I semi di moringa possono contribuire a rimuovere le microplastiche dall’acqua

I risultati sono stati pubblicati su ACS Omega , una rivista della Società Chimica Americana.

La moringa è originaria dell’India e cresce bene in molte regioni tropicali. Le sue foglie e i suoi semi sono ampiamente consumati come alimento grazie al loro valore nutrizionale. Gli scienziati studiano da anni anche i semi per il loro potenziale ruolo nella purificazione dell’acqua.

L’estratto di semi di moringa agisce come un trattamento chimico.

“Abbiamo dimostrato che l’estratto salino dei semi ha un’efficacia simile al solfato di alluminio, utilizzato negli impianti di depurazione per coagulare l’acqua contenente microplastiche. In acque più alcaline, ha addirittura superato le prestazioni del prodotto chimico”, afferma Gabrielle Batista, prima autrice dello studio. La ricerca è stata condotta durante il suo master nel programma di specializzazione post-laurea in Ingegneria Civile e Ambientale (PPGECA) presso la Facoltà di Ingegneria di Bauru (FEB) dell’UNESP.

Lo studio è stato condotto da Adriano Gonçalves dos Reis, professore presso l’ICT-UNESP e presso il PPGECA della FEB-UNESP. È anche a capo del progetto “Filtrazione diretta e in linea per la rimozione delle microplastiche dall’acqua potabile”, finanziato dalla FAPESP.

“L’unico inconveniente riscontrato finora riguardo al solfato di alluminio è l’aumento della materia organica disciolta, la cui rimozione potrebbe rendere il processo più costoso. Tuttavia, su piccola scala, ad esempio in proprietà rurali e in piccole comunità, il metodo potrebbe essere utilizzato in modo economico ed efficiente”, afferma Reis.

Come la coagulazione aiuta a rimuovere le microplastiche

La ricerca si è concentrata sulla filtrazione in linea, un metodo in cui l’acqua viene prima trattata con un coagulante e poi fatta passare attraverso un filtro a sabbia. Questo approccio funziona al meglio per acque a bassa torbidità, ovvero relativamente limpide e che richiedono un minor numero di fasi di trattamento preliminare.

La coagulazione gioca un ruolo chiave perché le microplastiche e altri contaminanti presentano una carica elettrica negativa. Questo fa sì che si respingano a vicenda, impedendone la facile cattura durante la filtrazione. I coagulanti, tra cui l’estratto di sale di moringa (che può essere preparato in casa) e il solfato di alluminio, neutralizzano queste cariche. Di conseguenza, le particelle si aggregano, formando agglomerati più grandi che possono essere rimossi più facilmente.

Precedenti studi dello stesso gruppo di ricerca hanno dimostrato l’efficacia dei semi di moringa durante l’intero ciclo di trattamento, comprese le fasi di flocculazione, sedimentazione e filtrazione. Luiz Gustavo Rodrigues Godoy, primo autore dello studio, ha conseguito la laurea magistrale presso la FEB-UNESP con il supporto della FAPESP.

Test di laboratorio con acqua contaminata da microplastiche

Per valutare il metodo, il team ha aggiunto microplastiche di cloruro di polivinile (PVC) all’acqua del rubinetto.

Il PVC è stato scelto perché è considerato una delle plastiche più dannose per la salute umana, con note proprietà mutagene e cancerogene. È inoltre comunemente presente sulle superfici dei corpi idrici e può persistere anche dopo i trattamenti convenzionali.

I ricercatori hanno esposto il PVC alle radiazioni ultraviolette per simulare l’invecchiamento naturale e riprodurre al meglio le caratteristiche delle microplastiche reali.

L’acqua contaminata è stata quindi sottoposta a coagulazione e filtrazione utilizzando un sistema Jar Test, che simula i processi di trattamento delle acque su piccola scala. I risultati sono stati confrontati con campioni trattati con solfato di alluminio.

Per misurare l’efficacia, il team ha utilizzato la microscopia elettronica a scansione (SEM) per contare le particelle di microplastica prima e dopo il trattamento. Hanno anche analizzato le dimensioni degli aggregati di particelle formatisi utilizzando una telecamera ad alta velocità e misurazioni laser. Entrambi i trattamenti hanno mostrato livelli simili di rimozione delle microplastiche.

Test della Moringa in fonti d’acqua reali

I ricercatori stanno ora testando l’estratto di semi di moringa sull’acqua prelevata dal fiume Paraíba do Sul, che rifornisce São José dos Campos. Finora, i risultati suggeriscono che il metodo è efficace anche nel trattamento di acque naturali.

“L’uso di coagulanti a base di alluminio e ferro è oggetto di crescente attenzione da parte degli enti regolatori e suscita sempre più preoccupazioni per la salute, poiché non sono biodegradabili, lasciano residui tossici e comportano un rischio di malattie. Per questo motivo, la ricerca di alternative sostenibili si è intensificata”, conclude Reis.

I risultati evidenziano la moringa come un’opzione promettente e più sostenibile per ridurre le microplastiche nell’acqua potabile, soprattutto nelle comunità più piccole dove i costi e l’accessibilità rappresentano problematiche cruciali.