Você sabia que materiais associados a nanotecnologia podem causar danos ao meio ambiente?
Data: 27 de novembro de 2020.
Autores: Maiara Santos Sales, Mariana Cardozo Gomes Milhomem, Thatiane Cotias Corrêa Pessoa, Victória Vaz de Jesus e Jesus, Yuri Henrique Freitas T. Martins, Ana Paula Bernardo dos Santos e Lívia Tenório Cerqueira Crespo.
Ilustradoras: Maiara Santos Sales e Marya Luísa Damasceno Oliveira.
Revisora: Lucineide Lima de Paulo.
A nanotecnologia está envolvida na produção de materiais que têm revelado grande importância em diferentes indústrias: farmacêutica, cosmética, alimentícia, dentre outras. Ela está frequentemente associada a materiais e produtos com maior eficiência, leveza e resistência; transporte de substâncias para pontos específicos do corpo humano, usualmente medicamentos; maior velocidade de transmissão de dados e armazenamento; remoção de poluentes de rios e efluentes industriais.
Figura 1: Áreas de aplicação da nanotecnologia
Fonte: BARBOSA, 2015.
Não existem dúvidas quanto aos grandes avanços promovidos pela nanotecnologia, a qual traz melhorias a nossa qualidade de vida, além de ajudar a preservar o meio ambiente. Contudo, paradoxalmente, ela também traz consigo alguns riscos, já que muitos dos seus processos produtivos têm deixado de ser em pequena escala. Adicionalmente, ainda não se tem reportado na literatura muitos de seus efeitos adversos, já que os avanços alcançados relativos à manipulação da matéria são relativamente recentes (aproximadamente 20 anos).
A grande difusão de produtos contendo nanopartículas nos diversos setores da sociedade despertam a discussão sobre a liberação e a segurança dessas substâncias no meio ambiente, uma vez que elas apresentam potencial toxicológico e podem tanto afetar, quanto poluir água, solo e ar em dimensões ainda não mensuradas.
As nanopartículas (da ordem de 1 a 100 nanômetros) são muito pequenas, tendo como consequência a grande facilidade de dispersão. Além disso, são bastantes reativas e, por isso, quando são liberadas no meio ambiente, reagem facilmente com os seres vivos e os substratos ali presentes. Na forma de agregados, os produto dessas reações, junto às nanopartículas, podem transportar partículas tóxicas, como metais pesados e contaminantes insolúveis por grandes distâncias. Outra grande questão é a bioacumulação de nanopartículas e seus produtos na cadeia alimentar, como ilustra a Figura 2. Dessa forma, o grande desafio está associado à busca por novos métodos de separação para poder conter as nanopartículas.
Figura 2: Bioacumulação das nanopartículas.
Fonte: Mestre Blogueiro, 2018.
Alguns exemplos de organismos vivos afetados pelo despejo dessas nanopartículas são: algas, peixes, ratos e células humanas. Por serem tão minúsculas, elas apresentam maior permeabilidade através da pele, mucosas e membranas celulares, podendo causar um efeito tóxico ampliado, em função de sua maior reatividade. O ouro, por exemplo, é um metal considerado nobre por sua baixa reatividade; mas em sua forma nanoparticulada se torna altamente reativo.
Os protetores solares são cosméticos com capacidade de absorver a radiação ultravioleta (UV), nociva à pele humana. Para promoverem uma cobertura da pele transparente, sua emulsão deve apresentar partículas de dimensão nanométrica; do contrário, o resultado será um efeito esbranquiçado. Os principais componentes são o dióxido de titânio (TiO2) e o óxido de zinco (ZnO) com diâmetro de aproximadamente 10 nm, os quais passam a se acumular no ambiente aquático, fazendo com este se torne o meio mais afetado pelas nanopartículas presentes nesses cosméticos. Há risco nesses produtos, pois, quando aplicamos o protetor solar, todas as substâncias químicas presentes são lixiviadas para o mar, após o tempo de permanência do produto na pele. Dentre as consequências, podemos citar desequilíbrios naturais marinhos como a elevação da temperatura d’água e do nível do mar, o branqueamento dos corais e mortandade ou alterações genéticas em animais aquáticos.
Figura 3: Branqueamento dos Corais.
