Aparelho torna gua do mar potvel usando apenas energia solar
Meio ambiente
Redação do Site Inovação Tecnológica – 30/01/2023
O aparelho pequeno mesmo, tendo sido projetado para ser montado como cubos de Lego para formar grandes dessalinizadores solares.
[Imagem: Kaijie Yang et al. – 10.1038/s41467-022-34528-7]
Evaporador solar
Em 2018, o professor Qiaoqiang Gan, hoje na Universidade de Cincia e Tecnologia Rei Abdullah, na Arbia Saudita, criou um destilador solar que purifica de 10 a 20 litros de gua por dia.
Mas, como sempre parece acontecer com os sistemas de dessalinizao da gua, havia um problema: Com o tempo, o sal se acumula no material absorvedor, passando a refletir a luz do Sol e diminuindo a eficincia do sistema.
Ele ento mudou de estratgia, voltando-se para superfcies hidrofbicas e tcnicas que empregam conveco de fluidos para limitar o acmulo de minerais.
Agora a equipe anunciou o primeiro grande sucesso dessa nova abordagem: Um dispositivo de destilao solar capaz de purificar gua retirada diretamente do Mar Vermelho e at mesmo a salmoura de plantas de osmose reversa, com mais de 10% de salinidade.
A tecnologia oferece o dobro da taxa de produo de gua doce dos destiladores solares apresentados at agora – e no perde eficincia com o tempo.
Alm de exigir apenas a energia do Sol, este dessalinizador nunca entope de sal.
[Imagem: Kaijie Yang et al. – 10.1038/s41467-022-34528-7]
Como funciona o evaporador solar
O novo evaporador solar um cubo de plstico em escala centimtrica contendo vrias membranas de fibra de vidro, materiais com malhas muito finas, normalmente usados para filtrao.
Uma membrana alinhada horizontalmente e revestida com nanotubos de carbono atua como uma camada de absoro de luz na superfcie superior do cubo – trata-se de uma absoro fototermal, e no fotovoltaica. Abaixo dela, uma srie de membranas orientadas verticalmente, ou “pontes de transferncia de massa”, separam o absorvedor solar da gua salgada que entra no sistema.
Essas pontes contm microcanais hidroflicos que absorvem a gua do mar at a camada solar superior, onde ela destilada em vapor. Quando o acmulo de sal atinge um limite, os mesmos microcanais transportam a salmoura de volta para a gua do mar devido ao capilar dos gradientes de concentrao.
As pontes elevadas, por sua vez, permitem que o calor condutivo que ocorre durante o refluxo do sal flua para o destilador solar, melhorando a eficincia da evaporao. “Outros evaporadores podem realizar boa rejeio de sal, mas com um processo de refluxo curto, h muita perda de energia trmica e isso afeta as taxas de gerao de gua,” disse Kaijie Yang, que projetou o novo evaporador.
Preparando para comercializao
Testes realizados em ambientes internos e em estaes de campo ao ar livre revelaram que o destilador solar pode atender s necessidades dirias de gua de duas pessoas, com custos estimados de matria-prima de US$ 50 por metro quadrado.
“Podemos escalonar para uma arquitetura maior montando muitos cubos juntos,” disse Han. “Como este dispositivo oferece operao de longo prazo sem nenhuma manuteno, estamos nos preparando para sua comercializao.”
Artigo: Three-dimensional open architecture enabling salt-rejection solar evaporators with boosted water production efficiency
Autores: Kaijie Yang, Tingting Pan, Saichao Dang, Qiaoqiang Gan, Yu Han
Revista: Nature Communications
Vol.: 13, Article number: 6653
DOI: 10.1038/s41467-022-34528-7
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