Mais de 2,1 mil milhões de pessoas continuam sem acesso a água potável gerida de forma segura. Para estas populações, e para muitas outras que vivem em zonas afetadas por catástrofes naturais ou falhas de infraestruturas, tornar a água mais segura implica, muitas vezes, escolher soluções imperfeitas.
Ferver água exige combustível, o que representa um custo. Os comprimidos de cloro podem deixar um sabor desagradável e não eliminam muitos contaminantes químicos.
Segundo o ZME Science, os filtros podem entupir-se, partir-se ou tornar-se demasiado caros de substituir. Existem dispositivos mais modernos, mas a maioria depende de consumíveis, pilhas ou manutenção regular.
Num novo estudo, publicado este mês na Nature Water, uma equipa de cientistas desenvolveu uma pequena cápsula flutuante que combina várias etapas de tratamento num único dispositivo só e não necessita de qualquer fonte de energia externa.
A cápsula é ativada através de um simples movimento de agitação manual. Ao ser agitada, gera energia suficiente para alimentar um sensor que avalia o risco de contaminação química através da medição dos sólidos dissolvidos, transmite os resultados por Bluetooth e inicia o processo de desinfeção da água enquanto flutua à superfície.
O dispositivo não utiliza bateria, painéis solares nem aditivos químicos. O seu funcionamento baseia-se num íman que se desloca através de uma bobina de cobre quando é agitado, produzindo corrente suficiente para alimentar um pequeno sensor e um chip Bluetooth. Bastam três segundos de agitação para que entre em funcionamento.
O sensor mede o total de sólidos dissolvidos (TDS), ou seja, a quantidade de substâncias dissolvidas na água, sobretudo iões, sais e minerais. Os investigadores utilizam este parâmetro como um indicador preliminar de possível contaminação química.
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Depois de começar a flutuar, a cápsula recorre a um segundo mecanismo de geração de eletricidade.
À medida que sobe e desce, o líquido entra em contacto com a sua estrutura plástica e afasta-se novamente. Isto cria uma pequena carga eletrostática, semelhante à eletricidade estática produzida ao esfregar um balão no cabelo. A superfície da água fica com carga positiva, enquanto a superfície plástica da cápsula adquire carga negativa.
No exterior da cápsula encontram-se elétrodos revestidos com minúsculas nanobarras de um polímero condutor. Estas estruturas, com cerca de 40 nanómetros de largura, possuem extremidades afiadas que concentram a carga elétrica em campos locais extremamente intensos.
Esses campos são suficientemente fortes para danificar microrganismos presentes na água. O processo, conhecido como eletroporação, cria poros microscópicos nas membranas bacterianas e nos invólucros virais. Nos testes realizados, este mecanismo eliminou bactérias e partículas semelhantes a vírus sem necessidade de adicionar cloro ou quaisquer outros produtos químicos.
Os investigadores testaram a cápsula contra vários microrganismos habitualmente utilizados em laboratório, incluindo Escherichia coli, Bacillus subtilis e o bacteriófago MS2, frequentemente utilizado como substituto de vírus em estudos relacionados com a qualidade da água.
Em amostras de um litro, a cápsula eliminou a E. coli e o MS2 em apenas 20 minutos. O B. subtilis necessitou de cerca de 25 minutos. Em água da torneira, de rio e de lago, a desinfeção completa foi alcançada em 30 minutos. Já quatro litros de água de rio exigiram 52 minutos.
A equipa avaliou também a durabilidade do dispositivo. A cápsula manteve o seu desempenho ao longo de 120 ciclos consecutivos de desinfeção em quatro litros de água de rio, sem perda significativa de eficácia. Além disso, os investigadores relataram uma produção praticamente inexistente de subprodutos nocivos.
Estas características tornam o dispositivo particularmente promissor para operações de resposta a catástrofes, comunidades isoladas e regiões onde o acesso a baterias, eletricidade ou desinfetantes químicos é limitado.
Ainda assim, a cápsula apresenta algumas limitações. Embora elimine microrganismos, não remove todos os contaminantes perigosos presentes na água. Por isso, não substitui análises laboratoriais adequadas em zonas afetadas por poluição industrial, drenagem mineira, arsénico, pesticidas ou derrames de substâncias químicas.
Texto escrito por Soraia Ferreira, ZAP//
Fonte: ZAP
