Filtro é instalado e limpo dentro de canos usando ímãs externos

Redação do Site Inovação Tecnológica - 21/07/2025

Nanomaterial magnético aumenta capacidade de tratamento de água por meio de um projeto modular escalável ao conectar vários tubos com ímãs acoplados.
[Imagem: KIST]

Limpar água de fósforo e germes

Imagine um filtro para limpar águas servidas que você crie diretamente no interior dos canos por onde essa água é descartada ou redirecionada para reúso.

O material, que é magnético e tem a forma de um ouriço-do-mar, é colocado dentro do cano, e então ímãs são usados na parte externa do tubo para induzir a automontagem do material, que começa a filtragem imediatamente. Quando ele saturar, basta ajustar o campo magnético externo para que o material solte os sólidos que reteve. E note o detalhe: Não é necessário usar eletricidade em nenhuma parte do processo.

Mais importante, o material mostrou-se capaz de filtrar o fósforo, um contaminante muito problemático porque o fósforo é um componente essencial dos resíduos domésticos e industriais, sobretudo dos fertilizantes, detergentes e do esterco animal. Quando permanece na água, ele causa proliferação de algas nos rios e lagos.

O novo material de filtragem, por sua vez, permite recuperar esse fósforo e, ao mesmo tempo, desinfetar microrganismos nocivos presentes na água, como os coliformes. O fósforo recuperado, por sua vez, pode ser reciclado em vários materiais industriais, como fertilizantes, produtos de limpeza e detergentes, contribuindo para a concretização de uma economia circular que vai além da simples purificação e viabilização do reúso da água.

"Esta pesquisa é significativa porque integra os dois processos em um só, de remoção de fósforo e esterilização microbiana, o que nos permite apresentar uma solução de tratamento de água de baixo consumo energético que pode ser aplicada a ambientes com diferentes qualidades de água," disse o professor Jae-Woo Choi, do Instituto de Ciência e Tecnologia da Coreia do Sul (KIST).

"Este estudo é significativo porque demonstra que podemos desinfetar coliformes totais com eficácia sem cloro ou eletricidade, e pode ser desenvolvido como uma tecnologia de desinfecção com economia de energia no futuro," acrescentou seu colega Kyungjin Cho.

O filtro magnético em forma de ouriço-do-mar é colocado dentro do tubo por onde as águas residuais fluem, e ímãs são usados na parte externa do tubo para induzir sua automontagem e sua posterior limpeza.
[Imagem: KIST]

Filtro magnético

O segredo do processo sem eletricidade é a nanoestrutura em formato de ouriço-do-mar, que apresentou um desempenho de primeira linha na recuperação de fósforo. O material é formado por nanofolhas perpendiculares de lantânio e cobre (La/Cu) circundando um núcleo em formato de esfera de óxido de ferro (Fe₃O₄), o que dá origem a nanocápsulas de La/Cu-Fe₃O₄, que são nanoestruturas magnéticas.

O material consegue recuperar cerca de 1,1 quilograma (kg) de fosfato por kg de fluxo líquido em apenas cinco minutos, o que é extremamente rápido e eficiente em comparação com as tecnologias existentes.

A tecnologia foi projetada como um sistema ecológico que funciona sem eletricidade. Utilizando o campo magnético de um ímã externo, o movimento do material pode ser controlado com precisão, reduzindo o consumo de energia em mais de 99% em comparação com as tecnologias convencionais de tratamento de água.

Isso também reduz as emissões de carbono e os custos de energia, tornando-se uma tecnologia alternativa promissora para combater a escassez de água e, sobretudo, viabilizar o reúso de águas industriais e a purificação da água usada na agricultura, antes de devolvê-la à natureza.

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