Dessalinizador termossolar portátil opera sem energia da rede

Redação do Site Inovação Tecnológica - 13/06/2023

Esquema de um sistema de dessalinização solar térmica de vários estágios.
[Imagem: Nabajit Deka]

1 m = 2L/h

O fenômeno da capilaridade pode ser muito incômodo quando ela permite que a água do solo permeie parede acima, desafiando a gravidade, umedecendo todas as paredes da sua casa.

Mas ela também pode ser muito útil, viabilizando um novo tipo de dessalinizador que funciona passivamente, usando unicamente energia solar.

Como não precisa de nenhuma eletricidade da rede, esse dessalinizador pode ser portátil e funcionar em qualquer lugar, sendo útil justamente onde a tecnologia é mais necessária.

Nabajit Deka e Susmita Dash, do Instituto Indiano de Ciência, projetaram o sistema, que é composto por um reservatório para a água salgada, um evaporador e um condensador, todos colocados dentro de uma câmara isolante, para evitar perdas de calor para o ar ambiente.

O calor do Sol faz evaporar um pequeno volume de água evaporador acima, que tem uma superfície texturizada com ranhuras em microescala, que otimizam o efeito capilar. Esse efeito permite que os líquidos sejam puxados para espaços estreitos de um material poroso, muito parecido com a absorção de água por uma esponja.

Com isto, em vez de aquecer todo o volume de líquido no reservatório, apenas uma pequena porção da água é aquecida de cada vez, o que resulta em uma melhoria significativa na eficiência energética do sistema.

Se construído em uma área de 1 m², esse dessalinizador termossolar tem capacidade para produzir 2 litros de água potável por hora - pelo menos o dobro do que seria produzido por um destilador solar tradicional do mesmo tamanho.

Protótipo do sistema em escala de laboratório (1,2, 3 e 4), juntamente com os equipamentos para medir sua eficiência.
[Imagem: Nabajit Deka]

A pleno vapor

O condensador - negligenciado na maioria dos estudos de dessalinização, de acordo com os pesquisadores - é outro elemento-chave do sistema de dessalinização solar. Para evitar a formação do filme de água durante a condensação, como nos destiladores solares comuns, Dash e Deka fabricaram um condensador com superfícies hidrofílicas e superhidrofílicas alternadas.

As gotículas de água condensadas nos padrões hidrofílicos são puxadas para a região superhidrofílica. Essa afinidade da água condensada com a região superhidrofílica permite que a superfície hidrofílica fique livre para um novo lote de condensado, mantendo o sistema em funcionamento contínuo "a pleno vapor", literalmente.

Durante a condensação, uma parte do calor se perde para a atmosfera, mas os dois pesquisadores pensaram nisso também: Eles projetaram o sistema de forma que esse calor liberado durante a condensação seja retido e utilizado para aquecer a água salgada embebida em um segundo evaporador, na parte traseira do condensador, o que reduz a quantidade de energia termossolar necessária, aumentando ainda mais a eficiência do sistema.

Além da água do mar, o sistema pode trabalhar com água subterrânea contendo sais dissolvidos, bem como com água salobra. E, devido à sua estrutura, pode ser ajustado para se alinhar com as posições de mudança do Sol durante o dia.

Os pesquisadores já estão trabalhando na ampliação do sistema e na melhoria de sua durabilidade, viabilizando sua colocação no mercado, para uso doméstico e comercial.

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