p Um estudo realizado no Politecnico di Torino, em colaboração com o Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT), e publicado na revista Energia e Ciência Ambiental , apresenta um dispositivo de dessalinização solar capaz de remover espontaneamente o sal acumulado. No futuro, esta descoberta pode levar ao desenvolvimento de sistemas de dessalinização sustentáveis ​​com eficiências estáveis ​​ao longo do tempo p O calcanhar de Aquiles das tecnologias de dessalinização de água é a cristalização de partículas de sal nos vários componentes do dispositivo. Este fenômeno de entupimento causa uma redução no desempenho ao longo do tempo, limitando assim a durabilidade desses dispositivos. Combater esse problema é importante para garantir uma produção constante de água doce ao longo do tempo. Recentemente, materiais nanoestruturados inovadores com propriedades anti-entupimento foram propostos, com o potencial de limitar o acúmulo de sal. Contudo, o alto custo desses materiais dificulta a produção em larga escala de protótipos comerciais.

p Começando com este problema, uma equipe de engenheiros do Departamento de Energia do Politécnico de Torino (SMaLL), em colaboração com o Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT), estudou exaustivamente os mecanismos subjacentes ao transporte de partículas de sal em dispositivos de dessalinização. O estudo começou após notar uma inconsistência entre as observações experimentais e os modelos teóricos clássicos de transporte de sal. Em particular, os engenheiros do Politecnico di Torino, após mais de dois anos de pesquisa numérica e laboratorial financiada pela Compagnia di San Paolo (projeto MITOR) e o CleanWaterCenter (CWC), mostraram que essa grande diferença no transporte de sal se deve ao chamado efeito Marangoni. Com base nesta descoberta, os pesquisadores do Politecnico di Torino (Matteo Morciano, Matteo Fasano, Eliodoro Chiavazzo e Pietro Asinari, que também ocupa o cargo de Diretor Científico do Instituto Nacional de Pesquisas Metrológicas - INRiM) e do MIT (Svetlana V. Boriskina) criaram um protótipo capaz de dessalinizar a água do mar de forma sustentável e remover espontaneamente o sal acumulado durante a operação.

p O efeito Marangoni é um fenômeno presente também na natureza, que pode ser observado no dia a dia:“Em solução aquosa, as moléculas líquidas interagem umas com as outras por meio de ligações intermoleculares que geram forças chamadas 'forças de coesão'. Duas soluções com concentrações diferentes terão forças de coesão diferentes. A presença desta variação de concentração, e, portanto, das forças de coesão, faz com que o líquido flua para longe das regiões de baixa concentração, gerando um processo de remistura. Este efeito é responsável pelas 'lágrimas' do vinho que se observam nas paredes do copo quando agitado.

p O efeito Marangoni, devido a uma mudança na concentração no líquido, pode, portanto, ser projetado e explorado para aumentar a remistura de soluções com diferentes concentrações. Em nosso dispositivo de dessalinização (onde as soluções tratadas são baseadas na água do mar em diferentes concentrações), este fenômeno permite evitar o acúmulo de sal nos evaporadores, garantindo a produtividade constante e duradoura da água destilada, e salvaguardar os componentes sujeitos a deterioração. Nossa estratégia foi, portanto, projetar um dispositivo capaz de tirar o máximo proveito desse efeito, dar mais um passo em direção às futuras aplicações comerciais do dispositivo ", explica Matteo Morciano, pesquisador do Departamento de Energia do Politécnico de Torino e primeiro autor da pesquisa.

p Na versão atual e considerando uma área de absorção de energia solar de cerca de um metro quadrado, o dispositivo de dessalinização pode fornecer mais de 15 litros de água por dia. Além disso, graças ao efeito Marangoni, o processo de remoção de sal é até 100 vezes mais rápido do que as previsões com base na difusão espontânea, favorecendo assim uma restauração rápida das propriedades dos componentes.

p Os resultados desta pesquisa, publicado no jornal Energia e Ciência Ambiental , pode ter implicações importantes no projeto de uma nova geração de materiais e dispositivos de dessalinização, permitindo que eles se auto-limpem espontaneamente do sal acumulado e garantindo um desempenho estável e duradouro. Outras pesquisas estão em andamento no CleanWaterCenter do Politecnico di Torino, com o objetivo de tornar o protótipo industrializável e mais versátil.