Nova descoberta pode levar a uma dessalinização de água mais barata e eficiente

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Remover o sal da água do mar para torná-la segura para beber significa superar uma série de desafios científicos, incluindo otimizar a membrana usada para o processo de dessalinização – e novas pesquisas sobre essas membranas prometem tornar toda a operação mais barata e acessível no futuro.

Os cientistas descobriram uma maneira de tornar as membranas potencialmente 30-40% mais eficientes em termos de energia necessária para filtrar a água. A chave para sua abordagem está na densidade das membranas em um nível de nanoescala.

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Em um novo estudo, a equipe descreve como manter a densidade das membranas consistente é mais importante do que a espessura da própria membrana. 

Nova descoberta pode levar a uma dessalinização de água mais barata e eficiente
Foto: (Reprodução/ Internet).

Isso pode melhorar a técnica de limpeza com água conhecida como osmose reversa, em que os minerais são capturados e removidos por uma membrana por meio do uso de pressão.

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Para obter uma visão mais clara dessas membranas, Kumar e seus colegas usaram uma técnica de microscopia eletrônica multimodal – combinando uma análise da composição química com mapeamento 3D em nanoescala – para modelar a eficiência com que a água poderia ser limpa.

Como a pesquisa aconteceu? 

A pesquisa foi motivada pela observação de que membranas mais espessas costumam ser melhores no trabalho de dessalinização, o que é contra-intuitivo, considerando que há mais material para a água passar.

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O que a modelagem revelou foi que as inconsistências e ‘zonas mortas’ na membrana desempenharam um papel maior do que a espessura.

Obtenha a densidade das membranas uniformemente distribuída, e mais água pode ser limpa com menos energia, sugerem os pesquisadores – economizando dinheiro para grandes corporações e consumidores de pequena escala, e permitindo maior acesso à tecnologia.

Nova descoberta pode levar a uma dessalinização de água mais barata e eficiente
O mapeamento de membrana 3D em nanoescala revelou a importância da densidade consistente. (Enrique Gomez / Penn State)

A produção de água doce é vital não apenas para a saúde pública, mas também para uso na agricultura e na produção de energia. Bilhões de galões de água são limpos todos os anos, portanto, melhorias na eficiência de 30-40% podem fazer uma grande diferença.

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A capacidade de mapear membranas em uma resolução tão pequena – menos da metade do diâmetro de uma fita de DNA, neste caso – significa que os cientistas agora têm uma compreensão muito melhor do que torna uma membrana melhor na osmose reversa. Isso, por sua vez, deve informar pesquisas futuras para melhorar ainda mais a eficiência.

Existem inúmeras maneiras de limpar a água salgada para usá-la para outros fins, mas a abordagem por membrana já é uma das mais eficientes. Os pesquisadores agora estão procurando maneiras de continuar a ser melhorado e personalizado para usos específicos.

Traduzido e adaptado por equipe Saibamais

Fonte: ScienceAlert

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