A água é, de longe, a substância mais importante para os humanos. Alguns países têm mais acesso a ela do que outros; aqueles que têm climas mais secos e acesso ao mar geralmente usam usinas de dessalinização para remover o sal da água, mas esse processo costuma ser lento e energeticamente dispendioso. Felizmente, uma equipe de engenheiros estadunidenses descobriu uma nova técnica para purificar a água usando filtros "sedentos" cheios de nanoporos, que consomem uma quantidade de energia incrivelmente baixa. As descobertas foram publicadas na revista Nature Communications.
A nanotecnologia é um campo em franco desenvolvimento, especialmente no que toca ao grafeno, o material-maravilha, que pode ser usado para criar várias coisas, desde lentes de contato de visão noturna até filtros para água. Folhas de grafeno de um átomo de espessura, cheias de furos nanoscópicos, permitem que as moléculas de água atravessem a barreira enquanto bloqueiam as moleculas de sal, que são maiores, do outro lado, filtrando a água de maneira eficiente e com baixo gasto de energia.
Essa nova pesquisa melhorou drasticamente esse método já altamente eficiente ao trocar o grafeno, feito de carbono, por um composto chamado dissulfeto de molibdênio (MoS2). Usando exatamente o mesmo mecanismo de filtragem por nanoporos, a equipe demonstrou que esse composto é capaz de filtrar 70% mais água pura da água salgada do que o grafeno - mas como?
Não são só os nanoporos que fazem do dissulfeto de molibdênio um sistema de filtragem eficaz: ele tem vantagens inerentes baseadas em sua química. "O molibdênio no centro atrai a água, e então o enxofre no outro lado a afasta, então temos uma quantidade de água muito maior atravessando o poro," disse Mohammad Heiranian, primeiro autor do estudo. Então não só a água flui por sua própria pressão, como ela está sendo "sugada" pela atração-e-repulsão química do filtro.
Usinas de dessalinização comuns usam o método da "osmose reversa", o oposto da osmose, que, como você deve ter aprendido na escola, é um processo no qual as moléculas se deslocam entre áreas com concentrações diferentes delas mesmas para que haja um equilíbrio.
A extração de água pura da água do mar ou salobra requer que a água se desloque de uma área de alta concentração de sal para uma de baixa concentração. Para isso, é necessário gerar artificialmente pressões muito altas sobre a água do mar quando ela encontra membranas semipermeáveis, e isso usa uma quantidade de energia considerável. Em contraste, o método do dissulfeto de molibdênio tem um custo energético bem menor, e é bem mais fácil de se manter,
"Apesar de termos muita água neste planeta, muito pouco dela é potável," disse Narayana Aluru, professor de ciência e engenharia mecânicas na Universidade de Illinois e chefe da pesquisa. "Se pudéssemos encontrar um jeito eficiente e barato de purificar água do mar, seria um grande avanço na direção da solução da crise hídrica."
Essa nova técnica de filtração com dissulfeto de molibdênio ainda está no estágio de desenvolvimento, mas a equipe parece acreditar que suas descobertas poderão ser aplicadas em escala industrial.
Fonte: IFLScience
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