p Pesquisadores na Suécia desenvolveram uma maneira mais ecológica de remover metais pesados, tintas e outros poluentes da água. A resposta está em filtrar as águas residuais com um material de gel retirado da celulose vegetal e pontilhado com pequenos pontos de carbono produzidos em um forno de micro-ondas. p Reportagem no jornal Marials e tecnologias sustentáveis , pesquisadores do KTH Royal Institute of Technology, em colaboração com o Politecnico di Torino, projetou uma técnica mais sustentável para a produção de compostos de hidrogel, um tipo de material amplamente estudado para a descontaminação de águas residuais.

p Minna Hakkarainen, que lidera a Divisão de Tecnologia de Polímeros do KTH Royal Institute of Technology, diz que os hidrogéis removem contaminantes, como íons de metais pesados, tintas e outros poluentes comuns.

p "A quantidade total de água na Terra não muda com o tempo, mas a demanda faz, "ela diz." Esses hidrogéis totalmente de lignocelulose oferecem uma promessa, solução sustentável para ajudar a garantir o acesso à água potável. "

p Os compostos de hidrogel podem ser feitos de 100 por cento de lignocelulose, ou matéria vegetal - a fonte biológica mais abundante na Terra, ela diz.

p Um ingrediente é goma de celulose (carboximetilcelulose, ou CMC), um espessante e emulsão derivados comumente de polpa de madeira ou subprodutos de processamento de algodão e usados ​​em vários produtos alimentícios, incluindo sorvete. Adicionados ao hidrogel estão pontos de carbono semelhantes ao óxido de grafeno, sintetizados a partir da biomassa com a ajuda do calor de microondas. Os compostos de hidrogel são então curados com luz ultravioleta, um processo suave que ocorre em água em temperatura ambiente.

p Os hidrogéis consistem em uma rede de cadeias poliméricas que não apenas absorvem água, mas também coletam moléculas e íons por meio de interações eletrostáticas - um processo conhecido como adsorção. Hakkarainen diz que o novo processo também reforça a estabilidade dos compostos de hidrogel para que eles possam durar mais que os hidrogéis comuns em ciclos repetidos de purificação de água.

p O óxido de grafeno tornou-se um aditivo favorito para esta mistura, por causa de sua alta capacidade de adsorção, mas o custo ambiental da produção de óxido de grafeno é alto.

p "O óxido de grafeno é um ótimo adsorvente, mas o processo de produção é difícil, "ela diz." Nossa rota é baseada em matérias-primas de base biológica comuns e processos significativamente mais suaves com menos impacto sobre o meio ambiente. "

p Grafeno é derivado de grafite, uma forma cristalina de carbono que a maioria das pessoas reconheceria como a "liderança" nos lápis. Na forma oxidada, pode ser usado em hidrogéis, mas o processo de oxidação requer produtos químicos e condições agressivas. Sintetizar o grafeno a partir da biomassa geralmente requer temperaturas de até 1300C.

p Por contraste, os pesquisadores do KTH descobriram uma maneira de carbonizar biomassa em temperaturas muito mais baixas. Eles reduziram o lignossulfato de sódio, um subproduto da polpação de madeira, em flocos de carbono, aquecendo-o em água em um forno de micro-ondas. A água chega a 240C, e é mantido nessa temperatura por duas horas.

p Em última análise, após um processo de oxidação, eles produziram pontos de carbono de cerca de 10 a 80 nanômetros de diâmetro, que são então misturados com o CMC metacrilado e tratados com luz ultravioleta para formar o hidrogel.

p "Este é um simples, sistema sustentável, "Hakkarainen diz." Funciona bem, se não melhor, do que os sistemas de hidrogel atualmente em uso. "