Cientistas usam grafeno para tornar a água do mar potável
Pesquisadores britânicos encontraram uma maneira de transformar o material em uma “peneira molecular”Cientistas da Universidade de Manchester, na Inglaterra, podem ter encontrado uma solução para um problema que já afeta 1,2 bilhão de pessoas no mundo. Eles descobriram como usar o grafeno para remover o sal da água do mar e permitir o seu consumo.
Em estudo publicado na revista Nature Nanotechnology, os pesquisadores revelam que criaram um tipo de “peneira molecular” com membranas de óxido de grafeno modificadas. Durante um processo de filtragem de água salinizada, estas finas camadas do material foram usadas para que moléculas selecionadas (como as da água) saíssem, enquanto outras (como as do sal) fossem retidas.
A pesquisa britânica é uma continuação de outro estudo também desenvolvido por cientistas da Universidade de Manchester. No artigo anterior, as membranas de óxido de grafeno já haviam demonstrado potencial de filtragem de moléculas orgânicas e grandes sais.
Aperfeiçoamento do material
Contudo, na época, o material ainda não era capaz de peneirar sais comuns. Isso porque, quando a membrana era imersa em água, ela inchava e deixava que pequenos sais fluíssem juntamente com a água, bloqueando apenas moléculas maiores.
Com o novo estudo, os cientistas conseguiram frear o inchaço da membrana. Para isso, eles implantaram um tipo de parede, feita de resina epóxi, em cada lado do material. Assim, os pesquisadores puderam controlar com precisão os poros do material para que sais comuns de água salgada fossem peneirados e a água se tornasse segura para beber.
“A concretização de membranas escaláveis com tamanho de poro uniforme até à escala atômica é um passo significativo e abrirá novas possibilidades para melhorar a eficiência da tecnologia de dessalinização”, disse Rahul Nair, um dos autores da pesquisa, em um comunicado da instituição.
Dessalinização
De acordo com Nair, o próximo passo da pesquisa é testar a nova membrana em uma escala industrial. Além disso, os autores esperam desenvolver ainda mais a tecnologia para que ela seja capaz de filtrar íons. “Demonstramos também que existem possibilidades realistas de ampliar a abordagem descrita e produzir em massa membranas à base de grafeno com tamanhos de peneira requeridos”, disse o autor.
As Nações Unidas estimam que 14% da população mundial terá que lidar com a escassez de água em 2025. Atualmente, duas técnicas de dessalinização são largamente usadas: o multi-estágio de destilação, em que uma porção de água em vapor é aquecida e passa por diversas trocas de calor, e a osmose reversa, que usa uma bomba de alta pressão para remover íons e partículas da água potável.
Entretanto, segundo Ram Devanathan, pesquisador que escreveu um artigo que acompanhou o estudo, tais métodos de dessalinização usam muita energia e, consequentemente, causam grande impacto ambiental. “Além disso, a produção de energia consome grandes quantidades de água e cria águas residuais que precisam ser tratadas com mais energia.”
Desse modo, o óxido de grafeno pode fornecer uma solução que, além de mais barata, pode ajudar a salvar o meio ambiente.
No vídeo abaixo (em inglês), os cientistas britânicos explicam como funcionam as membranas de óxido de grafeno:
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