19/09/2024

O acesso à água potável é vital para a sobrevivência e para a qualidade de vida da humanidade, mas este recurso fundamental não está disponível para todas as pessoas do mundo e muitas vezes está disponível em quantidades insuficientes para uma boa saúde. De acordo com o Relatório Mundial de Desenvolvimento da Água da ONU de 2024, aproximadamente 2,2 bilhões de pessoas em todo o mundo não têm acesso à água limpa, enfatizando a necessidade urgente de novos métodos de produção de água doce.
Nas regiões costeiras, a população pode se beneficiar da dessalinização da água do mar. Nos sistemas convencionais, essa dessalinização acontece pelo bombeamento da água do mar sobre membranas que separaram o sal da água. Esse processo consome muita energia, e o sal frequentemente se acumula na superfície do dispositivo, bloqueando o fluxo de água e reduzindo a eficiência do processo. Consequentemente, esses sistemas exigem manutenção frequente e tem uma operação limitada.
Uma solução para este problema foi apresentada por pesquisadores da Universidade de Waterloo: um dispositivo inspirado no ciclo natural da água, transportada pelas plantas das raízes para as folhas, que traz um sistema inovador para dessalinizar água de forma contínua e com manutenção mínima.
“Nossa inspiração vem da observação de como a natureza se sustenta e da maneira como a água evapora e se condensa no ambiente . O sistema que projetamos induz a água a evaporar, transporta-a para a superfície e condensa-a em um ciclo fechado, com isso prevenimos o acúmulo de sal que reduziria a eficiência do dispositivo”, explica o Dr. Michael Tam, Professor do Departamento de Engenharia Química, Universidade de Waterloo.
O sistema também é alimentado por energia solar, convertendo cerca de 93% da energia solar em eletricidade, uma taxa cinco vezes mais eficiente do que os dispositivos de dessalinização convencionais. Ele pode produzir cerca de 20 litros de água doce por metro quadrado, atendendo à ingestão diária recomendada de água para beber e higiene pela Organização Mundial da Saúde.
Para desenvolver o dispositivo, a equipe de pesquisa contou com o trabalho dos alunos de doutorado Eva Wang e Weinan Zhao. Eles usaram espuma de níquel coberta com um polímero condutor e partículas de pólen sensíveis à temperatura. Essa substância absorve a luz solar em todo o espectro de radiação solar, convertendo sua energia em calor. Uma fina camada de água salgada é aquecida e se move para cima, imitando o movimento natural que a água faz através dos capilares das árvores.
Conforme a água evapora, o sal restante flui para a camada inferior, funcionando de forma similar a um mecanismo de retrolavagem em uma piscina. Isso previne o acúmulo de sal e garante uma operação contínua.
O Dr. Yuning Li, professor do Departamento de Engenharia Química de Waterloo, auxiliou a equipe avaliando as capacidades de coleta de luz do dispositivo para alcançar a conversão ideal de energia solar.
“Este novo dispositivo não é apenas eficiente, mas também portátil, o que o torna ideal para uso em regiões remotas onde o acesso à água doce é limitado. Esta tecnologia oferece uma solução sustentável para a crise hídrica emergente”, comemora Yuning Li.
Os resultados já foram apresentados em um estudo publicado na Nature Communications. O próximo passo dos pesquisadores é desenvolver um protótipo do dispositivo que possa ser implantado no mar para testar a tecnologia em uma escala maior.
“Se o teste for considerado bem-sucedido, a tecnologia poderá fornecer água doce de forma sustentável para comunidades costeiras e promover os Objetivos de Desenvolvimento Sustentável da ONU ODS 3, ODS 6, ODS, 10 e ODS 12”, conclui Tam.

Fonte: CicloVivo