p Cientistas do Laboratório Nacional de Argonne do Departamento de Energia (DOE) desenvolveram um revestimento ativado por luz para membranas de filtração - o tipo usado em instalações de tratamento de água, em locais de fabricação de semicondutores e na indústria de alimentos e bebidas - para torná-los autolimpantes, eliminando a necessidade de desligar os sistemas para repará-los. p Barato e eficaz, membranas de filtração de água existem há anos, mas sempre foram vulneráveis ​​ao entupimento de materiais orgânicos e inorgânicos que fecham seus poros ao longo do tempo, um fenômeno conhecido como incrustação.

p "Qualquer coisa que você enfiar na água vai se sujar mais cedo ou mais tarde, "disse o cientista sênior de Argonne, Seth Darling.

p Darling é diretor do Centro de Materiais Avançados para Sistemas de Energia-Água (AMEWS) da Argonne, um Centro de Pesquisa de Fronteira de Energia (EFRC) patrocinado pelo DOE.

p "Quase todas as membranas usadas no mundo real funcionam por um mecanismo físico, pequenos buracos que bloqueiam tudo o que você está tentando filtrar, "ele disse." Mas eles não estão fazendo nenhuma química. Isso é o que procuramos mudar, colocando um revestimento na membrana que lhe confere funcionalidade química. "

p "Isso é o que diferencia nossa descoberta de trabalhos anteriores nesta área, "disse Seth Querido, cientista sênior do Laboratório Nacional de Argonne do Departamento de Energia. "A membrana pode continuar em serviço, eliminando a necessidade de, por exemplo, desligue um sistema de filtragem para limpar ou substituir peças sujas. "

p Embora aqueles que trabalham na área de filtragem de água tenham tido algum sucesso na remoção, limpeza e substituição de membranas contaminadas, o processo está longe de ser ideal porque deixa as membranas - e às vezes sistemas inteiros de tratamento de água - fora de serviço.

p "O que estamos tentando fazer é evitar isso totalmente, "Querida disse.

p Ele e sua equipe são novos, o avanço de baixo custo é uma virada de jogo para os setores que contam com esse tipo de tecnologia.

p O revestimento que eles usam é à base de dióxido de titânio, ou TiO ₂ , que tem sido explorado para aplicações de tratamento de água há anos devido à sua alta estabilidade, não toxicidade, baixo custo e biocompatibilidade.

p Darling e sua equipe levaram a tecnologia um passo adiante, adicionando um pouco de nitrogênio à mistura. O processo, chamado de dopagem de nitrogênio, torna a membrana sensível à luz visível. O revestimento serve como um catalisador que decompõe as incrustações, liberando-os da membrana, tornando-o assim limpo.

p "TiO normal ₂ funcionaria, mas apenas com luz ultravioleta, "disse Huiru Zhang, um estudante de graduação que trabalhou no projeto. "Isso pode fazer sentido em algumas situações, mas é muito menos acessível do que a luz visível. "

p Comparado ao TiO regular ₂ , TiO dopado com nitrogênio ₂ as membranas revestidas exibem uma eficiência fotocatalítica 24 vezes maior sob a luz solar.

p O sucesso de Argonne nesta área é único:nunca antes os cientistas conseguiram fazer as membranas se limparem enquanto ainda funcionavam como um filtro.

p "Isso é o que diferencia nossa descoberta de trabalhos anteriores nesta área, "Querida disse." A membrana pode continuar a funcionar, eliminando a necessidade de, por exemplo, desligue um sistema de filtragem para limpar ou substituir peças sujas. "

p Darling e sua equipe publicaram recentemente suas descobertas no jornal Materiais Funcionais Avançados .

p "Em princípio, nossa descoberta pode ser usada em qualquer lugar que as membranas estejam na água, e até mesmo como um revestimento em outros componentes em sistemas de água, "Querida disse.