Atualidades
Novos materiais de baixo custo e sustentáveis para reduzir a poluição do ar e da água
2018.3.20
Um novo material "verde" feito de resíduos sólidos e polímeros naturais promete melhores resultados que o carbono ativado, na adsorção de poluentes nas águas residuais e no ar.

Uma nova classe de materiais híbridos de baixo custo e sustentáveis ​​poderia substituir o carbono ativado como a escolha preferida para reduzir a poluição das águas residuais e do ar. O material descrito é sintetizado de forma económica a partir de resíduos sólidos e um polímero naturalmente abundante - e pode reduzir poluentes no ar e águas residuais com mais sucesso do que o carbono ativado, o adsorvente padrão atual.



"Este artigo mostra a síntese simples de um novo material híbrido poroso, obtido usando materiais de baixo custo e subprodutos", afirma o autor principal, Dr. Elza Bontempi, da Universidade de Brescia, na Itália. "O material foi elaborado com base no pedido da Comissão Europeia para desenvolver uma solução material orientada a um design acessível, sustentável e inovadora que possa reduzir a concentração de partículas em áreas urbanas".



Material particulado - partículas sólidas e gotículas de líquido encontradas no ar e emitidas por centrais elétricas, fábricas, automóveis e incêndios - é omnipresente nas cidades e até no campo. Além disso, milhões de toneladas de efluentes industriais são lançados anualmente nas águas dos oceanos. Tanto a matéria particulada como os corantes orgânicos são altamente tóxicos para os ecossistemas e para a humanidade.



O carbono ativado é o adsorvente mais comum usado para reduzir a poluição atmosférica e de águas residuais - mas é caro para produzir e regenerar. O desafio foi encontrar uma alternativa económica.



No novo estudo, os investigadores combinaram uma matéria-prima naturalmente abundante, alginato de sódio (um polissacárido que pode ser extraído de algas) com um subproduto industrial abundante, fumo de sílica (um subproduto de ferro-silício ou processamento da liga de silício metálico) para produzir um adsorvente "verde" que é melhor que o carbono ativado.



"O artigo apresenta resultados preliminares sobre a capacidade do novo material para capturar partículas", diz o Dr. Bontempi. "Também pode ser usado para remediação de águas residuais. Em particular, é demonstrada a sua capacidade de substituir carbono ativado ".



O método de síntese é simples e fácil de ampliar. Aproveitando as propriedades gelificantes do alginato, os investigadores combinaram com a decomposição de bicarbonato de sódio de qualidade alimentar para consolidar o material. O teste de poluição das águas residuais foi realizado utilizando corante azul de metileno como poluente modelo. O material híbrido adsorveu e removeu o corante, mesmo em altas concentrações, com 94% de eficiência.



As análises revelaram que, em comparação com o carvão ativado, a produção do material híbrido consumiu menos energia ("energia incorporada"), deixando uma pegada de carbono muito menor. O material também demonstrou capacidades encorajadoras para a captura de partículas de gases de escape de motores movidos a gasóleo.



O material pode ser aplicado como um revestimento, usado para pulverização ou escovagem, e usado para impressão em 3D. Isso significa que ele poderia ser usado para cobrir superfícies de construção externas para remover matérias particuladas, bem como para projetar unidades de filtração de água.



Essa versatilidade é uma nova adição ao conjunto de ferramentas existentes ao serviço da humanidade para reduzir a poluição do ar e da água.


https://www.eurekalert.org/pub_releases/2018-03/f-rcn031518.php
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