Grande parte do mundo segue enfrentando uma importante seca causada pela crise climática, que tem aumentado os fenômenos meteorológicos extremos, como as ondas de calor, no último ano. No entanto, a tecnologia para purificar água tem se mostrado como uma grande aliada para combater essa situação.
A última inovação nesse campo vem de Hong Kong, onde foi criado um invento que purifica a água 10 vezes mais rápido, utilizando até 80% menos energia.
Uma equipe de pesquisadores, liderada pelo professor Chuyang Tang, catedrático do Departamento de Engenharia Civil da Faculdade de Engenharia da Universidade de Hong Kong (HKU), desenvolveu uma inovadora membrana de nanofiltração que utiliza seda natural, um material sustentável, forte e biodegradável.
Essa tecnologia inovadora poderia transformar completamente o processo de purificação e tratamento da água, um recurso cada vez mais escasso.
### Avanços na nanofiltração com seda natural
As membranas de nanofiltração não são novas; são amplamente utilizadas em aplicações como o tratamento de águas residuais industriais ou a filtração de água em casa.
Essas membranas eliminam uma ampla gama de contaminantes, incluindo metais pesados, moléculas orgânicas e microorganismos, enquanto permitem a passagem de água e íons minerais benéficos como o cálcio e o magnésio, essenciais para a saúde humana. No entanto, apresentam um problema que essa inovadora membrana resolve.
A nanofiltração é um processo pelo qual um fluido passa por uma membrana semipermeável a uma determinada pressão, separando as moléculas de acordo com seu tamanho.
Os métodos atuais exigem pressões extremamente altas, de até 10 bar, o que implica em um alto custo energético e a necessidade de equipamentos volumosos. É aqui que entra a inovação do professor Tang e sua equipe.
### Inovação e eficiência energética
A equipe criou uma membrana de nanofiltração de seda com uma camada de rejeição enrugada e sem defeitos, capaz de purificar a água a uma pressão muito mais baixa. Isso é alcançado utilizando um vácuo parcial de menos de 1 bar em vez de alta pressão.
Esse enfoque reduz drasticamente o consumo de energia e simplifica o equipamento necessário, resolvendo os três problemas principais das membranas de nanofiltração convencionais.
Durante os testes, o modelo de seda natural alcançou um fluxo de água de 56,8 litros por metro quadrado por hora a uma pressão de vácuo de menos de 1 bar, permitindo a passagem de minerais benéficos e rejeitando 99% dos contaminantes orgânicos da água.
Os pesquisadores também indicaram que a membrana de seda rejeitou os compostos perfluorados (PFAS), conhecidos como “compostos eternos”, que estão presentes em diversos produtos de consumo e têm gerado preocupação mundial por sua toxicidade e persistência no meio ambiente.
### Uma revolução na purificação da água
“Nossa nova membrana à base de seda é revolucionária. Ela pode filtrar a água quase dez vezes mais rápido do que as membranas de nanofiltração comerciais clássicas, e ao mesmo tempo eliminar eficazmente os contaminantes nocivos. E pode fazer isso usando apenas uma leve sucção a vácuo, sem uma pressão intensa”, afirmou o professor Chuyang Tang.
Os pesquisadores obtiveram uma patente para essa tecnologia, que foi publicada na revista científica Nature Communications.
Esse novo invento não apenas é altamente eficiente, mas também oferece vantagens em termos de sustentabilidade. Segundo seus criadores, essa “membrana ultrapermeável” reduz o consumo de energia em aproximadamente 80% em comparação com os sistemas de nanofiltração convencionais. Além disso, o uso de seda como material principal confere propriedades únicas a esse dispositivo.
“A seda é um material incrível: resistente, flexível e ecológico. Aproveitamos suas propriedades únicas para expandir os limites da purificação da água”, explicou Bowen GAN, primeiro autor do artigo e estudante de doutorado supervisionado pelo professor Tang.
Por ser biodegradável e respeitosa com o meio ambiente, essa membrana é uma alternativa mais sustentável para lidar com a crescente demanda global por água limpa e o acesso à água potável, especialmente em áreas com recursos limitados.
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