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| Foto: Pexels |
Más de 2 mil millones de personas en todo el mundo carecen
de agua potable. Los científicos de todo el mundo se han estado exprimiendo el
cerebro para resolver el problema global de la escasez de agua limpia. Ahora,
un nuevo material ofrece una manera eficiente y ecológica de purificar el agua
utilizando solo la luz solar.
Con un fotocatalizador sin metal desarrollado conjuntamente
por investigadores de la Universidad de Yangzhou (YZU) y el Instituto de
Ingeniería de Procesos (IPE) de la Academia de Ciencias de China, y la
Universidad de Tecnología de Sydney (UTS), este método puede proporcionar agua
potable estándar en 30 minutos con eficiencia de desinfección superior al
99,9999% bajo irradiación de luz visible.
Este prototipo de material "verde" pudo purificar
suficiente agua potable diaria para cuatro personas en solo una hora, usando la
luz.
Este nuevo material, una lámina bidimensional (2D) de
nitruro de carbono grafítico (gC3N4), es un
fotocatalizador: libera electrones cuando se ilumina para crear químicos
destructivos a base de oxígeno que destruyen los microbios. El diseño es más
efectivo y seguro que los fotocatalizadores actuales porque éstos contienen metales
que pueden filtrarse al agua como contaminantes tóxicos.
El científico de materiales Guoxiu Wang de la Universidad
Tecnológica de Sydney y sus colegas crearon láminas ultrafinas de nitruro de
carbono grafito y agregaron grupos químicos como ácidos y cetonas que atraen
electrones hacia los bordes de las láminas. Allí, los electrones saltan a los
átomos de oxígeno en el agua para formar sustancias químicas de oxígeno que
disuelven microbios como el peróxido de hidrógeno.
El diseño mató al 99.9999% de las bacterias, incluida E.
coli, en una muestra de agua de 50 mililitros. Eso es tan eficiente como el mejor
catalizador a base de metal. Y mató a los microbios más rápidamente que los
mejores fotocatalizadores libres de metales anteriores, que tardan más de una
hora en lograr lo que hizo el nuevo diseño en 30 minutos.
Luego, el equipo fijó las nanocapas a la superficie interior
de las bolsas de plástico, purificando 10 litros de agua en una hora.
"Nuestro motivo fue desarrollar una forma eficiente de
utilizar la luz solar para producir agua para regiones remotas o no
desarrolladas sin un suministro central de agua limpia", dice Wang, y
señala que la composición de carbono y nitrógeno debería hacer que el material
sea económico. Luego, los investigadores pretenden trabajar con ingenieros para
ampliar el diseño para uso comercial.
Fuentes:
Science News http://bit.ly/2L2BsVM
Chinese
Academy of Sciences http://bit.ly/2Pq6tXW
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