Dessalinização da água com ‘peneira molecular’ a partir do uso do grafeno

Segundo estimativas da ONU, em todo o mundo, cerca de três em cada dez pessoas — em um total de 2,1 bilhões — enfrentam a escassez de água potável e, até 2025, este mesmo problema atingirá cerca de 14% da população mundial. Esses números se tornam ainda mais alarmantes se considerarmos o crescimento da população mundial, o crescimento da desigualdade social e os efeitos das mudanças climáticas que continuam a reduzir os reservatórios que abastecem as cidades.

Tendo em vista este cenário, países mais desenvolvidos investem seus recursos em tecnologias de dessalinização como alternativa, e foi a partir daí que surgiu a solução da dessalinização da água a partir do emprego do grafeno, constituído unicamente por Carbono (assim como o diamante e o grafite), um excelente condutor de calor e eletricidade, transparente, muitas das vezes considerado o material mais leve, mais forte e mais fino — uma vez que possui a espessura de um átomo e, para se ter ideia, 3 milhões de camadas de grafeno empilhadas têm altura de apenas 1 milímetro — já encontrado.

 

 

A alternativa para a dessalinização da água com o emprego do grafeno se dá a partir da utilização de finas membranas de óxido de grafeno, já que para tornar a camada normal de grafeno permeável, é preciso fazer pequenos buracos uniformes com menos de um nanômetro para que ela possa ser usada na dessalinização sem que os sais escapem por eles, necessidade muito difícil de ser atendida. No entanto, óxido de grafeno é, por si só, uma membrana com buracos pequenos e uniformes o bastante para não deixar passar nanopartículas, moléculas orgânicas e sais de cristais grandes, além de poder ser produzido facilmente em laboratório, o que o torna muito mais atraente para tal necessidade.

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De início, foi constatado que a membrana, quando imersa em água, inchava, o que deixava que pequenos sais fluíssem juntamente com a água, bloqueando apenas moléculas maiores. A solução encontrada, então, foi a aplicação de uma resina epóxi nos dois lados da membrana, artifício que foi capaz de frear o inchaço e, melhor ainda, ajustá-lo para deixar passar mais ou menos sais. Como próximo passo, espera-se desenvolver ainda mais a tecnologia para que ela seja capaz de filtrar íons.

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A viabilidade dessa tecnologia é de grande importância para torná-la acessível a países de menor desenvolvimento que são os que de fato mais sofrem com a questão da escassez de água potável, principalmente a população mais carente desses, tudo por conta da desigualdade existente em escala global e territorial.

Outro ponto a se destacar dessa alternativa é que, em comparação com os métodos utilizados atualmente, a membrana de grafeno é menos dispendiosa, tanto em questões econômicas, o que pode favorecer países menos ricos, quanto em questões energéticas, já que as duas técnicas de dessalinização que são largamente usadas atualmente, o multi-estágio de destilação e a osmose reversa, usam muita energia e, consequentemente, causam grande impacto ambiental, energia cuja produção consome grandes quantidades de água e cria águas residuais que precisam ser tratadas com mais energia.

Fonte: BBC, Revista Galileu, Portal Tratamento de Água, Instituto de Engenharia

 

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