Todos os anos, e inevitavelmente, os pneus de um automóvel vão-se gastando até chegar a altura de os substituir. A questão é: para onde vai, afinal, o material que desaparece do piso do pneu?
Infelizmente, uma parte considerável desse desgaste acaba por seguir caminho para as linhas de água. As minúsculas partículas de microplásticos libertadas pela borracha sintética dos pneus transportam vários compostos químicos, que podem passar para peixes, caranguejos e, possivelmente, para as pessoas que os consomem.
Somos químicos analíticos e ambientais e estamos a investigar formas de remover estes microplásticos - e os químicos tóxicos que transportam - antes de chegarem às massas de água e aos organismos aquáticos que nelas vivem.
Microplásticos, macroproblema
Todos os anos entram nos oceanos do mundo milhões de toneladas métricas de resíduos de plástico. Nos últimos tempos, verificou-se que as partículas de desgaste dos pneus podem representar cerca de 45% de todos os microplásticos, tanto em sistemas terrestres como aquáticos.
À medida que rolam no asfalto, os pneus libertam microplásticos muito pequenos. Quando chove, essas partículas são arrastadas para valetas e sarjetas e, daí, seguem para ribeiros, lagos, rios e, por fim, para o mar.
Durante este percurso, peixes, caranguejos, ostras e outras espécies aquáticas acabam muitas vezes por ingerir partículas de desgaste dos pneus com o alimento. E, a cada dentada, não consomem apenas o material plástico: entram também no organismo químicos extremamente tóxicos, capazes de afetar os próprios peixes e os animais que deles se alimentam.
Há espécies de peixe - como a truta-arco-íris, a truta-de-riacho e o salmão coho - que estão a morrer devido a substâncias tóxicas associadas às partículas de desgaste dos pneus.
Em 2020, investigadores concluíram que mais de metade dos salmões coho que regressavam aos cursos de água no estado de Washington morreram antes de desovar, em grande parte por causa do 6PPD-Q. Este composto deriva do 6PPD, um aditivo colocado nos pneus para ajudar a impedir a sua degradação.
Os impactos das partículas de desgaste dos pneus não se limitam, porém, aos organismos aquáticos. Tanto pessoas como animais podem também ficar expostos a partículas de desgaste transportadas pelo ar, sobretudo quem vive (ou circula) perto de grandes vias rodoviárias.
Num estudo realizado na China, o mesmo químico, 6PPD-Q, foi detetado na urina de crianças e adultos. Embora os efeitos desta substância no corpo humano ainda estejam a ser investigados, estudos recentes indicam que a exposição pode prejudicar vários órgãos, incluindo o fígado, os pulmões e os rins.
Em Oxford, no Mississippi, identificámos mais de 30 000 partículas de desgaste dos pneus em 24 litros de escorrência de águas pluviais provenientes de estradas e parques de estacionamento, após duas chuvadas. Em zonas com tráfego intenso, acreditamos que as concentrações possam ser muito superiores.
Em 2023, o Interstate Technology and Regulatory Council - uma coligação liderada por estados - recomendou que se identificassem e implementassem alternativas ao 6PPD nos pneus, com o objetivo de reduzir o 6PPD-Q no ambiente. Ainda assim, os fabricantes de pneus afirmam que, por enquanto, não existe um substituto adequado.
O que podem as comunidades fazer para reduzir os danos?
Na Universidade do Mississippi, estamos a testar formas sustentáveis de retirar partículas de desgaste dos pneus da água, recorrendo a materiais naturais, acessíveis e de baixo custo, obtidos a partir de resíduos agrícolas.
O princípio é direto: intercetar as partículas de desgaste dos pneus antes de entrarem em ribeiros, rios e oceanos.
Num estudo recente, avaliámos aparas de madeira de pinho e biocarvão - um tipo de carvão produzido ao aquecer cascas de arroz numa câmara com oxigénio limitado, num processo conhecido por pirólise - e verificámos que, nos nossos locais de teste em Oxford, conseguiam remover aproximadamente 90% das partículas de desgaste dos pneus da água de escorrência.
O biocarvão é um material já bem estabelecido na remoção de contaminantes da água, graças à sua grande área de superfície e porosidade, à abundância de grupos químicos capazes de se ligar a poluentes, à elevada estabilidade, à forte capacidade de adsorção e ao baixo custo.
As aparas de madeira, por sua vez, também demonstraram capacidade para retirar contaminantes, devido à sua composição rica em compostos orgânicos naturais. Outros cientistas utilizaram igualmente areia para filtrar microplásticos, mas a taxa de remoção foi baixa quando comparada com a do biocarvão.
Concebemos um sistema de biofiltração que combina biocarvão e aparas de madeira dentro de uma manga filtrante e instalámo-lo na saída de um ponto de drenagem. Depois, durante duas tempestades ao longo de dois meses, recolhemos amostras de escorrência e quantificámos as partículas de desgaste dos pneus antes e depois da colocação dos biofiltros. Os resultados mostraram que a concentração dessas partículas diminuiu de forma significativa após a instalação.
As partículas de desgaste dos pneus têm uma forma alongada e irregular, com arestas, o que facilita que fiquem presas ou se enredem nos poros destes materiais durante episódios de chuva intensa. Mesmo as partículas mais pequenas foram retidas na rede intrincada formada por estes meios filtrantes.
Utilizar filtros de biomassa no futuro
Consideramos que esta abordagem tem um potencial elevado de escalabilidade para atenuar a poluição por partículas de desgaste dos pneus - e por outros contaminantes - durante períodos de chuva.
Como o biocarvão e as aparas de madeira podem ser produzidos a partir de resíduos agrícolas, tendem a ser baratos e fáceis de obter pelas comunidades locais.
Para avaliar plenamente a eficácia e a possibilidade de aplicação em larga escala, serão necessários estudos de monitorização a longo prazo, sobretudo em ambientes com tráfego muito intenso. A origem do material filtrante também é relevante: têm existido preocupações quanto à possibilidade de resíduos agrícolas em bruto, que não tenham passado por pirólise, libertarem poluentes orgânicos.
Tal como acontece com a maioria dos filtros, estes biofiltros terão de ser substituídos com o tempo - e os filtros usados deverão ser encaminhados para eliminação adequada - porque os contaminantes se acumulam e o material se degrada.
Os resíduos de plástico estão a degradar o ambiente, a contaminar os alimentos que as pessoas consomem e a afetar potencialmente a saúde humana. Acreditamos que biofiltros feitos a partir de resíduos vegetais podem ser uma solução eficaz, relativamente barata e ambientalmente mais sustentável.
Boluwatife S. Olubusoye, doutorando em Química, Universidade do Mississippi, e James V Cizdziel, professor de Química, Universidade do Mississippi
Este artigo é republicado de The Conversation ao abrigo de uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.
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