A China alcançou um novo avanço na energia solar, aumentando a eficiência da dessalinização da água utilizando a luz solar. Essa conquista poderá tornar a produção de água potável a partir da água do mar mais barata do que a água engarrafada.
Com a escassez global de água doce, a purificação e a reutilização da água tornaram-se cruciais, mas as tecnologias por trás delas ainda dependem fortemente de combustíveis fósseis, o que as torna impraticáveis para regiões inóspitas.
Embora a evaporação térmica solar seja um método promissor para o tratamento de água nessas áreas, seu uso é limitado por ineficiências e limitações operacionais.
Agora, cientistas da Academia Chinesa de Ciências desenvolveram uma nova estrutura tridimensional (3D) que melhora significativamente a eficiência dessa tecnologia de conversão de água do mar em água potável.
Essa estrutura contém cadeias de polímeros firmemente ligadas com cascas ocas, o que proporciona uma taxa de evaporação recorde, 8,5 vezes maior do que os valores registrados anteriormente para essa tecnologia.
Segundo os cientistas, essa estrutura única maximiza a absorção da luz solar e reduz o consumo de energia para evaporação em quase 50%.
«"Essa estrutura apresenta 90,2% de absorção de radiação solar em banda larga e reduz o consumo de energia para evaporação em 45,7%", escreveram os cientistas em um estudo publicado no periódico. Materiais Avançados .
Os testes também demonstraram que os materiais utilizados apresentam boa resistência e confiabilidade durante o uso a longo prazo.
«"A excelente conversão fototérmica e a capacidade de transporte de água possibilitam um desempenho de evaporação tão excepcional", disse Van Dan, um dos autores do estudo.
Os pesquisadores então utilizaram esse material para criar um dispositivo de dessalinização para uso externo em condições reais.
Com a luz solar natural, o sistema produziu 20 litros (5,33 galões) de água doce por dia, o que atendeu aos padrões de água potável da Organização Mundial da Saúde.
Os cientistas observaram que esta pequena instalação, que ocupa apenas cerca de 0,75 metros quadrados, pode produzir água suficiente para atender às necessidades básicas diárias de consumo de aproximadamente 10 pessoas.
A água dessalinizada produzida por este dispositivo também foi usada com sucesso para irrigar um pequeno campo.
«"A água resultante conseguiu sustentar todo o ciclo de crescimento de diversas culturas em uma parcela demonstrativa de cinco metros quadrados a um custo menor", escreveram os cientistas.
A água produzida por esse sistema possibilitou o ciclo completo de crescimento do espinafre, do milho e da couve-chinesa, indicando o potencial dessa tecnologia para apoiar a irrigação agrícola em regiões com escassez hídrica.
Os pesquisadores estimam que, após dois anos de operação, o custo da água produzida com essa tecnologia será menor do que o custo da água engarrafada vendida nas lojas.
Eles esperam que o novo material possa oferecer uma solução prática para a produção sustentável de água doce em regiões que enfrentam escassez hídrica.