Oxigénio medicinal não deveria ser um bem de luxo. Cientistas procuram forma mais barata de produzi-lo

Divyakant Solanki / EPA

Uma equipa de investigadores está a tentar produzir oxigénio medicinal de uma forma mais barata. O acesso a este tipo de oxigénio é de extrema importância face à pandemia de covid-19.

As pessoas podiam considerar o oxigénio um direito básico. Mas a pandemia revelou que o acesso ao oxigénio — na forma pura, para uso médico — é um bem de luxo na maioria dos países de baixo e médio rendimentos.

Conseguir acesso a oxigénio puro para tratamentos médicos é um negócio complicado, caro e frequentemente muito perigoso. A situação atual na Índia é um alerta dessa questão. A segunda onda de covid-19 atingiu fortemente o país, o número total de mortes acaba de ultrapassar a marca de 200 mil. O oxigénio está em falta.

Por causa da atual emergência, os cidadãos indianos recorreram ao mercado negro para comprar oxigénio muito acima do preço normal.

Isto aconteceu em parte devido à maneira como o oxigénio é produzido, armazenado e transportado ao redor do mundo. É por isso que cientistas estão a trabalhar para encontrar uma alternativa mais barata.

Entraves

O oxigénio é obtido principalmente do ar liquefeito. Os engenheiros transformam o ar que respiramos em líquido, usando uma combinação de processos que arrefecem os gases até que se condensem. Depois de liquefazer a mistura, eles usam a destilação — o mesmo processo usado para fazer whisky e gim — para separar o ar nos seus diferentes componentes, o oxigénio entre eles.

Este processo requer enormes quantidades de energia e enormes instalações industriais, por isso é limitado a apenas algumas áreas do mundo, a maioria delas no norte global. O oxigénio líquido deve ser armazenado e transportado sob grande pressão, criando sérios problemas logísticos e de segurança.

Isto significa que o principal entrave da produção de oxigénio são as garrafas. Os EUA dependem de tubos pesados para transportar oxigénio pressurizado. Na Europa, o transporte é feito principalmente através de oxigénio líquido transportado em grandes tanques. Para países de baixo rendimento, a distribuição é feita em garrafas.

Mas o mercado de garrafas de oxigénio é controlado por apenas um punhado de empresas químicas. Usar garrafas também adiciona outra camada de preocupações de segurança, já que manuseá-las corretamente requer várias medidas de precaução e treino adequado.

Os países em desenvolvimento, portanto, carecem tanto da infraestrutura necessária para produzir oxigénio líquido quanto para transportá-lo de forma fácil e barata para um hospital.

A partir do nada

Outra forma de “fazer” oxigénio é através de concentradores, dispositivos que removem seletivamente o azoto — o gás que constitui 78% da nossa atmosfera — através de uma série de membranas, materiais porosos e filtros. Eles começaram a ser produzidos em meados dos anos 70, e a tecnologia está muito bem estabelecida.

Estes dispositivos transformam o ar num fluxo de gás enriquecido com oxigénio, normalmente acima de 95% (o resto é formado principalmente de árgon). Isto geralmente é bom o suficiente para respiradores e ventiladores.

A vantagem de um concentrador é que ele pode ser produzido como um pequeno dispositivo para ser usado em hospitais ou lares de idosos. Existem agora concentradores comercialmente disponíveis, mas são caros e difíceis de produzir nos países em desenvolvimento.

É por isso que cientistas estão a procurar soluções. Uma equipa de investigadores estuda novos tipos de materiais que armazenam e separam gases, alguns dos quais fornecem soluções potencialmente acessíveis para dispositivos como concentradores de oxigénio.

Eles desenvolveram dois tipos principais de materiais — zeólitos (cristais de silício, alumínio e oxigénio) e estruturas metalorgânicas (geralmente chamadas de MOFs). Ambos são materiais altamente porosos; pode imaginá-los como esponjas em miniatura do tamanho de uma molécula.

Como esponjas, esses materiais porosos absorvem mais fluidos do que imagina intuitivamente. Embora os milhões de poros dentro de zeólitos e MOFs possam parecer minúsculos, a sua área de superfície total é monumental. Na verdade, um grama de certos MOFs apresenta uma área de superfície de mais de 7.000 metros quadrados.

Pequenas quantidades de zeólitos e MOFs podem armazenar grandes quantidades de fluidos, geralmente gases, e têm sido usados no armazenamento de gás, purificação, captura de carbono e recolha de água.

Os investigadores desenvolveram um protótipo inicial que funciona e esperam ter um protótipo final pronto em dois meses e, depois disso, precisarão de procurar aprovação médica.

Os cientistas esperam que as vantagens de um dispositivo concentrador de oxigénio barato sobrevivam à pandemia. O fornecimento de oxigénio é fundamental para tratar a pneumonia infantil e as doenças pulmonares crónicas — ambas condições que matam mais pessoas no mundo do que a SIDA ou a malária. Todos deveriam ter acesso a oxigénio, e uma tecnologia como esta poderia um dia ajudar a oferecer esse acesso.

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