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ToxMix - Toxicidade de misturas de solventes alternativos com potencial industrial
Investigador Responsável - Fernando J. Mendes Gonçalves
Programa - Projetos de Investigação Científica e Desenvolvimento Tecnológico - 2014 (PTDC/ATP-EAM/5331/2014)
Período de Execução - 2016-01-01 - 2018-12-24 (36 Meses)
Entidade Financiadora - FCT - Fundação para a Ciência e a Tecnologia
Financiamento para o CESAM - 146814 €
Financiamento Total - 146814 €
Instituicão Proponente - Universidade de Aveiro


Nos últimos anos, os líquidos iónicos (ILs), surfactantes e uma nova classe de solventes derivados de ILs, os solventes eutécticos (DES), atraíram a atenção da comunidade científica, especialmente no desenvolvimento de solventes com excelentes propriedades tecnológicas, de baixo custo e com reduzido impacto ambiental. Devido às propriedades dos surfactantes e ao fácil ajuste das propriedades químicas e físicas dos ILs e DES, pela sua modificação estrutural, estes solventes constituem meios altamente específicos para uma abordagem inovadora, no âmbito da Química Verde. O uso de solventes alternativos (ILs, DES e surfactantes) é uma via excelente para diferentes tipos de processos químicos, sendo as suas aplicações extremamente variadas (como é o caso da biocatálise, da indústria dos polímeros, e em processos de separação e purificação), principalmente em sistemas aquosos bifásicos. Estes solventes podem ser usados para separar e purificar uma grande variedade de biomoléculas, como aminoácidos, princípios ativos medicamentosos, alcalóides e estruturas químicas mais complexas (proteínas, enzimas e anticorpos). Estes sistemas de extração líquido-líquido são normalmente formados pela conjugação de diferentes solventes e aditivos (isto é, sais) em certas concentrações e condições de processamento; por exemplo, combinações IL-sal, surfactante-sal e DES-sal. No entanto, apesar do estudo do comportamento ambiental de solventes alternativos (ILs, surfactantes e DES), pouco se sabe sobre o impacto ambiental de LIs e surfatantes, em particular, de DES e das misturas destes solventes, constituindo um importante obstáculo para a sua ampla aplicação industrial e registo internacional (ex., conformidade com a diretiva REACH UE). Os dados sobre a sua (eco)toxicidade, biodegradabilidade, bioacumulação, e distribuição em compartimentos ambientais, são escassos, precisando de ser ampliados, de modo a melhorar o conhecimento sobre solventes alternativos eficientes no que diz respeito à sua capacidade extrativa, mas mais seguros e ambientalmente favoráveis. Apesar do conhecimento atual, nomeadamente desenvolvido por membros desta equipa, relativos à toxicidade de ILs em organismos de diferentes compartimentos ambientais [bactérias, microalgas de água doce (R. subcapitata e C. vulgaris), invertebrados de coluna de água (D. magna e D. longispina)], o impacto ambiental das misturas de solventes alternativos é ainda praticamente desconhecido. Assim, este projeto propõe um estudo integrado sobre o impacto ambiental de ILs, surfactantes e DES de importância industrial, individualmente e sob a forma de várias combinações de sais + ILs, ILs + surfactantes, DES + sais e surfactantes + sais, obtidos comercialmente e sintetizados no laboratório da equipa. Os resultados de cada tarefa serão integrados, constituindo uma abordagem abrangente sobre a sustentabilidade ambiental dos ILs, surfactantes e DES e da mistura desses solventes alternativos. Pretende-se obter dados detalhados sobre as propriedades físicas e químicas destes ILs, surfactantes, e DES, e uma base de dados, em paralelo, sobre a sua toxicidade, considerando as diferentes misturas. Estes dados são fundamentais no desenvolvimento de uma ferramenta de modelação para prever a toxicidade (impacto ambiental ao nível do compartimento aquático) de ILs, surfactantes, DES e suas misturas. Finalmente, como principal resultado, pretende-se identificar pelo menos quatro solventes alternativos ambientalmente seguros e de elevada eficiência no que diz respeito à sua capacidade. Os resultados são relevantes para utilização ambientalmente segura de ILs, DES, surfactantes e suas misturas. Por outro, será produzida informação essencial para o desenvolvimento de competências no domínio da toxicidade de misturas, estritamente necessárias no registo e patente de tecnologias industriais, relativamente ao impacto ambiental de efluentes aquosos (na sua maioria matrizes complexas de misturas dos solventes alternativos).




Membros neste projecto
Ana Marta Gonçalves
Investigadora
Fernando J. Mendes Gonçalves
Investigador Responsável
Joana Luísa Pereira
Investigadora

Financiamento do CESAM: