Warning: Can´t query withouht Handler... in /ud121/services/mtbrandao/site/_global_includes_w3.ud121 on line 68 Tecnologia Renishaw Usada Para Identificar Microplásticos No Meio Ambiente - MT Brandão, Lda.

Tecnologia Renishaw usada para identificar microplásticos no meio ambiente

Poderá a borracha e plástico de pneus, levada para rios e correntes, estar a contribuir para a poluição em águas residuais? Um grupo de cientistas da Dinamarca está a usar um sistema da Renishaw para descobrir.
Os microplásticos são partículas pequenas, difíceis de detetar, que fazem o seu caminho - de produtos e embalagens - para o meio ambiente e causam significativa poluição. O Instituto Tecnológico Dinamarquês (DTI, Aarhus, Dinamarca) está a usar um sistema de espectroscopia Raman Renishaw para caracterizar a extensão da poluição microplástica que entra nos sistemas dinamarqueses de águas residuais e pluviais.
 
A DTl é uma organização sem fins lucrativos que trabalha com empresas privadas e do setor público para desenvolver e implementar novas tecnologias, incluindo a remoção de partículas de plástico do ambiente aquoso. Já desenvolveu um método de pesquisa válido para determinar a presença de microplásticos, que são difíceis de identificar e caracterizar.
Morten Bormann Nielsen e os seus colegas da Divisão de Ciências da Vida estão atualmente a desenvolver novas tecnologias e métodos para uso no setor ambiental. Ao descrever o seu trabalho, o Dr. Nielsen disse: “Em escalas abaixo de 100 µm (a largura de um cabelo), é impossível determinar se uma partícula é feita de plástico, borracha, pedra, vidro ou matéria orgânica, com base na sua aparência visual apenas. Portanto, deve-se utilizar uma técnica de caracterização que forneça informações químicas sobre a amostra investigada. Fazer o contrário levará a uma super estimativa ou subestimativa do número e tipos de microplástico presentes numa amostra”.
 

Renishaw inVia ™ Qontor® Raman

Para superar esse problema, o grupo de pesquisa escolheu um sistema de análise abrangente na forma de um microscópio Renishaw inVia ™ Qontor® Raman. Este grupo tem mais de dez anos de experiência a trabalhar com sistemas Raman da Renishaw.

O Dr. Nielsen continuou: “Queríamos caracterizar a extensão da poluição microplástica que entrava nos sistemas dinamarqueses de águas residuais e pluviais, assim como o grau em que essas partículas podem ser retidas com diferentes tecnologias. Também queríamos ser capazes de identificar partículas microplásticas e microborrachas de pneus, pois a Agência de Proteção Ambiental da Dinamarca estimou que até 60% de todos os microplásticos que entram no oceano da Dinamarca são originários dessa fonte - primariamente através do escoamento de água das estradas pluviais.”

A garantia de contagens válidas de microplásticos a partir de amostras ambientais é extremamente desafiadora, em parte porque as partículas de interesse constituem uma fração minúscula de cada amostra (da ordem de 150 miligramas por metro cúbico de água residual). Durante o isolamento das partículas de plástico, deve-se ter cuidado para evitar a contaminação, e a matéria orgânica deve ser removida para que não proteja as partículas. Isso requer um processo químico delicado que não degrada as partículas. A DTI possui alto nível de especialização e equipamentos avançados necessários para isso.

 

Realizar experiências altamente automatizadas e eficientes

Eles usam o microscópio InVia Qontor Raman porque permite realizar experiências altamente automatizadas e eficientes em amostras contendo microplásticos. Há muitas características essenciais do sistema inVia que torna isso possível, principalmente montagens de microscópio óptico de grande área para determinação de partículas, medições Raman em lote com movimento automático de estágio no centro de cada partícula e foco automático em partículas irregulares com foco no LiveTrack ™ tecnologia de rastreamento.

Segundo o Dr. Nielsen, “a velocidade do sistema inVia Qontor é uma parte essencial da capacidade de obter informações químicas sobre os muitos milhares de partículas que estão naturalmente presentes em amostras retiradas do ambiente. Apesar das etapas de preparação da amostra projetadas para remover areia e matéria orgânica, a grande maioria de todas as partículas microscópicas em águas residuais e pluviais ainda não é plástica. Por isso, é essencial medir muitos milhares de partículas individuais na amostra para obter resultados estatisticamente válidos. Usando os recursos do sistema inVia Qontor, é possível realizar essas medições durante a noite, economizando muito tempo valioso.”

 

O sistema inVia é extremamente versátil

“O sistema inVia é extremamente versátil quando se trata de caracterização química em todos os campos relacionados à ciência da vida. Luto para pensar em qualquer outro instrumento único que seja tão útil em amostras tão diversas quanto produtos farmacêuticos, plásticos, revestimentos de madeira, bactérias, tecidos ou tintas. Às vezes, comparamos com um synchrotron, na medida em que ele realmente permite recolher grandes quantidades de dados de alta qualidade num curto período – só que este encaixa-se numa mesa e não num campo de futebol. Além da espectroscopia de alta qualidade que o sistema oferece, o estágio motorizado é minha parte favorita do sistema. Ao longo da minha carreira científica, tenho usado muitas marcas diferentes de xy-stages, e muito poucas delas chegam perto da confiabilidade e velocidade do estágio Renishaw. Sendo uma parte essencial para permitir medições em lote e mapeamento, vale a pena destacar.”
O DTI já desenvolveu e implementou com sucesso um método para quantificar microplásticos em águas residuais e usou-o para demonstrar uma taxa de retenção de pelo menos 99% em duas estações de tratamento de águas residuais dinamarquesas.

 

Desenvolveram ainda mais o protocolo de medição para que ele possa diferenciar corretamente partículas finas de pneus, asfalto e matéria orgânica. Como resultado, estão muito próximos de serem capazes de caracterizar completamente todas as partículas numa amostra e classificá-las como microplásticos, microborrachas ou de origem natural - todas usando o mesmo método e sem necessidade de preparação de amostra intermediária. Tanto quanto eles sabem, isso não foi feito em mais nenhum lugar anteriormente.

O método combinado está a ser usado agora para quantificar a quantidade de microplásticos e microborrachas na água da chuva em diferentes locais na Dinamarca. Um exemplo que destaca todas as partículas maiores que 10 µm, classificadas de acordo com seu tipo, é dado na Figura 1. Aqui, os diferentes tipos de plásticos identificados são destacados em cores, enquanto todas as partículas não-plásticas são pretas. Das mais de 4000 partículas medidas, apenas 33 correspondem a um dos onze tipos de plástico de referência mais usados, ressaltando a necessidade de uma amostragem muito minuciosa. Exemplos de espectros gravados de cada partícula de plástico e do espectro de referência correspondente para quatro tipos de plástico são mostrados como inserções na Figura 1: Laranja: PTFE (Teflon ™), Verde: Polietileno tereftalato (poliéster), Vermelho: Polietileno e Ciano: Polipropileno.

 

Figura 1

Figura 1: Montagem do microscópio, medindo 5,2 mm por 5,3 mm, de uma amostra de água da chuva, após o pós-processamento para identificar todas as partículas maiores que 10 µm. A grande maioria das partículas não é de plástico (preto). As inserções mostram partículas microplásticas identificadas por correspondência espectral com diferentes tipos de plásticos de referência. Laranja: PTFE (Teflon ™), Verde: Polietileno tereftalato (poliéster), Vermelho: Polietileno, Ciano: Polipropileno.

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