p Esta imagem mostra um disco óptico totalmente revestido com nanobastões de óxido de zinco. Crédito:Din Ping Tsai, Universidade Nacional de Taiwan
p CDs de áudio, toda a raiva nos anos 90, parecem cada vez mais obsoletos em um mundo de arquivos MP3 e iPods, deixando muitos amantes da música com a dúvida sobre o que fazer com suas extensas coleções de discos compactos. Embora você possa transformar seus discos antigos em uma obra de arte de vanguarda, pesquisadores em Taiwan descobriram uma aplicação mais prática:decompor o esgoto. A equipe apresentará seu novo dispositivo de tratamento de águas residuais na Reunião Anual da Optical Society (OSA), Frontiers in Optics (FiO) 2013, sendo realizada de 6 a 10 de outubro em Orlando, Flórida p "Discos óticos são baratos, prontamente disponível, e muito comumente usado, "diz Din Ping Tsai, um físico da National Taiwan University. Quase 20 bilhões de discos já são fabricados anualmente, os pesquisadores observam, portanto, usar discos antigos para tratamento de água pode até ser uma maneira de reduzir o desperdício.
p Tsai e seus colegas da National Taiwan University, Laboratórios Nacionais de Pesquisa Aplicada em Taiwan, e o Centro de Pesquisa para Ciências Aplicadas em Taiwan usou a grande área de superfície dos discos ópticos como uma plataforma para crescer minúsculo, nanobastões verticais de óxido de zinco têm cerca de um milésimo da largura de um fio de cabelo humano. O óxido de zinco é um semicondutor barato que pode funcionar como fotocatalisador, separando moléculas orgânicas como os poluentes do esgoto quando iluminados com luz ultravioleta.
p Enquanto outros pesquisadores experimentaram o uso de óxido de zinco para degradar poluentes orgânicos, A equipe de Tsai é a primeira a desenvolver o fotocatalisador em um disco óptico.
p Como os discos são duráveis e podem girar rapidamente, a água contaminada que pinga no dispositivo se espalha em uma película fina pela qual a luz pode facilmente passar, acelerando o processo de degradação.
p Esta imagem de microscópio eletrônico de varredura mostra minúsculos nanobastões crescendo no disco. Crédito:Din Ping Tsai, Universidade Nacional de Taiwan
p O dispositivo completo de tratamento de águas residuais da equipe taiwanesa tem um volume de aproximadamente trinta centímetros cúbicos. Além do disco óptico revestido com óxido de zinco, o dispositivo consiste em uma fonte de luz ultravioleta e um sistema que recircula a água para decompor ainda mais os poluentes.
p A equipe de pesquisa testou o reator com uma solução de corante laranja de metila, um composto orgânico modelo frequentemente usado para avaliar a velocidade das reações fotocatalíticas. Depois de tratar uma solução de meio litro de corante por 60 minutos, eles descobriram que mais de 95 por cento dos contaminantes haviam sido decompostos. O dispositivo pode tratar 150 mL de água residual por minuto, dizem os pesquisadores.
p O reator de disco giratório é pequeno, consome pouca energia, e processa água contaminada de forma mais eficiente do que outros métodos de tratamento de águas residuais fotocatalíticas, Diz Tsai. O dispositivo pode ser usado em pequena escala para limpar água contaminada com esgoto doméstico, escoamento urbano, efluentes industriais, e resíduos agrícolas.
p Daqui para frente, a equipe também está trabalhando em maneiras de aumentar a eficiência do reator, e Tsai estima que o sistema poderá em breve ser melhorado para funcionar ainda mais rápido, talvez criando camadas de discos empilhados.
p Apresentação FW1A, "Zinc Oxide Nanorod Optical Disk Photocatalytic Reactor for Photodegradation, "acontece na quarta-feira, 9 de outubro às 8:15 am EDT no Bonnet Creek Ballroom, Salão IV no Hilton Bonnet Creek em Orlando, Flórida