Fonte: Ambientalismo, 2019.
A respeito da poluição atmosférica, podemos citar a queima de combustível de aeronaves. Compostos por nanofibras de carbono, tais combustíveis podem contribuir com a alteração do clima, o ciclo de formação das nuvens e a destruição da camada de ozônio. As nanofibras, filamentos poliméricos em escala nanométrica, são os principais constituintes das fibras de carbono. Devido ao seu tamanho, também podem afetar a saúde humana ao serem inalados e chegarem até os pulmões, levando ao desenvolvimento de câncer.
Figura 4: Cabelo humano, contrastando com o minúsculo tamanho das nanofibras.
Fonte: Tecnologia Del Plástico, 2014.
Um artigo publicado no site da revista Current Biology explica que alguns nanotubos de carbono podem provocar os mesmos efeitos da inalação do amianto. Pesquisadores da Universidade de Missouri (EUA) descobriram que os nanotubos de carbono também podem ser tóxicos para os animais aquáticos. Eles destacam que os nanotubos de carbono comercializados não são feitos somente de carbono: eles contêm metais em sua composição, que são adquiridos durante o processo de fabricação, os quais são os principais responsáveis por esses riscos.
Figura 5: Nanotubo de Carbono.
Fonte: SindCT, 2016.
Apesar disso, as pesquisas voltadas à avaliação da toxicidade e ecotoxicidade desses nanomateriais ainda recebem pouco investimento e são escassas nos países onde são utilizadas. Com exceção da União Europeia, que visa a importância e o investimento nessas pesquisas por questões de segurança em geral.
Um dos grandes dilemas dessa tecnologia é que, embora sejam comprovados seus muitos benefícios para diversos setores, a falta de descarte apropriado para os nanomateriais é algo que precisa ser analisado, assim como as possíveis consequências que seu despejo inadequado pode acarretar.
Os nanomateriais usados em processos industriais deixam resíduos muito pequenos, conhecidos como nanowastes (do inglês, nanorresíduos). Esses nanorresíduos podem ser feitos de materiais variados como aerossóis, metais puros, entre outros, os quais exigem um descarte diferenciado, baseado em cada tipo de componente. Cada nanowaste precisa de um descarte muito específico e não se conhece o grau dos riscos que esses resíduos podem ter para os seres humanos ou para o meio ambiente. Os países que fazem uso dessa tecnologia, como o Brasil, ainda enfrentam dificuldades para saber qual a maneira correta de descartar tais resíduos e de sancionar reformas legislativas que abranjam essa nova demanda.
Até o momento não existem leis plenamente eficazes sobre o descarte dos nanowastes. A Política Nacional de Resíduos Sólidos é responsável pelo descarte desses resíduos no Brasil, suprindo a falta de legislação específica. Por isso constata-se no artigo 37 dessa lei (N°12.305 de 2 de agosto de 2010) que “A instalação e o funcionamento de empreendimento ou atividade que gere ou opere com resíduos perigosos somente podem ser autorizados ou licenciados pelas autoridades competentes se o responsável comprovar, no mínimo, capacidade técnica e econômica, além de condições para prover os cuidados necessários ao gerenciamento desses resíduos”. Essa lei busca ser um intermediador entre a responsabilidade preventiva de Hans Jonas (autor do livro “Princípio da Responsabilidade”) e o progresso tecnológico, a fim de podermos ter um desenvolvimento mais sustentável desse novo nanomundo e, ao mesmo tempo, preservamos a natureza e a vida humana de possíveis problemas que possam ocorrer em decorrência do manuseio dessas novas técnicas. Constata-se, então, que devemos prezar hoje pelas próximas gerações que habitarão esse planeta e isso envolve que tenhamos cuidado sobre como desenvolvemos nossas tecnologias e como as descartamos.
Ainda temos muito o que conversar sobre nanotecnologia. Problemas, cuidados, possíveis danos, mas com toda a certeza também podemos falar de coisas boas certo? você já parou para pensar que a nanotecnologia e a nanociência podem ajudar na agricultura reduzindo o uso de agrotóxicos? Será que traz benefícios para os consumidores? Vem conferir a nossa próxima nanocuriosidade!
Fontes:
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