Cientistas estão desenvolvendo sistema que extrai água do ar

Aparato criado por pesquisadores de instituições na Coreia do Sul e nos Estados Unidos funciona até em regiões onde a umidade do ar é extremamente baixa

Desde 2017, cientistas vêm desenvolvendo um sistema capaz de extrair água potável diretamente do ar, usando o calor do Sol ou outras fontes de energia — e agora mais um passo foi dado rumo a esse feito. O grupo, composto por pesquisadores do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT) e da Universidade de Utah, ambas nos Estados Unidos, e do Instituto Coreano de Ciência e Tecnologia, na Coreia do Sul, compartilharam as novidades nesta quarta-feira (14) no periódico Joule.
A ideia dos estudiosos é criar um sistema que funcione até em regiões notavelmente secas, tornando-se uma fonte prática de água para áreas remotas com acesso limitado à água e à eletricidade. A primeira versão do aparato teve relativo sucesso, mas ainda precisava ser aprimorada para se tornar menos custosa.
Como explicam os pesquisadores, o sistema aproveita a diferença de temperatura dentro do dispositivo para permitir que um material adsorvente (capaz de coletar líquido em sua superfície) retire a umidade do ar à noite e a libere no dia seguinte. Isso funciona porque, quando o material é aquecido pela luz solar, a diferença de temperatura entre a parte superior aquecida e a parte inferior sombreada faz com que a água se libere do adsorvente e seja condensada em um reservatório.
“É ótimo ter um protótipo pequeno, mas como podemos torná-lo em algo mais escalonável?”, se perguntou Evelyn Wang, líder do projeto, à época, segundo entrevista concedida ao MIT News. Além de exigir o uso de materiais especializados, chamados estruturas orgânicas de metal (MOFs), que são caros e limitados, o dispositivo não liberava água o suficiente para ser funcional.

Novo modelo

Na nova versão, em vez dos MOFs, o design usa um adsorvente chamado zeólita, que nesse caso é composto por um aluminofosfato de ferro microporoso. O material está amplamente disponível, é estável e tem as propriedades adsorventes certas para gerar um sistema de produção de água eficiente baseado apenas nas flutuações de temperatura típicas do dia à noite e no aquecimento por luz solar.
De acordo com os especialistas, o calor do Sol é coletado por uma placa absorvente no topo do sistema e aquece o zeólito, liberando a umidade capturada durante a noite. Esse vapor se condensa em uma placa coletora, processo que também libera calor, e as gotículas de água são canalizadas para um reservatório.
A produtividade geral do sistema é aproximadamente o dobro em comparação com a versão anterior. Em testes, essa versão do aparato produziu mais água que seu antecessor quando foi testado em condições semelhantes.
Embora sistemas semelhantes de dois estágios já tenham sido criados ​​para outras aplicações, Wang afirma que “ninguém realmente buscou esse caminho” para aplicação da tecnologia em captação de água atmosférica. Segundo a pesquisadoras, as abordagens existentes incluem coleta de névoa e de orvalho, mas ambas têm limitações significativas.
A coleta de névoa funciona apenas com 100% de umidade relativa e atualmente é usada apenas em alguns desertos costeiros. Já a coleta de orvalho requer refrigeração com uso intensivo de energia para fornecer condensação e ainda requer umidade de pelo menos 50%, dependendo na temperatura ambiente.
O novo sistema, no entanto, pode funcionar em níveis de umidade tão baixos quanto 20% e não requer nenhuma entrada de energia além da luz solar ou qualquer outra fonte disponível de calor. A atual taxa de produção do sistema é de aproximadamente 0,8 litro de água por metro quadrado por dia, mas a ideia é aperfeiçoar ainda mais a tecnologia.

Fonte: Revista Galileu