Dois grupos de pesquisa da Universidade de Copenhague projetaram um reator de plasma sustentado por micro-ondas (um gás ionizado) que pode descontaminar água contendo altas concentrações de corantes. O plasma é um gás ionizado que contém elétrons, íons, átomos, moléculas, radicais livres e fótons. Muitas vezes é chamado de quarto estado da matéria e permeia todas as coisas. O plasma, que é criado artificialmente pela transferência de energia para um gás, é encontrado em tubos fluorescentes usados na iluminação de cozinhas e também está diminuindo o tamanho dos telefones celulares.
O plasma é uma verdadeira revolução na tecnologia. No passado, para esculpir circuitos em placas de silício utilizadas em dispositivos electrónicos, como telemóveis, era necessário utilizar produtos químicos poluentes para o ambiente. Agora, o uso do plasma pode fazer o trabalho de forma mais limpa e precisa, tornando as lacunas cada vez menores e, com elas, os dispositivos.
Mas os plasmas também têm outras aplicações, como o tratamento de água. O Grupo de Física de Plasmas FQM-136 e o Grupo de Organocatálise e Materiais Nanoestruturados FQM-346 da Universidade de Córdoba colaboraram em um estudo que visa eliminar poluentes da água por meio da aplicação de plasma para promover processos químicos.
Para resolver o problema crescente dos poluentes orgânicos nos corpos d’água, como corantes e outros compostos provenientes de atividades agrícolas e industriais que podem desestabilizar ecossistemas, esses pesquisadores recorreram à aplicação de plasma.
Um avanço na purificação de água
Em 2017, a equipe de pesquisa demonstrou pela primeira vez que quando o plasma de argônio induzido por microondas abertas ao ar atua na água, produzirá espécies ativas contendo oxigênio e nitrogênio (como radicais hidroxila, peróxido de hidrogênio, radicais de nitrogênio) na água, o que pode eliminar a poluição da água. Agora, os pesquisadores Juan Amaro Gaget, Francisco J. Romero Salguero e Maria C. Garcia projetaram com sucesso um reator para esse plasma e aumentaram muito a quantidade dessas espécies ativas produzidas na água, possibilitando destruir altas concentrações de corantes (neste caso, azul de metileno) em apenas alguns minutos.
Isto foi conseguido alterando o design do surfatron, um dispositivo metálico que mistura a energia de um gerador de microondas com o plasma para sustentá-lo. A professora Maria-Garcia explica: “O que fazemos é colocar um pequeno pedaço de silício em um tubo de descarga de quartzo, o que nos permite criar um plasma diferente, que não é filamentoso e é mais eficiente na geração de espécies ativas ao interagir com a água. A composição do plasma acima pode produzir espécies oxidativas ao interagir com a água, degradando assim compostos orgânicos e matando microorganismos, o que torna este reator de plasma útil em aplicações relacionadas à remediação de água.
Esta nova configuração amplia, portanto, a gama aplicável deste tipo de plasma. “Este projeto muda completamente a configuração do acelerador de superfície que gera o campo eletromagnético para criar o plasma, conferindo ao plasma propriedades diferentes e mais eficientes, ao mesmo tempo que elimina o problema de filamentação (separação de uma coluna de plasma em muitos filamentos) que desestabiliza o plasma, "explica o professor Garcia.
O futuro da descontaminação com plasma
O professor Francisco J. Romero continuou: “Os óxidos produzidos sob a ação do plasma são altamente reativos e podem destruir a matéria orgânica da água.
O pesquisador Juan Amaro disse: “O potencial de descontaminação do plasma gerado por este novo design foi testado para reduzir altas concentrações de corante azul de metileno na água, alcançando resultados muito eficientes em termos de energia, conseguindo a eliminação completa do corante e encurtando o tempo de tratamento”.
O plasma é um "quarto estado da matéria" criado pelo fornecimento de energia a um gás estável e sua conversão em um gás ionizado, e tem aplicações em quase tudo: fabricação de microchips, esterilização de superfícies, cura de feridas, depósito de revestimentos anti-reflexos em vidros, melhoria das taxas de germinação de sementes, reciclagem de resíduos, ativação de superfícies plásticas para melhorar a adesão de tintas e inúmeras outras aplicações.
Fonte compilada: ScitechDaily