Nanotecnologia

Chip da água dessaliniza água do mar a conta-gotas

Chip da água dessaliniza água do mar a conta-gotas
O primeiro protótipo do chip dessalinizador, que ainda tem um rendimento baixo, mas demonstra a viabilidade de uma tecnologia promissora. [Imagem: Okeanos Technologies]

A dessalinização da água do mar poderia resolver muitos problemas humanos e ambientais.

Infelizmente, os processos disponíveis hoje, incluindo a osmose reversa, são caros e exigem grande quantidade de energia, que nem sempre está disponível onde a dessalinização é mais necessária.

Kyle Knust, da Universidade do Texas, teve uma ideia que parece estranha quando se tem em vista que os problemas de falta d'água só poderão ser resolvidos com grandes volumes de água doce.

Knust propôs fazer a dessalinização gota por gota - e não apenas uma gota do tipo daquelas que pingam das torneiras mal fechadas, mas uma gota contendo 40 nanolitros, mais ou menos do tamanho de um pingo de tinta disparado pelo jato de uma impressora.

Chip de dessalinização

A ideia é usar a tecnologia microfluídica, a mesma usada para a criação de biochips e microlaboratórios de análises clínicas.

Realizar o processo em microescala elimina a necessidade de uma membrana para separar o sal da água - a membrana é de longe o elemento mais problemático da osmose reversa, sendo cara e exigindo manutenção constante.

Para isso, a água do mar é pressionada pelos microcanais de um chip repleto de microcanais ramificados - duas pilhas são suficientes para fornecer a energia necessária para o bombeamento.

Quando a água encontra a encruzilhada de cada canal, ela entra em contato com um eletrodo que neutraliza uma parte dos íons cloreto - o sal marinho - criando uma "zona de sangria de íons", um aumento no campo elétrico local em comparação com o resto do canal.

Chip da água dessaliniza água do mar a conta-gotas
O eletrodo na junção cria uma "zona de sangria de íons", levando a salmoura (brine) para um lado e a água dessalinizada para o outro. [Imagem: Kyle Knust]

Essa alteração é suficiente para direcionar os sais para um dos lados da encruzilhada, enquanto a água sem o sal vai pelo outro, "jorrando" a 40 nanolitros por minuto - como cada canal é microscópico, é necessário levar em consideração milhões deles "jorrando" ao mesmo tempo.

Nanoeficiência

O conceito é interessante e certamente merecerá novos estudos, uma vez que pode permitir a construção de equipamentos de dessalinização compactos, de baixo custo e com baixo consumo de energia.

A grande deficiência do protótipo é o seu baixo rendimento, alcançando uma dessalinização de apenas 25%, quando o ideal é 99%.

"A técnica sem membrana que desenvolvemos ainda precisa ser aperfeiçoada e escalonada, mas se pudermos fazer isso, então, no futuro, será possível fornecer água doce em grande escala utilizando um sistema simples, até mesmo portátil," reconhece o professor Robert Welch, orientador do trabalho.

E ele parece mesmo acreditar nisso, já tendo-se unido a seus alunos e colegas para lançar uma empresa para tentar comercializar a tecnologia.

Bibliografia:

Electrochemically Mediated Seawater Desalination
Kyle N. Knust, Dzmitry Hlushkou, Robbyn K. Anand, Ulrich Tallarek
Angewandte Chemie
Vol.: Article first published online
DOI: 10.1002/anie.201302577




Outras notícias sobre:

Mais Temas