Uma nova invenção purifica água contaminada usando apenas a luz do Sol

A água potável é um fator importante para a nossa sobrevivência. É essencial para nossas tarefas do dia-a-dia, para tomar banho, beber, etc. É um recurso finito e que está em demanda crescente e, infelizmente, nem todos têm acesso a ela, sendo as comunidades mais pobres as mais afetadas.

O fornecimento de água limpa é um grande desafio hoje, devido, principalmente, ao crescimento da população mundial e à poluição das fontes de água doce. De acordo com a UNICEF (Fundo das Nações Unidas para a Infância), mais de 2 bilhões de pessoas vivem em países onde o abastecimento é inadequado, e metade da população mundial poderá viver em áreas com escassez de água já em 2025.

Buscando alternativas, alguns cientistas se reuniram e desenvolveram uma solução rápida e de baixo custo para suprir as necessidades dos que vivem sem água potável.

Do que se trata esta nova invenção?

Recentemente, pesquisadores da Universidade de Princeton, em Nova Jersey, EUA, criaram um hidrogel que transforma a água contaminada em água limpa através do calor do Sol. Essa invenção foi publicada em um artigo na revista ACS Central Science.

Eles chamaram o dispositivo de ‘gel absorvente solar inspirado na bucha’, pois é baseado no núcleo seco da bucha, aquele objeto usado como esponja nos banhos. De acordo com os autores, a inspiração serviu para reconfigurar a estrutura dos poros do hidrogel para facilitar um transporte mais rápido da água, superando a desvantagem mais limitante dos hidrogéis convencionais.

A bucha natural tem poros grandes, abertos e interconectados, e graças a essa estrutura ela pode absorver grandes quantidades de água muito rapidamente. Dessa forma, o hidrogel imita a sua estrutura, filtrando contaminantes à medida que a água entra nele.

O novo hidrogel foi produzido em temperatura ambiente via processamento aquoso, usando uma mistura de etilenoglicol e água como meio de polimerização, o que dá a característica de bucha. Ele consegue purificar água suficiente para atender às necessidades diárias de uma pessoa.

O processo de purificação da água

O gel é composto por um polímero conhecido como poli(N-isopropilacrilamida), um material sensível ao calor. Quando exposto ao calor, ele muda do estado hidrofílico (que atrai água) para o estado hidrofóbico (que repele a água). Isso permite uma rápida e grande liberação de água.

Quando isso ocorre, ele expele a maior parte da água em menos de cinco minutos e pequenos contaminantes do líquido, como corantes químicos, microplásticos ou óleo, ficam presos na matriz polimérica do material, tornando a água mais limpa.

Os pesquisadores demonstraram que o hidrogel absorvia água em temperatura ambiente e, quando aquecido, liberava cerca de 70% da água armazenada em 10 minutos – quatro vezes mais que outros géis absorventes. Com menor intensidade de luz, levou de 15 a 20 minutos para o hidrogel liberar a mesma quantidade de água.

O que esperar futuramente?

Os pesquisadores acreditam que a sua invenção é uma forma simples e eficiente, além de sustentável, para purificar a água contaminada em regiões do mundo que não possuem infraestrutura para tal.

De início, eles imaginam uma versão pequena para residências individuais. Mas gostariam de ver o dispositivo sendo usado a nível industrial. “Queremos pensar em grande escala”, disse Xiaohui Xu, engenheiro químico e coautor do estudo, em entrevista ao site Inverse.

“No futuro, nosso gel pode ser dimensionado para se tornar uma opção atraente para a purificação de água de uso doméstico. A curto prazo, ele poderia ser utilizado em catástrofes e emergências para fornecer água limpa em abundância, sem depender de energia elétrica”, complementa o professor Rodney Priestley, autor do estudo.

Eles também gostariam de melhorar as capacidades do gel para que conseguisse degradar moléculas nocivas, como as dos corantes, e quem sabe até desenvolver uma versão que filtre o sal da água do mar, tornando-a potável.