PESQUISADORES ISRAELENSES DESENVOLVEM AEROGEL QUE CAPTURA E DECOMPÕE O PETRÓLEO VAZADO NO MAR

Pesquisadores israelenses  criaram um aerogel capaz de capturar derramamentos de petróleo e, ao mesmo tempo, auxiliar bactérias que se alimentam de petróleo a degradar os poluentes. Os derramamentos de petróleo ocorrem até com alguma regularidade  em todo o mundo, mas grandes desastres catastróficos são muito menos comuns do que pequenos vazamentos do dia a dia. Milhares de pequenos derrames ocorrem todos os anos durante tarefas rotineiras, como o reabastecimento de navios, vazamentos em oleodutos ou falhas em equipamentos em terra. Na década de 1970, havia entre 70 e 100 grandes derrames de petróleo envolvendo navios-tanque anualmente. Felizmente, os grandes derrames marítimos decorrentes de acidentes com navios-tanque diminuíram em mais de 90% desde a década de 1970, com menos de 10% ao ano. Na verdade, os derrames ocorrem com mais frequência em terra perto de tanques de armazenamento, instalações industriais e oleodutos, mas recebem mais atenção porque se espalham rapidamente e prejudicam os frágeis habitats oceânicos e costeiros. A natureza, eventualmente,  também é responsável.  A maior fonte individual de petróleo que chega aos oceanos não é erro humano. Trata-se de infiltração natural de rochas no fundo do mar, representando cerca de 40% a 50% de todo o petróleo oceânico. Em 2021, os israelenses sofreram o desastre mais grave e notório do país depois de  um enorme vazamento não divulgado (estimado em dezenas a centenas de toneladas de petróleo bruto), que   espalhou uma densa camada de alcatrão pelas praias. A contaminação atingiu cerca de 160 quilômetros dos 195 km do litoral israelense, de Rosh Hanikra a Ashkelon,   prejudicando gravemente a vida marinha, como tartarugas e aves. Eles se lembram de ter visto inúmeras aves marinhas cobertas de alcatrão e morrendo em decorrência da catástrofe ambiental.

Mas agora, pesquisadores da Universidade Ben Gurion,  em Beersheba, são os primeiros  biologicamente a poluição por petróleo, tratando a contaminação por petróleo bruto e combustíveis em ambientes marinhos e aquáticos – uma abordagem promissora tanto para a contenção imediata quanto para a recuperação ambiental a longo prazo. A tecnologia BGU visa tanto a captura imediata de hidrocarbonetos quanto sua degradação a longo prazo. Experimentos em laboratório mostraram que o material pode adsorver aproximadamente de 80 a 100 vezes a sua própria massa em petróleo bruto, combustível, alcatrão e outros hidrocarbonetos. Foi desenvolvido no Laboratório de Biotecnologia Ambiental da universidade, liderado pelo Prof. Ariel Kushmaro e pela professora  Danit Lisa Karsagi Biron, da Faculdade de Engenharia da BGU. Eles criaram um aerogel poroso feito de fibras de celulose que podem ser produzidas a partir de caixas de ovos usadas, jornais velhos e outros materiais de papel  enriquecido com nitrogênio e fósforo. Esses nutrientes sustentam bactérias que degradam o petróleo, permitindo que o material não apenas capture poluentes, mas também acelere sua decomposição biológica subsequente.

A equipe de pesquisa afirmou ter desenvolvido o aerogel utilizando enriquecimento de nutrientes, liofilização e pirólise (a decomposição térmica de materiais orgânicos em altas temperaturas) tipicamente de 300°C a 900°C) na ausência de oxigênio, o que impede a combustão. Kushmaro explicou que o aerogel fornece uma superfície na qual as bactérias podem se fixar, permitindo um contato próximo tanto com os hidrocarbonetos adsorvidos quanto com os nutrientes necessários. Dessa forma, o sistema cria condições que favorecem a decomposição microbiana dos poluentes capturados. O processo pode até minimizar a necessidade de remoção e descarte do material de adsorção contaminado após o tratamento. A tecnologia está atualmente em processo de patenteamento pela BGN Technologies, empresa de comercialização de tecnologia da BGU. Kushmaro obteve seu doutorado com distinção pela Universidade de Tel Aviv e realizou pós-doutorado no Centro Kevin para o Estudo de Doenças Infecciosas e Tropicais da Universidade Hebraica de Jerusalém e na Universidade de Harvard. Ele ingressou na BGU em 2001 e fundou o laboratório de ecologia microbiana e biotecnologia microbiana, que se concentra na investigação da microbiologia de águas residuais, ecologia microbiana marinha e atividade antimicrobiana de vários microrganismos.

