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; portanto, devem contar com soluções individuais ou em escala domiciliar. A engenharia humanitária presta um grande papel nesse sentido.

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.

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.

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 a outros avanços, distribuição e implementação dessa tecnologia de destilação solar melhorada!

Fontes: Science Advances.

Kamila Jessie

Doutora em Hidráulica e Saneamento pela Universidade de São Paulo (EESC/USP) e Mestre em Ciências pela mesma instituição; é formada em Engenharia Ambiental e Sanitária pelo Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais (CEFET-MG) com período sanduíche na University of Ottawa, no Canadá; possui experiência em tratamentos físico-químicos de água e efluentes; atualmente, integra o Centro de Pesquisa em Óptica e Fotônica (CePOF) do Instituto de Física de São Carlos (USP), onde realiza estágio pós-doutoral no Biophotonics Lab.