Notícia

Biomassa de algas: cientistas japoneses desenvolvem processo mais eficiente para extração da água

Fonte

Universidade de Tsukuba

Data

segunda-feira, 8 julho 2019 16:50

Áreas

Biotecnologia. Energia. Sustentabilidade. Tecnologias.

Cientistas da Universidade de Tsukuba, no Japão, criaram um novo procedimento para coletar energia e moléculas orgânicas de algas usando grafeno nanoporoso e espumas de grafeno poroso, um sistema reutilizável que pode evaporar a água a uma taxa elevada sem a necessidade de centrifugação ou compressão. Esta pesquisa tem um grande potencial para a aplicação em biocombustíveis, vitaminas e produtos químicos mais limpos, baratos e eficientes.

Na luta contra a mudança climática global, a biomassa de algas é um importante campo de pesquisa: as algas são organismos fotossintéticos que convertem a energia da luz em biomoléculas ricas em energia. Quando as algas são cultivadas e colhidas em escala industrial, essas moléculas podem ser convertidas em uma grande variedade de compostos importantes, incluindo biocombustíveis, medicamentos, suplementos alimentares ômega-3 e muitos outros bioprodutos de alto valor agregado. No entanto, as culturas de microalgas consistem principalmente em água com baixo teor de sólidos (0,05 – 1,0% em peso) e a disponibilização do material orgânico usando técnicas de separação sólido-líquido geralmente requer múltiplos passos de desidratação.

Como solução a este problema, cientistas da Universidade de Tsukuba introduziram um método para remover a água da biomassa de algas que não danifica os compostos frágeis. Em contraste com os métodos anteriores, por centrifugação mecânica ou compressão, esta abordagem utiliza irradiação solar e materiais de suporte nanoestruturados reutilizáveis. A fabricação de grafeno nanoporoso hierarquicamente estruturado e espumas de grafeno porosas criam pequenos canais para a água ser puxada para cima a partir do fundo da amostra.

O novo material protege a biomassa do superaquecimento enquanto captura mais da energia do sol para evaporar a água. “Precisávamos de um material que absorvesse a luz, tivesse baixo calor específico e condutividade térmica e ainda fosse hidrofílico e poroso, com uma grande área superficial”, diz o professor Dr. Yoshikazu Ito, um dos autores do estudo. “Felizmente, o grafeno nanoestruturado dopado com nitrogênio possui todas essas qualidades”, explica o especialista.

“Quanto mais o processo de desidratação for eficiente em termos de energia, mais poderemos preservar os benefícios ambientais do uso da biomassa”, conclui o a Dr. Andreas Isdepsky, autor sênior do estudo.

O estudo foi publicado na revista científica Advanced Sustainable Systems.

Acesse o resumo do artigo científico (em inglês).

Acesse a notícia completa na página da Universidade de Tsukuba (em inglês).

Fonte: Universidade de Tsukuba. Imagem: Pixabay.