Tecnologia que acelera evaporação da água do mar pode beneficiar bilhões de pessoas

Redação do Site Inovação Tecnológica - 03/01/2025

Minerais argilosos comuns mudam drasticamente a taxa de evaporação da água do mar.
[Imagem: Huimin Yu et al. - 10.1002/adma.202414045]

Taxas de evaporação da água

A dessalinização da água do mar sempre foi um problema técnica e economicamente difícil de enfrentar, embora possa ter impacto global: Mais de um terço da população mundial sofre de escassez grave de água doce durante pelo menos quatro meses do ano.

Os processos existentes consomem quantidades enormes de energia, deixando uma grande pegada de carbono, e a principal rota para evitar isso consiste na dessalinização alimentada por energia solar, usando o calor do Sol para evaporar a água do mar, deixando os sais para trás.

Aqui, o entrave técnico vem da física básica: A taxa de evaporação da água do mar é menor do que a da água doce devido ao efeito negativo dos íons de sal sobre a evaporação.

Agora, uma equipe da Austrália e da China desenvolveu uma estratégia simples, porém eficaz, para superar essa limitação.

Ao introduzir minerais de argila baratos e comuns em um evaporador de hidrogel fototérmico flutuante, a equipe atingiu taxas de evaporação da água do mar 18,8% maiores do que a taxa de evaporação da água pura. Isso mais do que reverte o efeito, uma vez que todos os estudos anteriores mostram que as taxas de evaporação de água do mar são cerca de 8% menor do que a água pura.

"A chave para esse avanço está no processo de troca iônica na interface ar-água," explicou o professor Haolan Xu, da Universidade do Sul da Austrália.

A equipe afirma haver espaço para ganhos ainda maiores, e prosseguirá em busca de materiais mais eficientes.
[Imagem: Huimin Yu et al. - 10.1002/adma.202414045]

Hidrogel fototérmico

A equipe trabalhou com uma série de minerais, incluindo nanotubos de haloisita, bentonita, zeólita e montmorilonita, cada um deles em combinação com nanotubos de carbono e alginato de sódio, de modo a formar um hidrogel fototérmico.

"Os minerais enriquecem seletivamente os íons de magnésio e cálcio da água do mar para as superfícies de evaporação, o que aumenta a taxa de evaporação da água do mar. Esse processo de troca iônica ocorre espontaneamente durante a evaporação solar, tornando-o altamente conveniente e econômico," disse Xu.

O evaporador de hidrogel manteve seu desempenho mesmo após meses de imersão na água do mar.

Os próximos passos envolverão explorar mais estratégias que possam tornar a evaporação da água do mar ainda mais rápida, e aplicá-las na dessalinização prática.

"Esta nova estratégia, que pode ser facilmente integrada aos sistemas existentes de dessalinização baseados em evaporação, fornecerá acesso adicional a grandes quantidades de água limpa, beneficiando bilhões de pessoas no mundo todo," concluiu o professor Xu.

Mais tópicos