Papel e água talvez não pareçam a combinação ideal, mas alguns cientistas conseguiram produzir um purificador de água incrivelmente eficaz. E isso pode ajudar muita gente que vive em áreas de risco.
A ideia de usar energia do sol para evaporar e purificar a água é antiga. O filósofo grego Aristóteles descreveu esse processo há mais de 2.000 anos. Agora, os pesquisadores estão trazendo essa tecnologia para a era moderna, usando-a para higienizar a água.
O mais importante: eles relatam ter alcançado taxas recordes de sucesso.
A tecnologia é simples. Ao mergulhar papel carbono preto e dobrado em formato triangular, utiliza-se a montagem para absorver e vaporizar a água. Dessa forma, os cientistas desenvolveram um método para usar a luz solar como meio de gerar água limpa com eficiência quase perfeita.
“Nossa técnica é capaz de produzir água potável em um ritmo mais rápido do que o calculado sob a luz solar natural”, diz o pesquisador Qiaoqiang Gan. Ele é professor associado da Escola de Engenharia e Ciências Aplicadas da Universidade de Búfalo (EUA), onde a tecnologia é estudada.
Gan explica: “Normalmente, quando a energia solar é usada para evaporar a água, parte da energia é desperdiçada quando o calor é perdido para o ambiente circundante. Isso torna o processo menos de 100% eficiente. Nosso sistema tem uma maneira de extrair calor do ambiente ao redor, o que nos permite alcançar uma eficiência quase perfeita”.
Tecnologia pode gerar até 20 litros de água limpa por dia
A tecnologia de baixo custo poderia fornecer água potável em regiões onde os recursos são escassos ou desastres naturais aconteceram.
Gan e outros pesquisadores lançaram uma startup, a Sunny Clean Water, para levar a invenção às pessoas que precisam dela. Com o apoio de uma fundação, a empresa está integrando o sistema de evaporação a um protótipo.
“Quando você fala com funcionários do governo ou ONGs que trabalham em zonas de desastre, eles querem saber: ‘Quanto de água você pode gerar todos os dias?’. Temos uma estratégia para aumentar o desempenho diário”, diz um dos pesquisadores. “Com um aquecedor solar do tamanho de um minifrigorífico, estimamos que possamos gerar de 10 a 20 litros de água limpa todos os dias.”
Modelo tem vantagens e é eficiente
A técnica tem muitas vantagens. É simples e a fonte de energia — o sol — está disponível em praticamente todos os lugares. Mas, infelizmente, mesmo os mais recentes modelos solares ainda são ineficientes na evaporação da água.
A equipe de cientistas enfrentou o desafio por meio de um truque arriscado e contraintuitivo. Eles aumentaram a eficiência de seu sistema do purificador de água de evaporação ao resfriá-lo.
O componente central do purificador de água é uma folha de papel revestida de carbono dobrada em forma de um V invertido, como o telhado de uma casa de passarinho. As bordas inferiores do papel estão penduradas em uma poça de água, absorvendo o líquido como um guardanapo. Ao mesmo tempo, o revestimento de carbono absorve a energia solar e a transforma em calor para a evaporação.
A geometria inclinada do papel o mantém frio e enfraquece a intensidade da luz do sol que o ilumina. No caso de uma superfície plana, ela seria atingida diretamente pelos raios solares. Como a maior parte do papel revestido de carbono permanece sob temperatura ambiente, ele pode absorver o calor. Dessa forma, há compensação da perda regular de energia solar que ocorre durante a evaporação.
Purificador de água usa materiais de custo baixo
Usando essa configuração, os pesquisadores evaporaram o equivalente a 2,2 litros de água por hora para cada metro quadrado de área iluminada pelo sol. O limite teórico é de 1,68 litro. A equipe realizou seus testes no laboratório, usando um simulador solar para gerar luz na intensidade do Sol.
“A maioria dos grupos que trabalham com evaporação solar está tentando desenvolver materiais avançados”, diz Gan. “Nós nos concentramos em usar materiais de custo extremamente baixo e ainda conseguimos alcançar um desempenho recorde.”
“Este é o único exemplo que eu conheço que tem eficiência térmica do processo de evaporação solar de 100%. Ao desenvolver uma técnica em que o vapor está abaixo da temperatura ambiente, criamos novas possibilidades de pesquisa para explorar alternativas à geração de vapor em alta temperatura.”
* Com informações de Goodnews Network e Universidade de Búfalo
