Tese: Não

25 de agosto de 2023

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por Sara-Lena Brännström, Universidade de Umea

As membranas artificiais desempenham um papel vital nos cuidados de saúde, no armazenamento de energia e na recuperação de recursos. No entanto, a fabricação não é ecologicamente correta. Numa tese da Universidade de Umeå, Norafiqah Ismail, do Departamento de Química, apresenta solventes alternativos que superam os tóxicos tradicionais em termos de custo, sustentabilidade e desempenho.

Com base na pesquisa inovadora de Ismail, agora é possível produzir membranas artificiais mais ecológicas graças a solventes nunca antes utilizados na fabricação de membranas.

“Essas membranas ainda não estão acessíveis no mercado, mas foram produzidas em escala laboratorial”, diz Ismail.

As membranas artificiais têm diversas aplicações. Eles são usados ​​em rins e pulmões artificiais e em diferentes tipos de baterias. Estas membranas adaptáveis ​​também contribuem para a produção de energia em células de combustível, garantem água limpa através de filtração avançada e facilitam a separação eficiente de gases, como a separação de dióxido de carbono. Além disso, são um componente chave na recuperação de recursos.

As membranas podem ser feitas de polímeros, vidro, zeólita, metal ou materiais compósitos. Entre estes, as membranas poliméricas dominam devido à sua acessibilidade, propriedades mecânicas e facilidade de produção em larga escala.

"Apesar de suas contribuições significativas para processos verdes e objetivos de desenvolvimento sustentável, a fabricação desses materiais incríveis não é ecologicamente correta. Por exemplo, o solvente mais popular para a fabricação de membranas, a N-metilpirrolidona (NMP), pode causar distúrbios reprodutivos e tem sido restrito na Europa desde maio de 2020", diz Ismail.

Além disso, os outros solventes mais comuns, como o ftalato de dioctila (DOP), são identificados como cancerígenos humanos, enquanto o ftalato de dibutila (DBP) causa potencialmente malformação fetal. Estes solventes nocivos não só representam riscos para a saúde humana, mas também contribuem para danos ambientais ao gerarem grandes quantidades de águas residuais durante a produção de membranas, que excedem os 50 mil milhões de litros anualmente. Assim, a busca por alternativas de solventes ecologicamente corretas é de importância significativa.

Em sua tese recém-publicada, Ismail empregou pela primeira vez uma avaliação do ciclo de vida para avaliar a sustentabilidade da fabricação de membranas. Sua análise destaca a toxicidade dos solventes como o principal obstáculo à produção sustentável de membranas.

Dando um passo à frente, ela apresenta três famílias de solventes mais baratos, mais sustentáveis ​​e com melhor desempenho que os tradicionais e tóxicos. Essas membranas recentemente desenvolvidas têm sido usadas para diversos fins, como dessalinização, descontaminação de águas residuais nucleares e purificação de água. Ter água segura e facilmente acessível desempenha um papel crucial na salvaguarda da saúde pública.

“Esta investigação não só tem implicações sociais, mas também é significativa para os fabricantes de membranas, especialmente tendo em conta as limitações impostas à utilização de solventes habitualmente utilizados na Europa”, afirma Ismail.

Mais Informações:Tese: Fabricação sustentável de membranas usando solventes mais ecológicos

Fornecido pela Universidade de Umea