A escassez de água potável e as dificuldades de acesso a este recurso vital representam grandes desafios em várias regiões do mundo. Nesse contexto, pesquisadores desenvolveram um dispositivo compacto capaz de coletar a umidade do ar para produzir água potável, mesmo nas áreas mais áridas.
Os pesquisadores criaram um dispositivo inovador, descrito em
ACS Energy Letters, composto por aletas revestidas com um material absorvente. Essas aletas capturam a umidade do ar ambiente, que é então liberada em forma de água potável quando são aquecidas. Este protótipo pode atender às crescentes necessidades de água, especialmente em regiões áridas.
A atmosfera terrestre contém trilhões de litros de água doce na forma de vapor. No entanto, a coleta desse recurso invisível e diluído continua sendo um desafio. Os sistemas atuais capturam principalmente o orvalho ou a névoa, mas em áreas secas, novos materiais como hidrogéis sensíveis à temperatura, estruturas organometálicas ou zeólitas (aluminosilicatos cristalinos) podem extrair pequenas quantidades de umidade do ar e liberar água mediante aquecimento.
Para tornar esses absorventes práticos, é necessário integrá-los em dispositivos compactos e portáteis que utilizem uma fonte de calor residual. Foi com esse objetivo que Xiangyu Li, Bachir El Fil e seus colegas desenvolveram um coletor de umidade que atende a essas especificações.
Os pesquisadores conceberam aletas adsorventes inserindo uma folha de cobre entre espumas de cobre revestidas com zeólita (disponível comercialmente). Ao contrário de estudos anteriores que se concentravam no desenvolvimento de materiais, essa co-concepção do leito de adsorção e das propriedades dos materiais permitiu criar aletas finas, compactas e capazes de coletar água rapidamente.
Para demonstrar esse conceito, eles criaram um dispositivo com dez pequenas aletas adsorventes dispostas lado a lado em uma base de cobre, espaçadas por 2 milímetros. Essa configuração otimiza a captura da umidade em um ar de tipo desértico com umidade relativa de 10%. Em uma hora, as aletas se saturam e liberam a umidade capturada quando a base atinge 184°C.
Extrapolando esses resultados para 24 ciclos de coleta e liberação, a equipe calculou que um litro de revestimento absorvente nas aletas poderia produzir até 1,3 litro de água potável por dia em um ar com umidade relativa de 30%. Esse volume é de duas a cinco vezes maior do que o dos dispositivos desenvolvidos anteriormente.
Este estudo abre perspectivas interessantes para a captura rápida da umidade e a coleta de água a partir de ar seco, várias vezes ao dia. Com desenvolvimentos adicionais, esse sistema poderia ser integrado a infraestruturas existentes que produzem calor residual, como edifícios ou veículos de transporte, para fornecer uma solução econômica e sustentável de produção de água potável em regiões áridas.
Bachir El Fil, coautor do estudo, conclui: "Este dispositivo pode contribuir para atender à crescente demanda por água, especialmente em áreas onde o acesso a esse recurso é limitado".
Autor do artigo: Cédric DEPOND
Fonte: ACS Energy Letters