Captura de água da umidade do ar agora até em regiões áridas

Redação do Site Inovação Tecnológica - 14/11/2024

Protótipo em teste na região desértica de Las Vegas e alguns resultados.
[Imagem: Yiwei Gao et al. - 10.1073/pnas.2321429121]

Captura de água atmosférica

A ideia de capturar água potável da umidade do ar ambiente é uma maravilha por si só, mas pode ser ainda mais se funcionar pra valer em regiões de baixa umidade, onde água potável é um problema crítico.

A boa notícia é que o indicador de prontidão dessa tecnologia acaba de se distanciar da marca "ficção científica" e se aproximar muito da marca "realidade", graças ao trabalho de Yiwei Gao e colegas da Universidade de Nevada, nos EUA - no estado de Nevada, grandes regiões desérticas, como o Deserto de Mojave, criam um ambiente árido e seco.

O objetivo da equipe é produzir água potável em quantidades significativas, ou seja, obter um alto rendimento, construindo um equipamento que possa abastecer uma família. Para isso, eles partiram para uma abordagem diferente das que têm sido adotadas até agora.

"Este trabalho realmente estabelece que você pode capturar água a uma taxa muito rápida," disse o professor Jeremy Cho. "Podemos começar a prever o tamanho do sistema que precisaríamos para produzir uma quantidade definida de água. Se eu tiver um metro quadrado, podemos gerar cerca de 3,7 litros de água potável por dia em Las Vegas, e até três vezes mais em ambientes úmidos."

Os testes ao ar livre em Las Vegas mostraram que a tecnologia é eficaz mesmo com apenas 10% de umidade no ar atmosférico, mas então com uma produção menor de água potável.

A captura de água atmosférica foi alimentada por energia solar.
[Imagem: Yiwei Gao et al. - 10.1073/pnas.2321429121]

Pele bioinspirada

O ingrediente chave da tecnologia é uma espécie de "pele artificial", uma membrana feita de hidrogel. A inspiração para esse material veio das rãs arborícolas e das cutículas das plantas aéreas, que usam uma técnica semelhante para capturar água do ar ambiente, transformando a umidade em líquido para armazenamento interno.

"Capturamos água atmosférica através de uma 'pele' de membrana de hidrogel a uma taxa extraordinariamente alta de 5,50 kgm^-2d^-1 a uma baixa umidade de 35%, e até 16,9 kgm^-2d^-1 em umidades mais altas. Para uma aplicação de água potável, o desempenho calculado de um dispositivo hipotético de um metro quadrado mostra que a água poderia ser fornecida a duas a três pessoas em ambientes áridos," detalhou a equipe.

A membrana captura água diretamente em uma solução salina líquida, que é adequada para processamento subsequente em água potável. Assim, apesar do elevado rendimento, há um adicional de custo referente à dessalinização. Por outro lado, a solução salina pode ser usada para produção de energia, abrindo novas possibilidades para geração de recursos para regiões áridas.

Além disso, a equipe demonstrou que a coleta de água atmosférica pode ser alimentada por energia solar. Graças à luz solar frequente experimentada em regiões áridas, que facilmente têm mais de 300 dias de Sol por ano, a luz solar pode fornecer energia suficiente para reduzir o custo da geração de água potável.

"Nossos recursos hídricos estão se esgotando e o clima do nosso planeta está mudando," disse Cho. "Para atingir a sustentabilidade, temos que mudar nossos hábitos. Toda essa ideia parecia ficção científica, mas isso é possível, e estamos realmente fazendo isso."

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