As máscaras faciais usadas e descartadas durante a pandemia da COVID-19 têm um destino incerto. Os danos físicos que causam ao ambiente e o potencial de reter organismos nos ecossistemas são preocupações significativas, mas não são as únicas questões. Uma nova investigação mostra que o ambiente circundante pode alterar a natureza química dos materiais das máscaras, da mesma forma que esses materiais podem alterar o ambiente circundante.
As máscaras faciais descartáveis, compostas por polipropileno, podem degradar-se em micro e nanoplásticos sob a luz solar, produzindo espécies reativas de oxigénio, agentes oxidantes altamente potentes que podem oxidar outros componentes ambientais e desencadear reações inesperadas.
Uma investigação recente conduzida por engenheiros da Universidade de Washington em St. Louis, liderada por Young-Shin Jun, professor de engenharia energética, ambiental e química da Escola de Engenharia McKelvey, destaca o problema multifacetado da poluição causada pelas máscaras faciais descartadas.
Ping-I (Dennis) Chou e Zhenwei Gao, ambos doutores pela Escola de Engenharia McKelvey, são coautores do trabalho publicado no Journal of Hazardous Materials. A sua investigação começou com uma pergunta simples: o que acontece a todas essas máscaras descartadas?
O estudo fornece novas informações sobre as mudanças químicas significativas que ocorrem quando as máscaras faciais são expostas à luz solar, água e íons de metais.
As máscaras degradam-se em nanoplásticos e produzem espécies reativas de oxigénio, disse Jun. Esses agentes oxidantes altamente reativos recém-formados interagem com íons metálicos, causando a rápida formação (em poucas horas) de óxido de manganês nas partículas de plástico, explica Jun.
Ela acrescentou que este estudo avaliou os íons de manganês devido à sua prevalência no ambiente e aplicabilidade a outros elementos traço altamente sensíveis.
“Essas reações químicas podem alterar a reatividade e o transporte desses materiais das máscaras”, diz Jun, “e, portanto, a forma como os materiais se distribuem também mudará, algo que geralmente tem sido negligenciado”.
O impacto ambiental das máscaras faciais é preocupante, considerando a estimativa de 2020 de que 1,56 milhões de máscaras faciais entraram no oceano. O manganês e o ferro impulsionam várias reações biogeoquímicas e afetam a química da superfície desses materiais. A interação entre esses “elementos redox” e os materiais plásticos pode influenciar o destino tanto dos plásticos quanto das espécies de metais-traço.
“Eles podem alterar o destino dos metais-traço e, simultaneamente, os metais-traço podem alterar o destino dos microplásticos”, acrescenta Jun.
Além disso, entre as suas descobertas: a exposição à luz solar é necessária para a formação ultrarrápida de óxido de manganês — leva apenas algumas horas para que a camada de óxido metálico se forme nas partículas de plástico e altere a forma como os nanoplásticos interagem e se movem no ambiente.
No futuro, Jun e a sua equipa de investigação irão explorar como os componentes orgânicos em ambientes aquáticos afetam a transformação e o transporte de poluentes das máscaras faciais. Ela também está interessada em como os biofilmes de micróbios interagem com os nanoplásticos revestidos de metal e no papel das diferentes estruturas poliméricas nos resíduos plásticos em influenciar o destino e o transporte desses iões metálicos reativos.
Ela enfatiza a importância da conscientização, observando que, embora o lixo possa ser rapidamente removido da vista, ele não deve ser removido da mente.
“Abandonar e esquecer os plásticos não é uma solução. Os plásticos não só causam danos físicos, como também introduzem alterações químicas nos sistemas ambientais”, afirma Jun.
“Uma melhor compreensão das reações nas interfaces em nanoescala entre os plásticos e os ambientes aquáticos é fundamental para enfrentar este desafio e pode trazer alguns benefícios inesperados”, acrescenta.
Os princípios da reação química aqui descobertos podem ajudar no desenvolvimento de materiais energéticos sustentáveis. À medida que compreendem como o manganês e os polímeros interagem, isso pode contribuir para o desenvolvimento de melhores supercapacitores ou materiais para elétrodos.
O seu objetivo final é transformar o conhecimento que a sua equipa adquiriu ao estudar o lixo em tesouros valiosos, «especialmente materiais energéticos que sejam ambientalmente benignos e energeticamente eficientes», acrescentou Jun.
