A captura passiva de água tem o potencial de ajudar milhões
de vidas em todo o mundo, permitindo que as pessoas extraiam água diretamente
da atmosfera usando pouca ou nenhuma energia. Pode funcionar em condições
áridas onde outras fontes de água podem não estar disponíveis e pode ser uma
ferramenta poderosa para comunidades vulneráveis que lidam com as consequências
das mudanças climáticas.
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Zhiyong Xia da APL, Matthew Logan e Spencer Langevin
(Photo:
Johns Hopkins APL)
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Cientistas criam sistema de filtragem de água inspirado no corpo humano
Os MOFs são um candidato ideal para a captura passiva de
água. Sua estrutura de cristal tipo esponja fornece a maior área de superfície
por grama de qualquer outro material. Apenas um grama de alguns MOFs teria uma
área de superfície de mais de um hectare se estendida numa única camada. Embora
tenham sido realizadas algumas pesquisas sobre o uso de MOFs para captura de
água, este último trabalho envolveu uma extensa exploração de vários MOFs, em
um esforço para encontrar o mais adsorvente.
O estudo está publicado na Scientific Reports .
"As experiencias
iniciais provaram que o conceito pode funcionar", disse o co-autor
Zhiyong Xia, do Departamento de Pesquisa e Desenvolvimento Exploratório do
Laboratório de Física Aplicada (APL) da Johns Hopkins.
“Mas o problema tem
sido capacidade. Outras equipas de pesquisa conseguiram produzir cerca de 1,3
litro de água por dia por quilo de absorvente em condições áridas. O suficiente
apenas para uma pessoa. Criar um dispositivo ideal de captação de água requer uma
melhor compreensão do relacionamento da propriedade da estrutura que controla a
adsorção. ”
A equipe testou vários MOFs e o potencial impacto da
temperatura, humidade e espessura do leito de pó no processo de
adsorção-dessorção. Juntamente com os colegas Matthew Logan e Spencer Langevin,
Xia identificou um composto chamado Zr-MOF-808 que superou significativamente
os MOFs anteriores.
"Identificamos um
MOF que poderia produzir 8,66 litros de água por dia por quilograma de MOF em
condições ideais, uma descoberta extraordinária", disse ele. "Isso nos ajudará a aprofundar nossa
compreensão desses materiais e orientará a descoberta dos métodos de procura de
água da próxima geração".
A equipe da Johns Hopkins agora está explorando outros MOFs
com baixos pontos de influxo de humidade relativa, altas áreas de superfície e
propriedades funcionais polares para ver como elas se saem em ambientes áridos.
Também está pesquisando diferentes configurações de MOFs em busca de níveis
ótimos de adsorção.
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Referencia//Theengineer
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