Sol e nanopartículas transformam água salgada em potável

O Sol é uma fonte de energia que pode ser aproveitada em várias vertentes. Uma das últimas descobertas é que esta energia pode ajudar a converter água salgada num líquido potável. A descoberta foi realizada por um grupo de investigadores das universidades de Yale e Rice.

Quando pensamos na fonte de energia proveniente do Sol e juntamos a componente água, surge logo a questão da evaporação.

É precisamente com esse princípio que os investigadores das universidades de Yale e Rice estão a desenvolver este novo mecanismo de transformação e reaproveitamento dos recursos hídricos com elevado teor de sal.

Sol, nanoparticulas e água

O Planeta está a braços com um problema de escassez de água, ainda que, na sua constituição, dois terços sejam ocupados por este elemento químico. O problema é que, à partida, a água não é potável para o ser humano e atividades agrícolas.

Agora, o engenho e arte já conseguem superar este problema. Mas transformar este recurso torna-se caro e moroso e por isso estudam-se e inventam-se novos processos.

É usando a energia do sol e as nanopartículas que os investigadores da Universidade de Yale e Rice desenvolveram um sistema que poderá ser aproveitado, fora da rede de distribuição normal, em áreas remotas ou em ambientes domésticos junto ao mar.

O sistema, apelidado como destilação por membrana solar nanofotónica ativada (NESMD – Nanophotonics-Enabled Solar Membrane Distillation), é constituído por uma membrana porosa de nanopartículas de carbono negro.

As nanopartículas usam a energia solar para aquecer a água num dos lados da membrana, que filtra o sal e outros contaminantes não voláteis, ao mesmo tempo em que permite a passagem do vapor de água.

A investigadora do departamento de Física, no labortatório de Menachem Elimelech, em Yale, Akshay Deshmukh, refere que “em vez de aquecer a água antes de entrar no módulo, o sol aquece na própria superfície da membrana. Uma das grandes vantagens disso é que este módulo pode ser usado em qualquer lugar porque depende apenas da existência de luz solar”.

A tecnologia está ainda a dar os seus primeiros passos, levando os investigadores a afirmar que este tipo de aparelho pode ser utilizado numa ampla gama de aplicações. Os usos potenciais para o sistema incluem o tratamento de água produzida por operações de extração de óleo e gás de xisto, bem como na reciclagem de água usada nas residências de áreas menos desenvolvidas.

Este tipo de equipamento poderá num futuro próximo ser de grande utilidade visto “requer uma energia mínima de bombeamento para a conversão ideal do destilado liquido, e há várias maneiras de otimizar ainda mais a tecnologia para torná-la mais produtiva e eficiente”, afirma Naomi Halas, a engenheira biomédica da universidade de Rice, que lidera o projeto NEWT’s nanophotonics research efforts.

Este projeto está a ser financiado através de uma doação de 18,5 milhões de dólares da National Science Foundation (NSF). O projeto NEWT foi fundado em 2015 para fornecer água potável a milhões de pessoas e tornar a produção de energia dos Estados Unidos mais sustentável e econômica.

Centrais dessalinizadoras usam sistemas de osmose inversa

Atualmente no processo de dessalinização, amplamente utilizado, a água salgada passa através de uma membrana e emerge, dessalinizada, do outro lado.

Conhecido como osmose inversa ou reversa, o processo é muito eficiente em termos energéticos, mas não funciona bem em água com uma salinidade muito alta.

Em Portugal, ilha de Porto Santo, Madeira, existe uma central deste tipo a funcionar, mas com uma capacidade limitada e com custos energéticos muito elevados.

Existem outros tipos de dessalinização que envolve processos térmicos em que a água é evaporada e depois condensada. É eficaz, mas esse método usa muita energia devido à quantidade de calor necessária. Os processos térmicos são frequentemente situados perto de centrais elétricas ou químicas que fornecem vapor como fonte de calor.

Há também destilação de membrana, que usa calor e membranas. Ele é capaz de dessalinizar água com alta salinidade usando calor residual ou de baixa qualidade. No entanto, ainda requer uma fonte de calor externa, o que significa que ela precisa estar conectada a alguma forma de infraestrutura de energia.

Fonte: RTP Notícias