Novo sistema de dessalinização solar transforma água do mar em água potável sem gerar resíduos
Pesquisadores do Instituto de Óptica da Universidade de Rochester desenvolveram um novo processo de dessalinização termossolar capaz de transformar água do oceano em água doce potável de forma eficiente, sem utilizar aditivos químicos e sem produzir rejeitos de salmoura. O sistema foi descrito em um estudo publicado na revista científica "Light: Science & Applications" e representa uma alternativa promissora às técnicas convencionais de dessalinização, que costumam ser intensivas em energia e geram subprodutos prejudiciais ao meio ambiente marinho.
A pesquisa foi liderada por Chunlei Guo, professor de óptica e física e cientista sênior do Laboratório de Energia a Laser da Universidade de Rochester. O método utiliza painéis metálicos tratados com um laser de femtossegundos, um tipo de laser capaz de emitir pulsos ultracurtos na escala de milionésimos de bilionésimo de segundo, para criar superfícies com propriedades especiais. Esses painéis, chamados de painéis de metal negro superumedecedor, conseguem atrair uma camada fina de água que se desloca pela superfície, absorvendo praticamente toda a radiação solar incidente e destilando a água por meio do calor gerado.
Um dos diferenciais mais importantes do sistema é a forma como lida com os sais e minerais presentes na água do mar. Enquanto os métodos tradicionais de dessalinização, como a osmose reversa, que força a passagem da água por membranas semipermeáveis sob alta pressão, e a destilação térmica, que aquece a água até evaporar, geram grandes volumes de salmoura concentrada, o novo sistema deposita automaticamente os sais cristalizados em regiões passivas do painel, mantendo a região ativa limpa e livre de obstruções. Isso garante o funcionamento contínuo do processo sem necessidade de limpeza frequente ou interrupções.
De acordo com os dados divulgados no estudo, o sistema operou de forma contínua durante uma semana purificando água real do oceano, atingindo uma taxa média de evaporação de 1,76 quilogramas por metro quadrado por hora e uma taxa de coleta de sal de aproximadamente 61,74 gramas por metro quadrado por hora. A eficiência de conversão de energia solar em vapor chegou a cerca de 74%, com uma extração de sais próxima de 100%. O painel também possui capacidade de acompanhar o movimento do sol ao longo do dia, o que maximiza a captura de energia.
O problema da dessalinização convencional é significativo. Estimativas das Nações Unidas indicam que 2,2 bilhões de pessoas no mundo não têm acesso a água potável gerenciada de forma segura. Comunidades da Califórnia ao Oriente Médio dependem de plantas dessalinizadoras para obter água doce. No entanto, os métodos atuais exigem tratamentos prévios e posteriores da água, consomem grandes quantidades de energia e descartam a salmoura residual de volta no oceano. Esse rejeito eleva os níveis de salinidade e reduz a concentração de oxigênio na água marinha, causando danos severos à vida aquática.
Além da produção de água doce, os pesquisadores também demonstraram que a mesma tecnologia pode ser aplicada para separar lítio dos demais sais presentes na água do mar. Essa descoberta, apresentada em um artigo complementar publicado na revista "Journal of Materials Chemistry A", abre possibilidades para o aproveitamento mineral durante o processo de dessalinização, agregando valor a uma operação que até então era vista apenas como fonte de água potável.
O novo sistema se destaca por eliminar a necessidade de substâncias químicas para o pré-tratamento da água e por não gerar descarga de salmoura, dois dos maiores desafios ambientais associados à dessalinização em larga escala. A combinação de eficiência energética, autolimpeza e aproveitamento de minerais torna a tecnologia uma proposta relevante para regiões que enfrentam escassez hídrica e buscam alternativas sustentáveis para obter água potável a partir do mar.
