Novo tipo de membrana permite uma purificação de água mais barata e eficiente

Novas membranas seletivas na forma de finos canudos ocos podem melhorar a purificação da água. Isso emerge da pesquisa de Joris de Gooth do Mesa+ Research Institute da UT. As membranas que De Grooth desenvolveram em conjunto tornam possível purificar a água em uma única etapa do processo, enquanto o tratamento preliminar é sempre necessário nas estações de tratamento de água existentes. Os benefícios mais importantes das novas membranas são que elas podem facilitar o fornecimento de água potável e, portanto, mais baratas e podem melhorar a remoção de micropoluentes, como resíduos farmacêuticos. De Gooth receberá um doutorado por sua pesquisa em 4 de fevereiro na Universidade de Twente.

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As águas superficiais da Holanda contêm quantidades crescentes de medicamentos, pesticidas e hormônios (inclusive da pílula contraceptiva). Com as técnicas existentes de tratamento de água, consequentemente, está se tornando cada vez mais difícil produzir água potável. Afinal, eles não foram desenvolvidos para remover esses contaminantes da água.

Um novo tipo de membrana, parcialmente desenvolvido na Universidade de Twente, pode ajudar. Essa membrana seletiva é aplicada a finos finos porosos (também chamados de fibras) com orifícios de cerca de 5 nanômetros de diâmetro (um nanômetro é um milhão de vezes menor que um milímetro). Múltiplas camadas finas de revestimento de polímeros (de cerca de 2 nm de espessura) são aplicadas sobre os orifícios por meio de um processo químico relativamente simples. Uma grande vantagem do método é que a camada fina pode ser introduzida a partir de solventes de água e química, portanto, não são necessários. Além disso, a criação das camadas de polímero pode ser controlada com muita precisão. Dependendo da aplicação desejada, o número de camadas, a densidade e a carga das camadas podem ser escolhidas.

As novas membranas têm várias vantagens importantes. Por exemplo, eles possibilitam purificar a água em uma única etapa do processo, enquanto uma etapa de pré-tratamento normalmente é sempre necessária para filtrar 'substâncias maiores' da água. Isso torna o tratamento de água mais barato e facilita o uso de estações de tratamento de água em escala menor, para que a água potável se torne possível em áreas remotas de, por exemplo, países em desenvolvimento. Além disso, em comparação com as membranas de fibra oca existentes, com as novas membranas, é mais fácil remover micropolutantes, como resíduos de medicamentos, hormônios e pesticidas da água.

10.000 canudos

Para purificação de água em larga escala, mais de 10.000 canudos com cerca de um metro de comprimento são colocados em um módulo. Em qualquer lugar, entre algumas dezenas a centenas desses módulos, pode ser instalado em uma estação de tratamento de água.

No interior dos canudos, a água contaminada flui para dentro. Do lado de fora da membrana, a água potável limpa flui através da fibra, enquanto os contaminantes permanecem para trás. Emergiu de estudos com sistemas de teste maiores que o método também funciona bem em larga escala. A empresa Pentair em Enschede, que estava intimamente envolvida na pesquisa, está assumindo o desenvolvimento de produtos adicionais da membrana.

De Grooth realizou sua pesquisa de doutorado no UT Mesa+ Research Institute Membrane Science & Technology Group. Ele foi auxiliado nisso pelo Prof. dr. ir. Kitty Nijmeijer e dr. ir. Wiebe de Vos. Durante sua pesquisa de doutorado, De Gooth trabalhou para parte do tempo na Pentair. Este trabalho fazia parte de uma grande plataforma de pesquisa estabelecida para o desenvolvimento de membranas de fibra oca seletiva e foi financiada em conjunto pela União Europeia por meio do projeto de pesquisa da LBLBrane. De Gooth defenderá sua tese de doutorado na Universidade de Twente em 4 de fevereiro.