Um novo material pode matar 99,9% das bactérias na água usando apenas luz

Não precisa ir muito longe, hoje já são várias as pessoas que sofrem com a escassez de água potável, e com todas as mudanças climáticas que o nosso planeta vem enfrentando, esse problema pode alcançar níveis ainda mais alarmantes. Nesse caso, desenvolver uma maneira mais acessível e sustentável de limpar a água é de extrema importância.

E assim, novas pesquisas tiveram resultados muito satisfatórios quanto a isso. Pesquisadores da China criaram uma nova forma para remover bactérias da água. E o melhor de tudo isso é que eles alegam que essa novidade é muito eficiente, e não agride o meio ambiente, já que é feita usando luz.

A filtragem da água

O protótipo desenvolvido pelos cientistas promete purificar até 10 litros de água em apenas uma hora. Esse novo processo de filtragem funciona da seguinte forma: quando a luz ultravioleta brilha sobre uma folha bidimensional de uma substância chamada de nitreto de carbono grafítico, essa luz mata virtualmente todas as bactérias nocivas presentes

Esse tipo de técnica de filtragem de água já é conhecida como desinfecção fotocatalítica, e é muito discutida como uma ótima opção aos sistemas atuais de limpeza de água, como cloração ou a desinfecção com ozônio, já nenhuma dessas é tecnicamente favorável ao meio ambiente.

“A aplicação futura da tecnologia de desinfecção fotocatalítica pode aliviar significativamente a escassez de água limpa e a escassez global de energia”, explica o líder do estudo, Dan Wang.

O que faz dessa nova descoberta interessante é o material usado como fotocatalizador, que faz essa tecnologia funcionar de forma incrivelmente simples. Vários materiais podem ser usados como fotocatalisadores em água. Eles absorvem a luz e aceleram as reações de oxigênio que acontecem na água na presença de certas ondas de luz. Essas reações criam moléculas conhecidas como espécies reativas de oxigênio (ROS), e que são muito eficazes para matar microrganismos.

O problema é que os catalisadores metálicos, que são usados para isso, lançam resíduos de metal na água, e os que não são metálicos, como os nanotubos e o grafeno, são mais seguros, porém bem menos eficientes, já que eles não produzem ROS suficientes para realizar a tarefa.

Mas os pesquisadores da Academia Chinesa de Ciências de Pequim e da Universidade de Yangzhou, em Jiangsu, acreditam terem encontrado uma solução prática, eficiente e sem componentes tóxicos.

A solução

Eles usaram um material sintético, ultra-fino e que possui todas as propriedades necessárias para absorver a luz e produzir a quantidade certe de ROS para matar as bactérias. O nitreto de carbono grafítico tem chamado cada vez mais a atenção, graças ao seu potencial de armazenamento de energia.

Os pesquisadores descobriram, usando apenas a luz, que as folhas bidimensionais desse material são capazes de purificar rapidamente a água poluída. O primeiro teste foi um sucesso, e em apenas 30 minutos, matou 99,9% de todas as bactérias Escherichia coli presentes em uma amostra de 50 mililitros de água.

Esse resultado é cinco vezes mais rápido do que qualquer outro tipo de fotocatalisador não metálico que já foi usado. E não só isso, essa reação consome apenas um décimo do catalizador de vez. “Essa eficiência notavelmente alta também é comparável à dos melhores fotocatalisadores baseados em metal”, explicam os autores .

E além de ser uma forma mais eficiente e sustentável, os autores afirmam que um sistema como esse não é difícil de recriar em grande escala, já que o nitreto de carbono grafítico pode ser facilmente sintetizado a baixo custo. Ou seja, é uma alternativa simples e barata para filtrar água.