Uma
equipe de pesquisadores da Universidade de Manchester, no Reino Unido, criou
uma "peneira" de grafeno que consegue remover o sal da água do mar. A
invenção tem o potencial de ajudar milhões de pessoas sem acesso direto a água
potável. O grafeno é uma das formas
cristalinas do carbono, como o diamante e o grafite.
A peneira criada pelos cientistas
é feita usando um derivado químico, o óxido de grafeno, e pode ser altamente
eficiente na filtragem do sal. Ela agora será testada em comparação a membranas
de dessalinização já existentes. Os resultados da pesquisa foram divulgadas na publicação científica Nature Nanotechnology.
Facilidade - O grafeno foi
descoberto em 1962, mas foi pouco estudado até ser redescoberto, isolado e
caracterizado por pesquisadores da Universidade de Manchester em 2004. Ele
consiste em uma camada fina de átomos de carbono organizada em uma espécie de
treliça hexagonal.
Suas propriedades incomuns, como
sua força elástica e condutividade elétrica, o tornaram um dos metais mais
promissores para futuras aplicações. Mas até o momento, era difícil e caro
produzir barreiras de grafeno em escala industrial com os métodos existentes.
Rahul Nair, que liderou a
pesquisa, revela, no entanto, que o óxido de grafeno pode ser feito facilmente
em laboratório. "Em forma de solução ou tinta, podemos aplicá-lo em um
material poroso e usá-lo como membrana. Em termos de custo do material e
produção em escala, ele tem mais vantagens em potencial do que o grafeno em uma
camada."
"Para tornar a camada normal
de grafeno permeável, é preciso fazer pequenos buracos nela, mas se esses
buracos forem maiores que um nanômetro, os sais escapam por eles. Seria preciso
fazer uma membrana com um buraco muito uniforme com menos de um nanômetro para
que ela possa ser usada na dessalinização. É muito difícil."
As membranas feitas de óxido de
grafeno provaram ser capazes de filtrar nanopartículas, moléculas orgânicas e
até sais de cristais maiores. Mas até agora, elas não conseguiam ser usadas
para filtrar sais comuns, que requerem peneiras ainda maiores.
Trabalhos anteriores mostravam
que as membranas de óxido de grafeno ficavam levemente inchadas quando imersas
em água, o que permitia que sais menores passassem por seus poros juntamente
com moléculas de água.
Agora, Nair e seus colegas demonstraram
que colocar paredes feitas de resina epóxi em cada lado da membrana de grafeno
é suficiente para frear este inchaço. Isso também permitiu aos cientistas
ajustar as propriedades da membrana, deixando passar mais ou menos sal, por
exemplo.
Promessa - Até 2025, a ONU estima
que 14% da população mundial enfrentará escassez de água. Enquanto os efeitos
da mudança climática continuam a reduzir os reservatórios que abastecem as
cidades, países mais ricos investem também em tecnologias de dessalinização
como alternativa.
Atualmente, usinas de
dessalinização ao redor do mundo usam membranas feitas com polímeros. "Nosso
próximo passo é comparar as membranas de óxido de grafeno com o material mais
sofisticado disponível no mercado", diz Rahul Nair.
Mas em um artigo que acompanhava
a pesquisa na revista Nature Nanotechnology,
o cientista Ram Devanathan, do Laboratório Nacional do Noroeste do Pacífico,
nos EUA, disse que seria preciso mais estudo para conseguir, de fato, produzir
membranas de óxido de grafeno a baixo custo e em escala industrial.
Segundo ele, a equipe britânica
ainda precisa demonstrar a durabilidade da membrana durante o contato
prolongado com a água do mar e garantir que ela é resistente ao acúmulo de sais
e de material biológico - o fenômeno requer que as barreiras de dessalinização
existentes hoje sejam limpas ou substituídas periodicamente. (BBC)
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