Nanorremediação como alternativa à contaminação de mineração: o caso do México

Apesar do crescente interesse na aplicação de nanotecnologias no setor produtivo, grande parte dos estudos é voltada para o beneficiamento econômico e para o ganho de eficiência que essas tecnologias são capazes de proporcionar para as empresas, muitas vezes, deixando em segundo plano os potenciais riscos sociais, ambientais e à saúde que elas também carregam. 

Embora a mineração seja um dos setores que mais se beneficiam do uso de tecnologias, é notório que também se configura como um dos mais degradantes e contaminantes do ponto de vista ambiental. Além disso, os avanços tecnológicos desse setor são fortemente voltados para cibersegurança, IA e equipamentos automatizados, deixando de lado, muitas vezes, tecnologias focadas no reaproveitamento de resíduos e na descontaminação ambiental. 

Nesse sentido, pesquisadores da Universidade Autônoma de Zacatecas (México) investigaram o potencial de diferentes nanotecnologias para remediar a contaminação por metais pesados provenientes da atividade mineradora, avaliando os avanços científicos na área, bem como as possibilidades reais de aplicação por parte das corporações mineradoras. 

O elemento que mais desperta atenção é o arsênio, presente em 46,4% dos casos analisados, devido ao seu alto fator de toxicidade, uma vez que a exposição humana a esse metaloide pode induzir lesões na pele, câncer e efeitos nocivos nos sistemas respiratório, circulatório, nervoso e reprodutivo. Zinco, cromo, cádmio, chumbo e cobre também aparecem com frequência entre os contaminantes estudados, todos capazes de causar danos relevantes ao ambiente e aos seres humanos.  

Considerando os métodos empregados, o ferro de valência zero em nanoescala (nZVI) desponta como principal alternativa de remediação, presente em 46,4% dos casos, por se tratar de um metal reativo e não tóxico, utilizado para remover diferentes tipos de contaminantes, incluindo compostos clorados, pesticidas organoclorados e íons de metais pesados como arsênio e cromo. 

Além do nZVI, outros materiais também vêm sendo empregados, como nanotubos de carbono, dióxido de titânio nanocristalino, nanopartículas de diferentes tipos (de óxido de manganês, óxido de zircônio, prata e goethita), óxidos de ferro, a exemplo da magnetita, que apresenta excelentes resultados na regulação da concentração de zinco, cádmio e cobre na água, e nanopartículas à base de sulfeto de ferro, reconhecidas pela sua capacidade de imobilização de metais bivalentes. 

O solo é o meio mais visado por essas técnicas, presentes em 85,7% dos casos analisados, seguido pela água (42,9%) e pelo ar (17,9%). Entre as aplicações do nZVI, 91,7% concentram-se na remediação do solo, sobretudo em rejeitos de mineração.

Quanto à eficácia, os resultados indicam que a redução de contaminantes pelo nZVI é maior nas primeiras 72 horas após a aplicação, como indicado na Figura 1, sendo necessárias ao menos duas aplicações para imobilizar totalmente a disponibilidade dos metais pesados.

Por outro lado, sua rápida aglomeração e forte reatividade podem reduzir a fertilidade do solo, prejudicando a regeneração das plantas, razão pela qual alguns pesquisadores recomendam associá-lo a técnicas complementares, como o biocarvão ou a fitorremediação, além do uso de estabilizadores, como o alginato de sódio e a carboximetilcelulose, que aumentam a eficácia na remediação de cromo. 

O México é um dos maiores países mineradores do mundo, tendo sido, em 2019, o sexto maior produtor de zinco e o quinto de chumbo, além de ter se tornado o principal produtor mundial de prata em 2020. Apesar dessa dimensão, as normas oficiais mexicanas que regulam as operações mineradoras limitam-se a exigir o monitoramento de rejeitos e sistemas de lixiviação, sem estabelecer qualquer obrigatoriedade de remediação de áreas contaminadas, o que reduz o incentivo das empresas para adotar essas tecnologias.  

Portanto, apesar de a nanorremediação ser uma tecnologia ainda relativamente nova, os altos custos de desenvolvimento e aplicação, somados à falta de rigor nas legislações, não têm incentivado o seu desenvolvimento, muito menos a sua adoção como estratégia cotidiana das empresas mineradoras nas etapas finais de suas operações. Ainda assim, o nZVI combinado a outros mecanismos configura-se como alternativa viável e promissora para conter metais pesados com o mínimo impacto possível aos ambientes remediados, sobretudo ao solo e à água, dadas suas implicações econômicas e ambientais.

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Nanoremediación: Alternativa a la Contaminación Minera en México