Combatendo o BPA na era dos plásticos: pesquisadores desenvolvem novo material e usam técnica sustentável para degradação do poluente em água
O bisfenol A (BPA) é um poluente ambiental e prejudicial à saúde comumente encontrado em plásticos de policarbonato e resinas epóxi. Imagem obtida de Natural Hege.

Combatendo o BPA na era dos plásticos: pesquisadores desenvolvem novo material e usam técnica sustentável para degradação do poluente em água

Bisfenóis são um tipo de resina usada na produção de uma variedade de produtos plásticos. Essas substâncias podem interferir no sistema hormonal do corpo e causar efeitos adversos à saúde de homens e mulheres. Em particular, um desregulador endócrino com comprovada atividade estrogênica é o bisfenol A (BPA). No organismo, o BPA imita hormônios naturais femininos e age como se fossem eles, ligando aos seus receptores e bloqueando a regulação hormonal. O resultado desse desequilíbrio é uma condição favorável para o desenvolvimento de diversas alterações metabólicas, como resistência à insulina, obesidade e distúrbios reprodutivos.

Plásticos de policarbonato e resinas epóxi contém BPA e são materiais utilizados em garrafas, embalagens de alimentos, revestimento interno de latas e equipamentos médicos e dentários. Antes da proibição em vários países, até mesmo algumas mamadeiras eram produzidas com BPA. Apesar dos riscos, ainda há muitos recipientes com BPA na composição porque há vantagens industriais e comerciais, como sua leveza, resistência e capacidade de evitar ferrugem e alteração por agentes externos. Contudo, o BPA é sensível à variação de temperatura, o que faz com que a principal fonte de exposição ao composto seja por meio da ingestão de alimentos contaminados.

Além de danoso à saúde humana, o BPA é um poluente da água e afeta a vida aquática e ecossistemas devido à sua toxicidade e dificuldade de decomposição. Com tantos impactos e preocupações, vários métodos têm sido estudados para tentar quebrar esses poluentes e purificar águas contaminadas. Entre as técnicas mais sustentáveis, destaca-se a fotocatálise, a qual usa a energia solar para obter energia química e degradar o BPA de águas residuais. Porém, ainda não é uma abordagem ideal com total eficiência porque depende do desempenho do fotocatalisador empregado, substância que acelera as reações químicas.

Dedicados à pesquisa e desenvolvimento de novos fotocatalisadores, uma equipe de pesquisadores da Universidade do Quebec, no Canadá, conseguiu criar um material com alta eficiência na remoção do BPA e tratamento de água. Em artigo publicado no periódico Catalysis Today na ScienceDirect, o grupo demonstra que ao incorporar nanoestruturas de carbono (CNs) no semicondutor nitreto de carbono grafítico (g-C₃N₄) e submeter o material a um tratamento térmico em altas temperaturas, tem-se um material inovador — o (HT)CNs@g-C₃N₄ — com características otimizadas. 

Além disso, as CNs e g-C₃N₄ foram obtidos a partir de glicose e ureia, que são reagentes renováveis, com um processo sustentável de síntese hidrotérmica em autoclave. Dessa forma, a pesquisa se destaca pelo compromisso com soluções ambientalmente responsáveis em todas as suas etapas. Ao ser testado, o material conseguiu remover 99% do BPA em soluções de 50 mg/L. Os autores discutem que a alta eficiência pode ser explicada pela maior área de superfície do material, o que possibilita mais interações com o poluente no meio, além de aspectos químicos e de maior ordem na estrutura do material que tornam mais eficiente o transporte de energia.

Diante dos resultados, certamente o catalisador obtido é um forte candidato para investigar a fotodegradação do BPA em escalas maiores e em diferentes condições ambientais, visto que há mais poluentes e possíveis moléculas-alvo. Como a pesquisa foca exclusivamente na remoção de BPA, novos estudos podem fortalecer as conclusões e validar a aplicabilidade prática deste novo fotocatalisador. O artigo completo, "Facile green synthesis of highly efficient carbon nanospheres@g-C₃N₄ catalysts for photodegradation of Bisphenol A", pode ser lido em: https://doi.org/10.1016/j.cattod.2025.115201.

Fighting BPA in the era of plastics: researchers develop new material and use sustainable technique for pollutant degradation in water

 

Bisphenols are a type of resin used in the production of various plastic products. These substances can interfere with the body's hormonal system and cause adverse health effects in both men and women. One of the most studied endocrine disruptors with estrogenic activity is bisphenol A (BPA). Once inside the body, BPA mimics natural female hormones and acts as if it were one, interacting with their receptors and blocking hormonal regulation. The result of this imbalance is a condition conducive to the development of various metabolic disorders, such as insulin resistance, obesity, and reproductive disturbances.

Polycarbonate plastics and epoxy resins contain BPA and are used in bottles, food packaging, the inner coating of cans, and medical and dental equipment. Before being banned in several countries, even some baby bottles were made with BPA. Even with its known risks, BPA is still present in many containers because of its industrial and commercial advantages, including the reduced weight, durability and resistance to rust and external agents. However, its sensitivity to temperature changes makes food contamination the main source of BPA exposure.

In addition to its adverse effects on human health, BPA is a water pollutant that affects aquatic life and ecosystems due to its toxicity and resistance to decomposition. Considering its impacts and growing concerns, various methods have been studied to degrade these pollutants and purify contaminated water. Among the most sustainable approaches, photocatalysis stands out, using solar energy to generate chemical energy and degrade BPA in wastewater. However, this approach is not yet fully efficient, as its effectiveness depends on the performance of the photocatalyst used, a substance that accelerates chemical reactions.

Dedicated to researching and developing new photocatalysts, a team of researchers from the University of Quebec, Canada, has successfully created a highly efficient material for BPA removal and water treatment. In a paper published in Catalysis Today on ScienceDirect, the group demonstrates that by incorporating carbon nanospheres (CNs) into the semiconductor graphitic carbon nitride (g-C₃N₄) and treating the material to high-temperature thermal treatment, they obtained an innovative material — (HT)CNs@g-C₃N₄ — with optimized properties.

Additionally, CNs and g-C₃N₄ were obtained from glucose and urea, which are renewable reagents, through a sustainable hydrothermal synthesis process in an autoclave. This demonstrates the research’s commitment to environmentally responsible solutions at all methodology. When tested, the material achieved 99% BPA removal in 50 mg/L solutions. The authors suggest that this high efficiency can be explained by the material’s larger surface area, allowing greater interaction with pollutants, as well as chemical characteristics and better structural organization that optimize energy transport.

Given these results, this catalyst is certainly a strong candidate for investigating BPA photodegradation on larger scales and under different environmental conditions, considering the presence of other pollutants and potential molecules with affinity. Since the study focuses exclusively on BPA removal, further research could reinforce the findings and validate the practical applicability of this new photocatalyst. The full article, "Facile green synthesis of highly efficient carbon nanospheres@g-C₃N₄ catalysts for photodegradation of Bisphenol A", is available at: https://doi.org/10.1016/j.cattod.2025.115201.

 

Texto por Milena Rossales Castro.