Nanotecnologia e fungos: revolução na remoção de metais pesados da água

A poluição de cursos de água naturais tem se tornado uma das principais preocupações globais em decorrência da rápida industrialização, práticas agrícolas e industriais ineficientes, além do aumento exponencial da população humana e suas atividades. Especificamente, a poluição por metais pesados, como cobre, zinco e manganês, representa um risco tanto para os ecossistemas quanto para a saúde humana, uma vez que podem se acumular no ambiente e persistir por longos períodos. 

Diante desse cenário, o desenvolvimento de tecnologias capazes de remover esses contaminantes de forma eficiente e sustentável tem se tornado uma prioridade científica com o passar do tempo. Métodos tradicionais de tratamento de efluentes, embora amplamente utilizados, podem apresentar limitações relacionadas ao alto custo, geração de resíduos secundários e baixa eficiência na remoção de certos poluentes. 

Nesse contexto, a nanotecnologia tem se destacado como uma alternativa promissora para essa questão ambiental tão relevante. As propriedades físico-químicas únicas como alta área superficial e elevada capacidade de adsorção dos nanomateriais têm feito com que estes sejam investigados para aplicações ambientais, especialmente para remoção de metais pesados presentes em efluentes industriais. 

Um estudo recente explorou o potencial de nanopartículas de óxido de ferro (IONPs) produzidas por meio de um processo biológico utilizando fungos. Nesse trabalho, pesquisadores isolaram diferentes espécies fúngicas presentes em efluentes industriais contaminados e avaliaram a sua capacidade de produção de nanopartículas. Entre as cepas analisadas, o fungo Aspergillus niger AUMC 16028 apresentou maior eficiência e potência na biossíntese dessas nanopartículas. Ele foi isolado de efluentes industriais no Egito, demonstrando uma resistência natural a metais pesados, o que o torna um candidato ideal para processos de biorremediação. Além disso, o fungo pode atuar como um verdadeira “biofábrica” verde e sustentável, uma vez que produz grande quantidade de biomassa, secretando grandes quantidades de enzimas redutoras e proteínas que facilitam a biossíntese extracelular, além de apresentar fácil manuseio e baixas exigências nutricionais. 

Após a produção, as IONPs foram caracterizadas por diferentes técnicas analíticas, incluindo espectroscopia no infravermelho, difração de raios X, microscopia eletrônica de varredura e de transmissão. Estes métodos permitiram confirmar a formação e as características estruturais das nanopartículas obtidas por meio do processo biológico de micossíntese (síntese utilizando fungos).

Em seguida, os pesquisadores avaliaram a capacidade das nanopartículas produzidas de remover metais pesados de amostras de águas residuais sintéticas – preparadas em laboratório – e industriais. Conforme ilustrado no Gráfico 1, os resultados mostraram que o material foi capaz de remover diferentes íons metálicos: em águas residuais sintéticas, as nanopartículas apresentaram uma eficiência de 92% na remoção do cobre e 84% de manganês. Em efluentes industriais reais, as IONPs produzidas pelo agente fúngico removeram 90% do ferro e 78% do zinco. 

Esses resultados indicam que o uso de fungos no processo de síntese de IONPs representa uma abordagem significativamente mais sustentável, uma vez que reduz o uso de reagentes químicos agressivos normalmente empregados na produção tradicional de nanomateriais, como o borohidreto de sódio (NaBH₄) e a hidrazina (N₂H₄), amplamente utilizados na síntese química de nanopartículas, mas associados a riscos toxicológicos e ambientais.

Embora os resultados sejam promissores, os autores destacam que ainda são necessários estudos adicionais para ampliar a aplicação dessa tecnologia em escala industrial. Pesquisas futuras deverão investigar aspectos como: segurança ambiental, efeitos toxicológicos, bem como a viabilidade de produção em larga escala.

Ainda assim, o desenvolvimento de nanopartículas produzidas por microrganismos representa um avanço importante na área da nanobiotecnologia ambiental, oferecendo novas possibilidades para o tratamento de efluentes contaminados e contribuindo para a preservação dos recursos hídricos.

Confira o artigo na íntegra para saber mais: Nano-bioremediation of metal-polluted industrial wastewater using myco-synthesized iron oxide nanoparticles derived from Aspergillus niger AUMC 16028