A equipe publicou suas descobertas inovadoras no periódico Chemical Engineering Journal Advances, sob o título “Aerogéis carbonizados suplementados com nutrientes para adsorção e biodegradação integradas de óleo em água”. O aspecto mais incomum da invenção não é simplesmente o fato de um aerogel absorver 100 vezes o seu peso, mas a ideia engenhosa de transformar o material em um pequeno habitat para bactérias que se alimentam de petróleo, de modo que a captura e a limpeza biológica ocorram simultaneamente. Este estudo, realizado entre 1999 e 2002, teve início com a identificação da sensibilidade ambiental do litoral mediterrâneo de Israel a derramamentos de petróleo no mar. Inclui o mapeamento de sensibilidade SIG (utilizando sistemas de informação geográfica para analisar e visualizar a vulnerabilidade relativa dos recursos ambientais, ecológicos ou culturais a atividades humanas específicas ou desastres naturais) e uma análise da vulnerabilidade ambiental dos recursos costeiros de Israel. O estudo analisa as principais fontes de risco para acidentes marítimos no sudeste do Mediterrâneo e desenvolve cenários para possíveis incidentes de derramamento de petróleo, incluindo uma análise das prioridades de proteção para os diversos ecossistemas costeiros, em caso de um grande derramamento.

“Descrevemos a forma e a estrutura do litoral de Israel e medimos as características físicas dos oceanos, mares, lagos e rios, bem como os padrões meteorológicos que dominam e controlam a dinâmica das linhas costeiras, além do potencial para grandes derramamentos de petróleo. Também estudamos as diferentes maneiras pelas quais os derramamentos de petróleo podem afetar os ecossistemas naturais e os recursos socioeconômicos ao longo do litoral de Israel”, disse Kushmaro. O estudo “tem como objetivo determinar a sensibilidade relativa de diferentes tipos de litoral e priorizar os diferentes tipos de litoral e recursos costeiros a serem protegidos após um grande derramamento de petróleo”, continuou ele. “Também apresentamos e analisamos os dados de forma clara e útil para as comunidades científica e ambiental, bem como para as autoridades nacionais responsáveis ​​pela preparação e resposta a derrames de petróleo.”

Uma das principais conclusões do estudo foi que a sensibilidade do litoral mediterrâneo israelense a derramamentos de petróleo “pode ser considerada moderada, em comparação com outros ecossistemas frágeis. Isso se deve principalmente ao formato das praias arenosas e à alta exposição da maioria dos tipos de praia a processos naturais de limpeza intensos”, disse Kushmaro. “Ainda assim, ao longo da costa sudeste do Mediterrâneo, existem ecossistemas, habitats, tipos de litoral e recursos costeiros que são sensíveis a derrames de petróleo”, continuou ele. Os 195 km do litoral mediterrâneo de Israel – desde os penhascos verticais de calcário de Rosh Hanikra, na fronteira com o Líbano, até as praias de areia branca de Erez, na fronteira com a Faixa de Gaza  estão expostos aos ventos, às correntes marítimas superficiais e ao intenso tráfego de petroleiros na parte oriental do Mediterrâneo. Esses fatores criam uma ameaça constante de um grave incidente de poluição por petróleo, afirmou ele. O alcatrão contaminou quase 160 km do litoral de Israel, devastando a natureza e a vida selvagem: “Ainda existem resquícios de alcatrão do desastre de 2021 em algumas praias, que foi considerado um dos desastres ecológicos mais graves da história do país.”

Na época, as agências israelenses de proteção ambiental admitiram que o governo não dispunha de recursos suficientes para lidar com tais desastres e que não havia legislação adequada para prevenir que desastres semelhantes ocorressem no futuro. Nitrogênio e fósforo são adicionados ao aerogel, que é hidrofóbico e feito de fibras celulares com uma grande área de superfície, explicou Kushmaro. “Quando colocado na água, ele flutua na superfície, o que faz com que o óleo se aglomere. Leva entre duas e três semanas para o óleo desaparecer. Se o derramamento de óleo ocorrer em alto mar, ele pode ser lançado de um avião. O próprio material celular é biodegradável. Não acreditamos que ondas, correntes e mudanças de temperatura interfiram na limpeza”, disse ele. “É lamentável que o aerogel ainda não tivesse sido inventado para lidar com a catástrofe de 2021. Mesmo agora, levará alguns anos. Funcionou em laboratório. Agora, é preciso criar uma empresa para testá-lo no mar e produzir o material. Temos uma patente mundial para isso. A Shell, multinacional britânica de energia e petroquímica, já entrou em contato conosco para pedir informações a respeito”, continuou ele. “O Ministério da Proteção Ambiental está ciente disso, mas é algo completamente novo e precisamos de regulamentação. Sonhamos com a possibilidade de que todos os navios tenham aerogel a bordo, para que, em caso de derramamento de óleo, ele possa ser decomposto imediatamente. Pode-se causar sua desintegração antes que cause danos”, disse Kushmaro.Questionado sobre qual experimento ele e sua equipe mais gostariam de realizar em seguida, que não conseguiram concretizar em seu estudo de laboratório, ele disse: “Gostaríamos de fazê-lo em uma marina poluída. Há petróleo em todos os portos.”