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Pesquisadores incrementam a destilação solar com hidrogel

por Kamila Jessie | 31/07/2019
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Existe uma demanda para o tratamento de água com baixo custo, principalmente em comunidades vulneráveis. Todos os dias, milhões de pessoas são obrigadas a beber água imprópria para consumo humano. Em muitos casos, os lugares em que o risco associado à água de consumo é maior, são justamente aqueles que não possuem sistema de abastecimento coletivo e, portanto, devem contar com soluções individuais ou em escala domiciliar. A engenharia humanitária presta um grande papel nesse sentido.

tratamento destilação solar
Imagem: advances.sciencemag.org

Destilação solar:

A purificação de água por destilação solar é uma tecnologia promissora para produzir água tratada. Porém, a geração de vapor de água pela energia proveniente da radiação solar é demorada, levando a baixos rendimentos na produção de água sob luz solar natural. Portanto, o desenvolvimento de novos materiais que possam reduzir essa demanda energética para a vaporização da água e acelerar a purificação solar é altamente desejável.

Neste contexto, um grupo de pesquisadores de Ciência dos Materiais e Engenharia Mecânica da Universidade do Texas em Austin desenvolveu um sistema de purificação solar baseado em hidrogel que é aproximadamente 12 vezes melhor do que os sistemas de purificação disponíveis comercialmente.

destilação solar hidrogel
Imagem: advances.sciencemag.org

Uso de hidrogel como incremento:

A equipe criou um material esponjoso feito de dois tipos de hidrogel, sendo um baseado na ligação com a água e o outro voltado para a absorção de luz. Quando a esponja foi colocada em cima da água suja em um alambique solar, forçou a água do interior a evaporar mais rápido do que normalmente, ou seja, potencializando a destilação solar esperada.

O que aconteceu? Bem, a rapidez na evaporação se deveu à camada de água que estava tocando a esponja forjar pontes de hidrogênio mais fracas. Esse esforço alavancou a eficiência da energia solar para 3,2 L/h/m² de água, o que, segundo os pesquisadores, foi mais que o dobro do limite teórico.

quitosana hidrogel
Imagem: advances.sciencemag.org

E tem mais: os pesquisadores melhoraram ainda mais a eficiência da destilação solar por meio da adição de quitosana, um polímero natural, à mistura. Fazendo isso, permitiu-se que a esponja segurasse mais água, acelerando a evaporação. Isso empurrou a eficiência do destilador solar para 3,6 L/h/m², 12 vezes melhor do que as unidades comerciais.

Estaremos atentos à demais avanços e à distribuição e implementação dessa tecnologia de destilação solar melhorada.

Fonte: Science Advances.

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Kamila Jessie

Engenheira ambiental e sanitarista, MSc. e atualmente doutoranda em Engenharia Hidráulica e Saneamento pela Universidade de São Paulo. http://orcid.org/0000-0002-6881-4217

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