Tecnologia inovadora de filtragem abre novas perspetivas para o tratamento de água e para a indústria
Em colaboração com a startup CNM Technologies, o Fraunhofer FEP desenvolveu um protótipo
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Na primavera de 2026, o Instituto Fraunhofer de Tecnologia de Feixes de Eletrões e Plasma (FEP) concluiu com sucesso o projeto europeu Convert2Green. Uma das principais conquistas do projeto é o desenvolvimento de uma nova tecnologia de filtração baseada em camadas ultrafinas de polímero, capaz de purificar água com uma eficiência excecional. A tecnologia oferece novas oportunidades em aplicações como o processamento alimentar, o tratamento de água e a tecnologia energética. O processo será apresentado na pro flex 2027, em Dresden, de 25 a 26 de maio de 2027.
O objetivo do projeto Convert2Green, financiado pelo programa «Horizon Europe», era criar uma plataforma abrangente de inovação aberta (Open Innovation Test Bed, OITB) que facilitasse o acesso das empresas a tecnologias para materiais neutros em termos climáticos e circulares. No cerne do projeto de três anos esteve a criação de uma rede de inovação à escala europeia, envolvendo 18 parceiros do meio académico e da indústria em nove países. Em conjunto, desenvolveram uma infraestrutura que apoia os criadores de materiais na introdução de novas soluções no mercado ao longo de cadeias de valor fundamentais, tais como a Energia Limpa, a Saúde Inteligente e a IoT Industrial (Internet das Coisas).
Da Rede de Investigação à Inovação Chave
O Fraunhofer FEP contribuiu com a sua experiência no desenvolvimento e ampliação de novos processos de materiais e revestimentos. Um sucesso particular surgiu durante a fase final do projeto. Em colaboração com a start-up CNM Technologies GmbH, o Fraunhofer FEP desenvolveu um protótipo para uma tecnologia de filtração inovadora.
No cerne deste desenvolvimento está uma camada de polímero altamente reticulada, composta por nanomembranas de carbono (CNMs), com apenas alguns nanómetros de espessura, que apresentam propriedades de filtração excecionais. A estrutura única desta membrana permite que as moléculas de água passem facilmente, retendo quase na totalidade os iões dissolvidos, as substâncias orgânicas e outras moléculas. Testes em escala laboratorial demonstraram uma melhoria de, pelo menos, cinco vezes na rejeição de sais, em comparação com as membranas convencionais de osmose inversa, com fluxos de água comparáveis.
Isto torna a tecnologia particularmente atrativa para aplicações exigentes de separação de água e abre um vasto leque de utilizações potenciais, incluindo o tratamento de água, a tecnologia alimentar e a tecnologia energética. Por exemplo, as membranas compostas de CNM podem ser utilizadas para a concentração suave de soluções aquosas através da osmose direta. Isto pode ajudar a reduzir os custos de armazenamento e transporte de bebidas, permitindo simultaneamente a recuperação de compostos valiosos, tais como aromas ou proteínas, para a produção alimentar. Ao contrário dos processos convencionais de concentração térmica, estas substâncias não são expostas a altas temperaturas durante este processo. Além disso, as membranas compostas CNM podem ser utilizadas para produzir água ultrapura através de osmose inversa a baixa pressão.
Numa etapa adicional de inovação, os investigadores do Fraunhofer FEP otimizaram a tecnologia através da integração de camadas metálicas adicionais, permitindo a produção de folhas metálicas ultrafinas com espessuras de apenas algumas dezenas de nanómetros. Este desenvolvimento alarga significativamente o leque de aplicações potenciais. Em particular, abre novas oportunidades para os fabricantes europeus nas áreas da ótica miniaturizada e das tecnologias de sensores, permitindo-lhes desenvolver produtos inovadores e competitivos.
Do laboratório à implementação industrial
Um marco particularmente significativo foi a implementação, pela primeira vez, de todas as etapas de fabrico — desde a deposição de uma camada molecularmente fina até à sua reticulação por irradiação com feixe de eletrões — no âmbito de um processo contínuo «roll-to-roll». Isto representa um avanço decisivo no sentido da expansão para escala industrial e da viabilidade económica da nova tecnologia.
«Com o Convert2Green, conseguimos transferir uma tecnologia de filtração promissora da escala laboratorial para um ambiente de processo industrialmente relevante», explica o Dr. Matthias Fahland, gestor de projeto no Fraunhofer FEP. «O que é crucial aqui não é apenas o resultado tecnológico em si, mas também o facto de termos estabelecido, no âmbito do projeto, estruturas que permitirão que futuras inovações sejam transferidas mais rapidamente para aplicações prontas para o mercado.»
Embora o período do projeto Convert2Green tenha agora chegado ao fim, os serviços, processos e redes estabelecidos durante o projeto continuarão para além da sua duração oficial. Uma oportunidade para aprofundar as parcerias que foram criadas e transformá-las em novas colaborações será a pro flex 2027, que terá lugar no Fraunhofer FEP, em Dresden, de 25 a 26 de maio de 2027.
Enquanto «Open Innovation Test Bed», o Convert2Green construiu uma rede de inovação com estruturas partilhadas de acesso e apoio que facilitam o acesso, em particular para as pequenas e médias empresas, a instalações de produção-piloto, serviços de desenvolvimento e ensaio, e conhecimentos especializados em materiais climaticamente neutros e circulares. Estas ofertas incluem um portfólio de serviços conjuntos, um ponto de acesso central, uma plataforma digital multilingue e apoio ao desenvolvimento e financiamento de novas soluções em materiais. Consequentemente, no futuro, será possível avaliar, testar e transferir abordagens inovadoras para aplicações industriais de forma mais rápida.
Observação: Este artigo foi traduzido usando um sistema de computador sem intervenção humana. A LUMITOS oferece essas traduções automáticas para apresentar uma gama mais ampla de notícias atuais. Como este artigo foi traduzido com tradução automática, é possível que contenha erros de vocabulário, sintaxe ou gramática. O artigo original em Inglês pode ser encontrado aqui.
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