Tecnologia Científica

Este comprimido de hidrogel pode purificar um litro de água do rio em uma hora
Encontrar uma solução para este problema poderia salvar e melhorar vidas para milhões de pessoas, e é uma alta prioridade entre cientistas e engenheiros de todo o mundo.
Por Universidade do Texas em Austin - 04/10/2021


Usar o comprimido de hidrogel para purificar a água requer energia zero e não cria subprodutos prejudiciais. Crédito: Universidade do Texas em Austin.

Até um terço da população mundial não tem acesso a água potável, de acordo com algumas estimativas, e metade da população poderia viver em áreas com escassez de água até 2025. Encontrar uma solução para este problema poderia salvar e melhorar vidas para milhões de pessoas, e é uma alta prioridade entre cientistas e engenheiros de todo o mundo.

Cientistas e engenheiros da Universidade do Texas em Austin criaram um comprimido de hidrogel que pode purificar rapidamente a água contaminada. Um comprimido pode desinfetar um litro de água do rio e torná-lo adequado para beber em uma hora ou menos.

"Nosso hidrogel multifuncional pode fazer uma grande diferença na mitigação da escassez global de água porque é fácil de usar, altamente eficiente e potencialmente escalável para produção em massa ", disse Guihua Yu, professor associado do Departamento Walker de Engenharia Mecânica da Escola de Engenharia Cockrell e o Texas Materials Institute.

Yu e sua equipe publicaram recentemente suas descobertas na revista Advanced Materials.

Hoje, a principal forma de purificar a água é fervê-la ou pasteurizá-la. Mas isso exige energia, muito tempo e trabalho. Isso não é prático para pessoas em partes do mundo sem os recursos para esses processos.

Um comprimido de hidrogel desenvolvido por engenheiros
da Universidade do Texas em Austin pode purificar um litro de
água do rio em uma hora ou menos. Crédito:
Universidade do Texas em Austin.

Os hidrogéis especiais geram peróxido de hidrogênio para neutralizar as bactérias a uma taxa de eficiência de mais de 99,999%. O peróxido de hidrogênio funciona com partículas de carvão ativado para atacar os componentes essenciais das células das bactérias e interromper seu metabolismo.

O processo requer entrada de energia zero e não cria subprodutos prejudiciais. Os hidrogéis podem ser facilmente removidos e não deixam nenhum resíduo.

Além de purificar a água por conta própria, os hidrogéis também podem melhorar um processo que existe há milhares de anos - a destilação solar, o uso da luz solar para separar a água de contaminantes prejudiciais por meio da vaporização.

Os sistemas de destilação solar freqüentemente apresentam problemas de incrustação biológica, o acúmulo de microorganismos no equipamento que faz com que ele funcione mal. Os hidrogéis matadores de bactérias podem evitar que isso aconteça.

"Um estudante de graduação altamente vigilante, Youhong Guo, descobriu esses hidrogéis inesperadamente enquanto fazia outra coisa, que é a purificação da água com a luz solar", disse Keith Johnston, professor do Departamento de Engenharia Química McKetta que co-liderou o projeto.

A equipe está trabalhando para melhorar os hidrogéis, aumentando os diferentes tipos de patógenos e vírus na água que eles podem neutralizar. E a equipe também está em processo de comercialização de vários protótipos.

Aumentar a escala dos hidrogéis seria simples, dizem os pesquisadores. Os materiais para fabricá-los são baratos e os processos de síntese são simples e permanecem assim em grandes escalas. E eles podem controlar facilmente a forma e o tamanho dos hidrogéis, tornando-os flexíveis para diferentes tipos de uso.

 

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