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Brasil - Brasília - Distrito Federal - 19 de novembro de 2018


O grafeno pode ser a arma certa para combater os 5 maiores problemas do planeta

O grafeno pode ser a arma certa para combater os 5 maiores problemas do planeta

Este material afirma-se como um dos mais revolucionários da indústria tecnológica e promete ser de muita valia para o futuro da humanidade.

Por Espalha Factos / Zap - Foto: Club De Ciência - 16/07/2018 - 00:22:09

Em 2015, a ONU definiu 17 objetivos de Desenvolvimento Sustentável (Sustainable Development Goals – SDGs) para atingir, à escala global, até 2030. Este conjunto de metas tem o nome de Agenda 2030 e é fruto do trabalho conjunto de governos e cidadãos de todo o mundo.

O foco da Agenda 2030 é criar um novo modelo global que acabe com a pobreza, que promova a prosperidade e o bem-estar de todos, que proteja o ambiente e que combata as alterações climáticas.

Entre os objetivos, destacam-se por exemplo a SDG3, que tem como propósito “garantir o acesso à saúde de qualidade e promover o bem-estar para todos”. A restante agenda incluí questões importantes como o acesso a água limpa, a redução dos efeitos das alterações climáticas ou o acesso aos cuidados de saúde.

Parecem objetivos bem difíceis de concretizar, é certo. Dificilmente em 2030 todos os 17 problemas estarão completamente solucionados. Mas os últimos avanços em áreas como a ciência e tecnologia dão-nos uma réstia de esperança em relação ao futuro.

Querem um exemplo? O grafeno. Talvez já tenha ouvido falar. Na internet, na televisão ou até naquela aula de Fisico-Química em que a atenção estava para além das quatro paredes da sala de aula.

Grafeno: O que é?
Este material afirma-se como um dos mais revolucionários da indústria tecnológica e promete ser de verdadeira valia para o futuro da humanidade. Para além de ser flexível, impermeável e transparente, o grafeno consegue ser mais duro que o aço, mais fino que um fio de cabelo e melhor condutor de eletricidade que o cobre.

O grafeno é constituído por uma camada extremamente fina de grafite, o mesmo encontrado em qualquer lápis comum usado para escrever. A diferença é que, no grafeno, os átomos estão organizados numa estrutura hexagonal de duas dimensões.

5 problemas globais que o grafeno promete combater
Atualmente, este poderoso material é apontado como umas principais armas capazes de ajudar a combater os maiores problemas do nosso globo, uma verdadeira esperança para a resolução de algumas das metas assumidas pela Agenda 2030.

Falta de água
“Assegurar a disponibilidade e sustentabilidade da água para todos” é um dos focos da SDG6. A organização estima que a escassez de água afeta mais de 40 por cento da população do planeta e prevê-se que aumente nos próximos anos.

A solução pode estar nos filtros de água compostos por grafeno. Jiro Abraham, investigador da Universidade de Manchester, ajudou a desenvolver um gênero de um trançado composto por óxido de grafeno que ajuda a filtrar a água do mar. As membranas feitas deste óxido mostraram ser capazes de filtrar nanopartículas, moléculas orgânicas e até sais de cristais maiores.

Mais recentemente, estudos das Universidades de Monash e Kentucky desenvolveram filtros de grafeno que conseguem filtrar tudo o que tiver acima de um nanômetro, correspondente a 0.000000001 metro. Estes estudos afirmam que estes conseguem filtrar partículas químicas, vírus ou qualquer bactéria presente nos líquidos, conseguindo assim purificar a água.

Emissões de carbono
O SDG13 foca-se na “urgência do combate às mudanças climáticas e os seus impactos“.

Uma das causas óbvias das mudanças do clima são as emissões absurdas de dióxido de carbono para a atmosfera. Também neste campo o grafeno promete ajudar: barreiras compostas pelo material estão a ser desenvolvidas para impedir este tipo de emissões.

Estudos da Universidade da Califórnia do Sul desenvolveram filtros de grafeno capazes de separar os gases que não interessam e que são provenientes da indústria, do comércio e de resíduos.

Com o uso destes filtros, o mundo conseguirá reduzir o aumento de CO2 na atmosfera, numa era em que já se ultrapassou a barreira das 400 partes por milhão (ppm).

Saúde
Ainda há milhões de pessoas neste mundo que não têm um acesso adequado a cuidados de saúde. Mas o grafeno promete ter impacto também neste setor.

A força mecânica do material torna-o perfeito para, imaginem só: substituir partes do corpo humano. Através da sua boa capacidade condutora consegue, não só substituir os ossos, mas também partes do corpo que requerem ligações como órgãos ou nervos.

O grafeno também pode ser usado para detectar doenças, vírus e outra toxinas. Através de sensores biomédicos compostos pelo material, estes tipos de toxinas são detectadas dez vezes mais rápido do que com os sensores ditos normais.

Estudos realizados na Universidade Tecnológica de Michigan estão a tentar fazer impressões 3D de nervos baseadas no composto e a desenvolver materiais biocompatíveis usando o grafeno como condutor de energia.

Infraestruturas
O nono objetivo da Agenda 2030 pretende “construir infraestruturas resistentes, promover uma industrialização sustentável e incentivar a inovação“. Compostos melhorados de grafeno podem-nos colocar muito perto de atingir esta meta.

Recentes pesquisas mostram que, quanto mais deste material se adicionar aos compostos, melhores eles se tornam. Ou seja, o grafeno pode ser adicionado a materiais de construção como o betão ou o alumínio, tornando-os mais fortes e leves.

A resina é um exemplo de sucesso desta simbiose com o grafeno. Pesquisas levadas a cabo pela “Graphene Flagship“, um projeto da União Europeia, deixa claro que “melhora a funcionalidade da resina, combinando a condutividade elétrica e a força mecânica com uma excelente resistência à corrosão“.

Energia
O SDG 7 procura assegurar o acesso sustentável e moderno à energia para todos. Devido ao seu peso bastante leve, à sua boa condutividade e resistência, o grafeno pode tornar a energia sustentável mais barata e eficiente.

Compostos de grafeno podem ser usados para criar painéis solares mais versáteis. Estudos realizados no MIT (Instituto de Tecnologia de Massachusetts) garantem que “o uso de grafeno torna possível a flexibilidade, o baixo custo e a transparência de células solares que facilmente podem transformar qualquer plataforma numa fonte de energia elétrica.”

A energia eólica também poderá beneficiar-se com o material. As turbinas de vento poderão ser maiores e ter um peso bem mais leve graças ao grafeno.

O material também está a ser usado para melhorar o desempenho das pilhas de lítio tradicionais. Estudos também estão a ser feitos sob aerogel de grafeno que beneficiará o armazenamento de energia e de baterias.

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