Água do mar para água doce por meio da energia solar:uma nova tecnologia de baixo custo
p Crédito:Politecnico di Torino
p De acordo com estimativas da FAO, em 2025, quase 2 bilhões de pessoas podem não ter água potável suficiente para satisfazer suas necessidades diárias. Uma das soluções possíveis para este problema é a dessalinização, ou seja, tratar a água do mar para torná-la potável. Contudo, a remoção de sal da água do mar requer de 10 a 1000 vezes mais energia do que os métodos tradicionais de abastecimento de água doce, nomeadamente bombeamento de água de rios ou poços. p Motivado por este problema, uma equipe de engenheiros do Departamento de Energia do Politecnico di Torino desenvolveu um novo protótipo para dessalinizar a água do mar de forma sustentável e de baixo custo, usando a energia solar de forma mais eficiente. Em comparação com as soluções anteriores, esta tecnologia é de fato capaz de dobrar a quantidade de água produzida com determinada energia solar, e pode estar sujeito a melhorias de eficiência no futuro próximo. O grupo de jovens pesquisadores que publicou recentemente esses resultados na prestigiosa revista.
Sustentabilidade da Natureza é composto por Eliodoro Chiavazzo, Matteo Morciano, Francesca Viglino, Matteo Fasano e Pietro Asinari do Laboratório de Modelagem Multi-Escala.
p O princípio de funcionamento da tecnologia proposta é muito simples:"Inspirado nas plantas, que transportam água das raízes às folhas por capilaridade e transpiração, nosso dispositivo flutuante é capaz de coletar água do mar usando um material poroso de baixo custo, evitando assim o uso de bombas caras e pesadas. A água do mar coletada é então aquecida por energia solar, que sustenta a separação do sal da água de evaporação. Este processo pode ser facilitado por membranas inseridas entre a água contaminada e a água potável para evitar sua mistura, da mesma forma que algumas plantas capazes de sobreviver em ambientes marinhos, por exemplo, os manguezais, "explicam Matteo Fasano e Matteo Morciano.
p Enquanto as tecnologias convencionais de dessalinização 'ativa' requerem componentes mecânicos ou elétricos caros (como bombas e / ou sistemas de controle) e requerem técnicos especializados para instalação e manutenção, a abordagem de dessalinização proposta pela equipe do Politecnico di Torino é baseada em processos espontâneos que ocorrem sem o auxílio de maquinaria auxiliar e pode, Portanto, ser referida como tecnologia 'passiva'. Tudo isso torna o dispositivo inerentemente barato e simples de instalar e reparar. Estas últimas características são particularmente atraentes nas regiões costeiras que sofrem de escassez crônica de água potável e ainda não são atendidas por infraestruturas e investimentos centralizados.
p Até agora, uma desvantagem bem conhecida das tecnologias 'passivas' para dessalinização é a baixa eficiência energética em comparação com as 'ativas'. Pesquisadores do Politecnico di Torino abordaram esse obstáculo com criatividade:"Embora estudos anteriores se concentrassem em como maximizar a absorção de energia solar, mudamos a atenção para uma gestão mais eficiente da energia solar térmica absorvida. Desta maneira, conseguimos atingir valores recordes de produtividade:até 20 litros por dia de água potável por metro quadrado exposta ao sol. A razão por trás do aumento de desempenho é a 'reciclagem' do calor solar em vários processos de evaporação em cascata, em linha com a filosofia de 'fazer mais com menos'. As tecnologias baseadas neste processo são normalmente chamadas de 'multi-efeitos, 'e aqui nós fornecemos a primeira evidência de que essa estratégia pode ser muito eficaz para tecnologias de dessalinização' passivas 'também. "
p Depois de desenvolver o protótipo por mais de dois anos e testá-lo diretamente no mar da Ligúria (Varazze, Itália), os engenheiros do Politécnico afirmam que esta tecnologia pode ter um impacto em locais costeiros isolados com pouca água potável, mas abundante energia solar, especialmente nos países em desenvolvimento. Além disso, a tecnologia é particularmente adequada para fornecer água potável segura e de baixo custo em condições de emergência, por exemplo, em áreas atingidas por inundações ou tsunamis e deixadas isoladas por dias ou semanas da rede elétrica ou aqueduto. Uma outra aplicação prevista para esta tecnologia são jardins flutuantes para produção de alimentos, uma opção interessante, especialmente em áreas superpovoadas.
p Os pesquisadores, que continuam a trabalhar nesta questão dentro do Centro de Água Limpa no Politecnico di Torino, agora estão procurando possíveis parceiros industriais para tornar o protótipo mais durável, escalável e versátil. Por exemplo, versões projetadas do dispositivo podem ser empregadas em áreas costeiras onde a superexploração das águas subterrâneas causa a intrusão de água salina em aquíferos de água doce - um problema particularmente sério em algumas áreas do sul da Itália - ou podem ser usados para tratar águas poluídas por indústrias ou mineração plantas.