p Um dispositivo que tem uma nova abordagem para remover o sal da água foi desenvolvido em Bath, pavimentando o caminho para pequenos, unidades de dessalinização movidas a energia solar p Pesquisadores da Universidade de Bath desenvolveram um processo revolucionário de dessalinização que tem o potencial de ser operado em dispositivos móveis, unidades movidas a energia solar.

p O processo é de baixo custo, baixa energia e baixa manutenção, e tem o potencial de fornecer água potável para comunidades em áreas remotas e afetadas por desastres, onde a água potável é escassa.

p Desenvolvido pelo Centro de Pesquisa e Inovação em Água da universidade em parceria com a Bogor Agricultural University da Indonésia e a Universidade de Joanesburgo, a unidade de dessalinização protótipo é um sistema impresso em 3D com duas câmaras internas projetadas para extrair e / ou acumular sal. Quando a energia é aplicada, cátions de sal (íons carregados positivamente) e ânions de sal (íons carregados negativamente) fluem entre as câmaras através de matrizes de microfuros em uma membrana sintética fina. O fluxo só pode acontecer em uma direção graças a um mecanismo que tem paralelos na tecnologia de telefonia móvel. Como resultado desse fluxo unilateral, o sal é bombeado para fora da água do mar. Isso contrasta com o processo clássico de dessalinização, onde água, em vez de sal, é bombeada através de uma membrana.

p Dessalinização, que transforma a água do mar em água doce, tornou-se um processo essencial para fornecer água potável e para irrigação onde a água doce é escassa. Tradicionalmente, tem sido um processo de uso intensivo de energia realizado em grandes plantas industriais.

p O professor Frank Marken, do Departamento de Química, disse:"Há momentos em que seria extremamente benéfico instalar pequenos Unidades de dessalinização movidas a energia solar para atender um pequeno número de residências. Grandes plantas aquáticas industriais são essenciais para a vida no século 21, mas eles não ajudam quando você mora em um local remoto onde a água potável é escassa, ou onde houver uma catástrofe costeira que destrua o abastecimento de água doce. "

p O sistema de dessalinização de Bath é baseado em 'iônicos, "onde um diodo catiônico (um carregado negativamente, membrana semipermeável cravejada de poros microscópicos) é combinada com um resistor aniônico (um dispositivo que só permite o fluxo de íons negativos quando a energia é aplicada).

p "Isso equivale a um processo totalmente novo para remover o sal da água, "disse o Prof Marken." Somos as primeiras pessoas a usar diodos do tamanho de um micron em um protótipo de dessalinização. "

p Ele acrescentou:"Este é um sistema de baixa energia sem partes móveis. Outros sistemas usam pressões enormes para empurrar a água através dos nanoporos, mas nós apenas removemos os sais. O mais intrigante, as bombas e interruptores externos podem ser substituídos por processos microscópicos dentro da membrana - um pouco como as membranas biológicas funcionam. "

p Outro benefício da unidade de dessalinização de Bath é que ela também permite o processo oposto - a concentração de sal - minimizando assim o desperdício. O sal separado pode ser cristalizado e então usado, potencialmente como um suplemento alimentar ou descongelante. A maioria dos outros processos de dessalinização bombeiam sal na forma de salmoura de volta ao mar, perturbando o ecossistema marinho.

p Tudo indo bem, O professor Marken acredita que seu departamento poderia lançar uma unidade móvel de dessalinização em cinco anos. Primeiro, Contudo, a equipe precisa encontrar materiais mais robustos, bem como colaboradores para ajudar a refinar a invenção e aumentá-la. O protótipo de prova de conceito é atualmente capaz de remover 50% do sal de uma amostra de água salgada, mas para tornar a água do mar potável, o teor de sal deve ser reduzido em 90%.

p Budi Riza Putra, o doutorado em química aluno que liderou o projeto, disse:"Precisamos encontrar novos e melhores materiais porosos capazes de bombear íons. Espessura da membrana, o número e o diâmetro dos poros devem ser otimizados. Esperamos encontrar especialistas em materiais que possam nos ajudar com isso. "

p Em sua busca para encontrar novas membranas, os pesquisadores voltaram sua atenção para os materiais biológicos. Junto com a Dra. Katarzyna Szot-Karpińska e seu grupo na Academia Polonesa de Ciências em Varsóvia, eles acreditam que são os primeiros pesquisadores a usar com sucesso bacteriófagos (vírus que infectam e se replicam dentro das bactérias) para criar um filme capaz de separar o sal da água.

p "Nosso bacteriófago (chamado M13) parece espaguete, mas é um milhão de vezes menor, "explica o Sr. Riza Putra." Se tornarmos as condições um pouco ácidas, os fios de nanoespaguete ficam juntos, criando uma película fina com pequenos orifícios. Quando testamos este material como uma membrana para dessalinização, descobrimos que funcionou - começou a atuar como um diodo, bombeando íons em apenas uma direção. "

p Ele acrescentou:"Antes de nós, ninguém pensou em usar vírus como membranas para dessalinização de água. "

p Contudo, enquanto M13 mostra potencial como uma bomba de membrana para dessalinização de água, não é perfeito. "O substrato se desintegra conforme as concentrações de sal aumentam e em pH neutro, "explica o Prof Marken." Então, ou encontramos uma maneira de melhorar a semipermeabilidade do material bacteriófago ou devemos encontrar outra, alternativas de membrana de diodo iônico mais robustas. "