Nanotubos devem ser úteis sem prejudicar o meio ambiente

Redação do Site Inovação Tecnológica - 15/04/2008

[Imagem: E. Paul Oberlander - Woods Hole Oceanographic Institution]

Material-maravilha

A partir de sua descoberta, em 1991, e à medida que os cientistas desvendavam suas propriedades, os nanotubos de carbono logo se transformaram numa espécie de "material-maravilha" da nova era das nanotecnologias.

Um título bem fundamentado, já que esses minúsculos tubos de carbono estão sendo testados ou utilizados como transistores, interconexões no interior de chips, filmes condutores e transparentes, emissores de infravermelho, biossensores, dispositivos nanomecânicos, reforço estrutural de materiais, sistemas de armazenamento de hidrogênio, suportes para catalisadores e uma infinidade de outras aplicações propostas.

Diversidade de processos

Ao se olhar a ilustração de um nanotubo de carbono - um tubo formado pelo enrolamento de uma folha de átomos de carbono parecida com uma tela de galinheiro - pode-se ter a impressão de que todos os nanotubos são produzidos sempre da mesma forma.

Nada mais distante da realidade. Os processos para sua fabricação ainda estão sendo desenvolvidos e é muito difícil produzí-los de maneira uniforme em grandes quantidades. Os nanotubos de carbono são quase tão diferentes quanto os métodos utilizados para fabricá-los.

Diversidade de poluentes

Ao estudar o impacto dos nanotubos de carbono sobre o meio ambiente, pesquisadores do Instituto Oceanográfico Woods Hole, nos Estados Unidos, descobriram também que os diversos processos de fabricação dos nanotubos de carbono produzem uma grande variedade de "assinaturas químicas," tornando difícil monitorar seu caminho nos diversos ecossistemas, a fim de se mensurar sua ecotoxicidade.

"O problema é que, quando nós fabricamos materiais, as peças que compõem esses materiais não ficam elas próprias nos produtos, elas acabam em nossos oceanos, em nossa atmosfera e virtualmente em todo lugar," explica o pesquisador Phil Gschwend.

Compostos cancerígenos

Outra participante da pesquisa, Desirée Plata, já havia conduzido uma pesquisa que demonstrou que alguns processos sintéticos para a fabricação dos nanotubos também produzem compostos causadores de câncer (veja Impactos ambientais da nanotecnologia podem ser maiores do que se pensava).

Trabalho proativo

Agora o grupo de pesquisadores foi além, analisando 10 técnicas de fabricação diferentes, utilizadas na fabricação de nanotubos de carbono disponíveis comercialmente.

"Nós queremos trabalhar proativamente com a indústria de nanotubos de carbono para evitar a repetição de erros ambientais do passado," diz Plata, referindo-se a casos como do DDT, dos CFCs, PCB, MBTE e uma verdadeira salada de compostos químicos inicialmente muito úteis, mas que acabaram por causar enormes problemas ambientais e de saúde humana. "Ao invés de reagir a problemas, nós esperamos poder evitá-los," diz ela.

Experimentando novas receitas

Mesmo sendo feitos de carbono, os nanotubos necessitam de uma grande variedade de compostos químicos em sua produção. A técnica mais comum é chamada CVD - deposição catalítica de vapor químico - na qual gases reagentes em alta temperatura são postos em contato com superfícies catalisadoras feitas de níquel, cobalto ou ferro.

Como os processos não estão totalmente desenvolvidos, as empresas passam todo o tempo experimentando novas receitas e analisando os nanotubos resultantes de cada mistura. Esses processos ainda são muito ineficientes, com a maioria do carbono que entra saindo intacto, sem se transformar em nanotubos.

Nanolixo

E nenhum deles tem nada de ambientalmente amigável. Na verdade, eles produzem uma quantidade nada desprezível de "nanolixo", na forma de particulado de carbono encapsulando moléculas dos metais utilizados como catalisadores.

Do "forno de cozimento" do processo CVD saem nada menos do que 15 hidrocarbonos aromáticos, incluindo quatro tipos diferentes de hidrocarbonos aromáticos policíclicos (PAHs), similares aos encontrados na fumaça do cigarro e na saída do escapamento dos automóveis.

Ecotoxicidade

A pesquisa, publicada na revista Nanotechnology, oferece os primeiros dados consistentes para auxiliar os pesquisadores na identificação dos subprodutos químicos que saem dos diversos processos de fabricação dos nanotubos. Essa identificação é essencial para que seja possível monitorá-los no meio ambiente.

Por exemplo, se os subprodutos da fabricação dos nanotubos têm propriedades similares às dos compostos emitidos por cigarros e automóveis, é essencial saber como distinguir uns dos outros, para que uma indústria não passe a responsabilidade de eventuais problemas futuras para as outras.

Cooperação e não confronto

Os pesquisadores ressaltam que não estão buscando confronto com a indústria, mas uma cooperação proativa. "Eu não estou tentando colocar essas empresas fora do negócio; eu estou tentando ajudá-las a chegar a um ponto no qual seus investimentos se paguem. Nós queremos simplesmente maximizar os benefícios e minimizar os danos para todos - para a indústria e para o público," diz o Dr. Gschwend.

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