terça-feira, 21 de fevereiro de 2023

ÁGUA DO MAR POTÁVEL

 

O aparelho é pequeno mesmo, tendo sido projetado para ser montado
como cubos de Lego 
para formar grandes dessalinizadores solares.


APARELHO TORNA ÁGUA DO MAR POTÁVEL USANDO APENAS ENERGIA SOLAR

EVAPORADOR SOLAR 

Em 2018, o professor Qiaoqiang Gan, hoje na Universidade de Ciência e Tecnologia Rei Abdullah, na Arábia Saudita, criou um destilador solar que purifica de 10 a 20 litros de água por dia.

Mas, como sempre parece acontecer com os sistemas de dessalinização da água, havia um problema: Com o tempo, o sal se acumula no material absorvedor, passando a refletir a luz do Sol e observar a eficiência do sistema.

Ele então mudou de estratégia, voltando-se para superfícies hidrofóbicas e técnicas que empregam convecção de fluidos para limitar o acúmulo de minerais.

Agora a equipe anunciou o primeiro grande sucesso dessa nova abordagem: Um dispositivo de destilação solar capaz de purificar água diretamente do Mar Vermelho e até mesmo a salmoura de plantas de osmose reversa, com mais de 10% de salinidade.

A tecnologia oferece o dobro da taxa de produção de água doce dos destiladores solares apresentados até agora - e não perde eficiência com o tempo.

Além de exigir apenas a energia do Sol, este dessalinizador
nunca entope de sal.

COMO FUNCIONA O EVAPORADOR SOLAR

O novo evaporador solar é um cubo de plástico em escala

centimétrica contendo várias membranas de fibra de vidro, materiais com malhas muito finas, normalmente utilizadas para filtração.

Uma membrana triangular horizontalmente e revestida com nanotubos de carbono atua como uma camada de absorção de luz na superfície superior do cubo - trata-se de uma absorção fototermal, e não fotovoltaica. Abaixo dela, uma série de membranas orientadas verticalmente, ou "pontes de transferência de massa", separam o absorvedor solar da água salgada que entra no sistema.

Essas pontes contêm microcanais hidrofílicos que absorvem a água do mar até a camada solar superior, onde ela é destilada em vapor. Quando o acúmulo de sal atinge um limite, os mesmos microcanais transportam a salmoura de volta para a água do mar devido à ação capilar dos gradientes de concentração.

As pontes elevadas, por sua vez, permitem que o calor condutivo que ocorre durante o refluxo do sal flua para o destilador solar, melhorando a eficiência da evaporação. "Outros evaporadores podem realizar boa rejeição de sal, mas com um processo de refluxo curto, há muita perda de energia térmica e isso afeta as taxas de geração de água", disse Kaijie Yang, que projetou o novo evaporador.

PREPARANDO PARA COMERCIALIZAÇÃO 

Testes realizados em ambientes internos e em estações de campo ao ar livre revelaram que o destilador solar pode atender às necessidades de água de duas pessoas, com custos estimados de matéria-prima de US$ 50 por metro quadrado.

"Podemos escalar para uma arquitetura maior montando muitos cubos juntos", disse Han. "Como este dispositivo oferece operação de longo prazo sem nenhuma manutenção, estamos nos preparando para sua recepção."

Bibliografia:

Artigo: Arquitetura aberta tridimensional que permite evaporadores solares com rejeição de sal com maior eficiência na produção de água
Autores: Kaijie Yang, Tingting Pan, Saichao Dang, Qiaoqiang Gan, Yu Han
Revista: Nature Communications
Vol.: 13, Número do artigo: 6653
DOI: 10.1038/s41467-022-34528-7
[Imagem: Kaijie Yang et al. - 10.1038/s41467-022-34528-7]



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