Nova tecnologia de purificação de água remove 99,9% dos microplásticos em 10 segundos
renovata by Robyn WuthJohn Kidman
A escassez de água doce está se tornando um dos desafios globais mais críticos devido à grave poluição da água causada por micropoluentes e compostos orgânicos voláteis (VOCs). No entanto, a tecnologia atual de purificação de água mostra adsorção lenta de micropoluentes e requer um processo intensivo de energia para remoção de VOCs da água.
Agora, pesquisadores do Instituto de Ciência e Tecnologia Daegu Gyeongbuk (DGIST) na Coréia do Sul desenvolveram com sucesso um “material polimérico poroso atípico” que pode remover completamente os contaminantes orgânicos fenólicos da água em velocidades ultra-altas. O novo material poroso pode remover com eficiência não apenas microplásticos na água, mas também VOCs de tamanho muito pequeno com base no efeito fototérmico.
Os pesquisadores conseguiram sintetizar um polímero altamente poroso com excelente desempenho de adsorção e propriedades fototérmicas ao reagir com um precursor barato e eficaz. A equipe também experimentou uma reação de oxidação adicional no polímero e, com base nos resultados, um grupo funcional hidrofílico foi introduzido para permitir a rápida absorção de micropoluentes no ambiente aquático.
Por meio de experimentos, também foi confirmado que o polímero desenvolvido pela equipe de pesquisa não requer alta energia térmica para reciclagem e pode ser usado várias vezes sem perda de desempenho. Os pesquisadores produziram uma membrana de tratamento de água capaz de evaporar a água usando a energia solar como força motriz por meio da capacidade do polímero desenvolvido de absorver a luz amplamente e converter a luz absorvida em calor.
Como resultado, foi confirmado que a membrana de tratamento de água revestida com o polímero oxidado pode purificar os contaminantes fenólicos através da luz solar. O filtro de água resultante mostrou eficiência de remoção rápida de micropoluentes – supostamente, mais de 99,9% dos poluentes foram removidos em 10 segundos – e pode ser regenerado várias vezes sem perda de desempenho.
Além disso, a fabricação de membrana composta fototérmica usando o novo material exibe uma alta taxa de rejeição de VOC (até 98%) sob uma irradiação solar. Um protótipo de um sistema de purificação sinérgico composto de adsorção e membrana movida a energia solar pode remover com eficiência mais de 99,9% dos derivados de fenóis mistos.
“A tecnologia que desenvolvemos aqui é uma tecnologia de purificação de água incomparável com a maior eficiência de purificação do mundo, removendo mais de 99,9% de microplásticos fenólicos e contaminantes VOC na água em velocidades ultra-altas,” disse Park Chi-Young, professor do Departamento de Ciência e Engenharia de Energia da DGIST. “Esperávamos que fosse uma tecnologia universal com alta eficiência econômica que pudesse purificar a água contaminada e fornecer água potável mesmo em áreas onde não há fornecimento de energia.”
Referência do jornal:
- Wansu Cho, Dongjun Lee, Gyeonghyeon Choi, Jihyo Kim, Acquah Ebenezer Kojo, Chiyoung Park. Engenharia Supramolecular de Polímeros Porosos Amorfos para Rápida Adsorção de Micropoluentes e Gerenciamento de Compostos Orgânicos Voláteis Alimentados por Energia Solar. Materiais Avançados, 2022; DOI: 10.1002/adma.202206982
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