O tratamento de efluentes industriais contaminados por óleo esbarra hoje no alto custo e na complexidade de processamento dos métodos convencionais de fabricação de membranas. Para contornar esse gargalo, pesquisadores da empresa TRL9 TECH Pesquisa e Desenvolvimento criaram uma membrana impressa em 3D capaz de separar óleo de misturas oleosas com eficiência de até 99%. O material, feito de polipropileno reforçado com grafeno, foi escolhido por oferecer maior resistência térmica do que outros plásticos usados em impressão 3D — embora os testes de filtração deste estudo tenham sido realizados à temperatura ambiente. O avanço tecnológico foi publicado na revista científica Polímeros nesta sexta-feira (18).
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Filtros tradicionais exigem processos de fabricação complexos e consomem muita energia, dificultando a aplicação em larga escala nas plantas industriais. A impressão 3D resolve esse problema ao permitir a construção de uma estrutura modular e sob medida, controlando o formato e a distribuição exata dos poros. Ao utilizar o plástico polipropileno (PP) misturado ao grafeno em sua estrutura, a equipe garantiu que o material seja mais resistente ao calor do que alternativas comuns em impressão 3D.
“A membrana funciona como uma espécie de filtro seletivo. A água encontra uma superfície muito repelente. Em vez de se espalhar e penetrar, ela tende a formar gotas e escorrer, como acontece com a água sobre uma folha de lótus”, explica o pesquisador Eduardo Fischer Kerche, autor do estudo.
Essa barreira química entra em ação graças a um revestimento final de silicone (PDMS), nanopartículas de sílica e grafeno. O óleo molha a superfície e consegue atravessar os caminhos internos do material, enquanto a água é fortemente repelida pelas irregularidades microscópicas da membrana, que aumentam o efeito de repelência.
“O PLA é bastante usado na impressão 3D porque é fácil de imprimir, mas não é a melhor escolha quando a membrana precisa trabalhar com líquidos muito quentes. O polipropileno oferece maior resistência térmica, enquanto o grafeno ajuda a reforçar o material e deixa a superfície mais repelente à água”, detalha o cientista.
A tecnologia abre portas para processos de purificação de efluentes oleosos na indústria. Antes de escalar a produção para o mercado, a equipe prepara testes para avaliar a durabilidade da membrana em meses de operação e o comportamento da resina diante de diferentes contaminantes reais.
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