalados em frotas comerciais.
Medição e captura seletivas: a proposta da Captoplastic
Sem medição, não há controle possível. A Captoplastic, uma empresa derivada da Universidade Autônoma de Madri, desenvolveu o Captolab, um dispositivo que quantifica miligramas de microplásticos por litro em diferentes tipos de água., desde estações de tratamento de águas residuais urbanas até indústrias químicas com elevados requisitos de qualidade.
A abordagem deles para a remoção não se baseia em uma malha, mas sim em química de captura. Um coletor é adicionado ao fluxo de água, o qual adere ao microplástico e forma um aglomerado com propriedades magnéticas.Em seguida, um campo magnético separa esse agregado da água principal, evitando o entupimento que as membranas frequentemente sofrem.
Para fechar o ciclo, o aglomerado é decomposto com uma solução salina e o coletor retorna ao circuito, enquanto os microplásticos são separados para gerenciamento. A empresa também está promovendo acordos para dar uma segunda vida a esses materiais, por exemplo, transformando-os em madeira plástica., que adiciona um componente de economia circular à solução.
Em termos de escalabilidade, a Captoplastic lançou diversas plantas-piloto com capacidades entre 3.000 e 5.000 litros por hora e está avançando em uma instalação com a Comunidade de Madri e o Canal de Isabel II em Móstoles. Esta estação de tratamento tem como objetivo tratar cerca de 100.000 litros por hora, capturando microplásticos.E, em paralelo, estão em andamento trabalhos em dispositivos compactos para a principal fonte de energia doméstica: o lavanderia.
Saúde, regulamentação e impacto na cadeia de valor
Embora as evidências científicas sobre os efeitos a longo prazo ainda estejam sendo reunidas, a preocupação com os riscos potenciais dos microplásticos já está definindo a agenda. O transporte de toxinas, distúrbios digestivos e alterações na microbiota são alguns dos vetores em investigação.Esses são motivos convincentes para acelerar tanto a prevenção quanto a retirada em pontos críticos.
A antecipação regulatória é outra frente fundamental. Projetos como o Microplast são concebidos para antecipar futuras exigências legais.Este trabalho estabelece métricas e tecnologias prontas para integração em instalações reais. Ele permite que operadores e indústrias tomem decisões de investimento com segurança técnica e regulatória.
O impacto econômico promete ser significativo em setores como tratamento de água, processamento de plásticos e indústrias com alta demanda por água de processo. A colaboração entre centros tecnológicos, universidades, operadores e empresas especializadas acelera a entrada no mercado.Multiplica as sinergias e reduz o risco tecnológico na adoção.
Perguntas frequentes sobre a filtração de microplásticos
Será que os microplásticos podem infiltrar-se no corpo? água potável e residual? Sim, mas isso requer tecnologias específicas e, frequentemente, uma combinação delas.Sedimentação e filtração para frações maiores; ultrafiltração para partículas micrométricas; e osmose reversa para as partículas mais finas, dependendo dos objetivos de qualidade e dos custos que cada instalação pode suportar.
São prejudiciais à saúde? A investigação está em curso, mas existem motivos para cautela. Atribui-se a eles a capacidade de transportar compostos perigosos e os potenciais efeitos sobre o sistema digestivo.Daí a importância de medir, reduzir e controlar a sua presença na rede de abastecimento de água e nas águas residuais.
Existe água completamente livre de microplásticos? É difícil garantir isso em todos os contextos. Com sistemas de tratamento avançados, a concentração pode ser reduzida substancialmente.No entanto, a presença ubíqua dessas partículas exige uma abordagem abrangente: prevenção na origem, tratamento na fábrica e soluções específicas para usos sensíveis.
Além da água: economia circular e novas rotas de valor.
Reduzir a pegada de plástico não se resume apenas à coleta, mas também à revalorização. A Aimplas trabalha com o projeto Bioreact, que se concentra em resíduos à base de amido, como sacolas ou cobertura vegetal agrícola.Atualmente destinado à compostagem ou biodegradação, o projeto explora sua transformação em ácido lático e, a partir daí, em PLA, um bioplástico de alta demanda e com aplicações potenciais. reciclagem de microplásticos.
Esses tipos de soluções fecham o ciclo: menos desperdício, mais matérias-primas secundárias e alternativas com menor impacto. Combinadas com tecnologias de purificação e captura, elas formam um pacote coerente de economia circular.Cada um atuando em um ponto diferente do ciclo de vida do plástico.
A inovação não se limita à estação de tratamento. A inspiração biomimética da REMOURE, a captura magnética da Captoplastic e a retenção a bordo em embarcações comerciais abrem frentes complementares. que ajudam a reduzir a quantidade de microplásticos que chegam a rios, mares e aquíferos.
Principais etapas operacionais para a implementação de soluções em estações de tratamento de águas residuais e na indústria.
Antes de escolher uma tecnologia, é necessário caracterizá-la. Sem um protocolo robusto para amostragem, identificação e quantificação, o desempenho real não pode ser comparado. da ultrafiltração em comparação com um filtro de carvão ativado ou um reator de membrana. A padronização promovida por projetos valencianos está abrindo caminho.
Em seguida, avalia-se a integração. As membranas de fibra oca e os processos anaeróbicos têm requisitos operacionais específicos. que afetam as taxas de fluxo, a limpeza, o consumo de energia e o tratamento de lodo. Em outras opções, como a captura magnética, a chave está na química do coletor e no gerenciamento do agregado removido.
Por fim, sustentabilidade e custos. A estabilidade a longo prazo, a manutenção, a pegada energética e o destino final dos resíduos plásticos devem fazer parte da análise.A boa notícia é que a combinação de tecnologias e o incentivo regulatório estão aproximando soluções maduras e viáveis do mercado.
Este cenário, com projetos de ponta como Prevenplast, Microplast ou REMOURE, e com abordagens complementares em mar aberto e em linhas industriais, traça um roteiro otimista. A combinação de medições confiáveis, tratamento avançado e economia circular permite uma redução drástica da quantidade de microplásticos na água.possibilitando que os efluentes atendam a critérios cada vez mais exigentes e que a reutilização seja segura em ambientes urbanos e agrícolas.