p Uma equipe de pesquisadores da Universidade de Minnesota superou um grande obstáculo na busca para projetar um tipo especializado de peneira molecular que poderia fazer a produção de gasolina, plásticos e vários produtos químicos mais econômicos e eficientes em termos de energia. A pesquisa inovadora, liderado pelo professor de engenharia química e ciência de materiais Michael Tsapatsis na Faculdade de Ciências e Engenharia da universidade, é publicado na edição mais recente da revista Ciência . p Depois de mais de uma década de pesquisa, a equipe planejou um meio para desenvolver autônomo, nanofolhas ultrafinas de zeólita que, como filmes finos, podem acelerar o processo de filtração e requerem menos energia. A equipe tem patente provisória e espera comercializar a tecnologia.

p “Além da pesquisa sobre novos combustíveis renováveis, produtos químicos e plásticos naturais, também precisamos olhar para os processos de produção desses e de outros produtos que usamos agora e tentar encontrar maneiras de economizar energia, "Tsapatsis disse.

p A separação de substâncias misturadas pode exigir quantidades consideráveis ​​de energia - atualmente estimada em aproximadamente 15% do consumo total de energia - parte da qual é desperdiçada devido a ineficiências do processo. Em dias de combustível abundante e barato, isso não foi uma consideração importante ao projetar processos de separação industrial, como destilação para purificar gasolina e precursores de polímero. Mas à medida que os preços da energia aumentam e as políticas promovem a eficiência, a necessidade de alternativas mais eficientes em termos de energia cresceu.

p Uma opção promissora para separações com maior eficiência energética é a separação molecular de alta resolução com membranas. Eles são baseados na adsorção preferencial e / ou peneiramento de moléculas com diferenças mínimas de tamanho e forma. Entre os candidatos para membranas de separação seletiva, materiais zeólitos (cristais com poros de tamanho molecular) mostram uma promessa particular.

p Embora os zeólitos tenham sido usados ​​como adsorventes e catalisadores por várias décadas, houve desafios substanciais no processamento de materiais zeolíticos em folhas estendidas que permanecem intactas. Para habilitar a tecnologia de economia de energia, cientistas precisavam desenvolver custo-benefício, métodos de deposição confiáveis ​​e escalonáveis ​​para formação de zeólita de filme fino.

p A equipe da Universidade de Minnesota usou ondas sonoras em um processo de centrífuga especializado para desenvolver "tapetes" de nanofolhas do tipo de cristal escamoso que não são apenas planas, mas tem a quantidade certa de espessura. O produto resultante pode ser usado para separar moléculas como uma peneira ou como uma barreira de membrana em aplicações de pesquisa e industriais.

p "Achamos que esta descoberta é uma grande promessa em aplicações comerciais, "disse Kumar Varoon, um Ph.D. em engenharia química e ciência dos materiais da Universidade de Minnesota. candidato e um dos principais autores do artigo publicado na Science. “Esse material tem boa cobertura e é muito fino. Pode reduzir significativamente os custos de produção nas refinarias e economizar energia”.