Dispositivo pode transformar água potável do ar seco

 

A busca por soluções inovadoras para transformar água potável e lidar com a escassez em algumas regiões inspira os cientistas.

Com isso, eles desenvolveram dispositivos capazes de capturar a umidade do ar, mesmo em locais extremamente secos. Recentemente, criaram uma nova tecnologia que utiliza aletas revestidas com materiais absorventes, além de uma folha de cobre entre espumas.

Essas espumas possuem zeólita, um aluminossilicato cristalino comercialmente disponível. Essa combinação proporciona resultados eficientes e rápidos na geração de água potável.

Os detalhes do dispositivo saíram no periódico ACS Energy Letters por pesquisadores do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT), liderados por Xiangyu Li e Bachir El Fil. Essa inovação traz nova esperança para áreas áridas e comunidades com acesso limitado a fontes seguras de água.

Coletando água em regiões desérticas

Depois que as aletas absorvem a umidade do ar, elas são aquecidas para liberar a água potável. Em testes de prova de conceito, o dispositivo foi equipado com 10 aletas adsorventes dispostas lado a lado em uma base de cobre, separadas por uma distância de aproximadamente 2 milímetros.

Essa configuração maximiza a captura de umidade do ar, mesmo em condições desérticas com apenas 10% de umidade relativa. Em apenas uma hora, as aletas absorveram a umidade do ar e, quando a base atingiu 184°C, liberaram a água retida.

Alto potencial do dispositivo

Estima-se que o dispositivo possa transformar água potável em um volume de até 1,3 litros por dia em ambientes com 30% de umidade relativa, um volume significativamente maior do que outros dispositivos existentes.

Os pesquisadores enxergam um grande potencial no dispositivo para a rápida captação de umidade e produção de água em diversas aplicações cotidianas.

Ele pode ser integrado a infraestruturas que geram calor residual, como edifícios e veículos de transporte, utilizando essa energia para operar de maneira econômica e sustentável.

Outras soluções

Mesmo sendo revolucionário, esse dispositivo não está sozinho na busca por transformar água potável e melhorar a escassez de várias regiões.

Algumas alternativas utilizam, por exemplo, o mar. A osmose reversa é a tecnologia mais amplamente utilizada para dessalinização. Nesse processo, a água salgada sofre pressão através de uma membrana semipermeável que retém os sais e outras impurezas, permitindo que apenas a água pura passe.

Além disso, existe a destilação térmica, que envolve a evaporação da água do mar e a condensação do vapor para obter água potável. Existem diferentes métodos de destilação, como a destilação multiestágios (MSF) e a destilação por múltiplo efeito (MED).

Na eletrodiálise reversa, a água salgada passa entre membranas de troca iônica sob a influência de um campo elétrico. Os íons de sal são movidos através das membranas, deixando para trás a água dessalinizada.

Até mesmo equipamentos de congeladomento podem ajudar, endurecendo cristais e separando as impurezas para derreter em água potável novamente.

Transformar água potável ainda é um desafio

Mas transformar água potável ainda é um desafio, com difusão limitada dessas tecnologias, como de captar a umidade do ar.

Isso se deve a alguns fatores. Por exemplo, a construção e instalação de tecnologias de captação de umidade exige um investimento inicial elevado.

Ainda, os custos contínuos de operação e manutenção são significativos, especialmente para processos como a osmose reversa que requerem energia para pressurizar a água e manter as membranas.

Além disso, a maioria dos processos de captação e transformação, especialmente a osmose reversa e a destilação térmica, consomem grandes quantidades de energia, tornando-os caros e menos sustentáveis, especialmente em regiões onde a energia é cara ou proveniente de fontes não renováveis.

Esses procedimentos também podem gerar subprodutos que impactam o meio ambiente, prejudicando a região ao mesmo tempo em que tenta ajudá-la.

Alternativas como plantas de dessalinização, que dependem de combustíveis fósseis, contribuem para as emissões de gases de efeito estufa.

E mesmo sem isso, também se trata de uma tecnologia avançada que exige mão de obra qualificada para operar e manter os sistemas. Todo o sistema de manutenção e trabalho pode ser custoso.

Por enquanto, em muitas regiões, a água doce proveniente de rios, lagos e aquíferos é ainda mais acessível e econômica em comparação com processos de transformar água potável. Apenas locais mais secos e pobres lutam com essa dificuldade no momento.

Por isso, projetos estão sendo testados, mas com foco em programas de conservação de água e tecnologias de reuso de água (tratamento de esgoto para água potável), que são alternativas mais baratas e menos impactantes ao meio ambiente.

Fonte: Olhar Digital