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Destilador solar purifica água com eficiência perfeita

Destilador solar purifica água com eficiência perfeita
O destilador foi testado em escala de laboratório, mas será fácil construí-lo em larga escala porque o princípio é muito simples. [Imagem: Huaxiu Chen]

Destilador solar

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, pesquisadores estão trazendo essa tecnologia para a era moderna, usando-a para higienizar a água com uma eficiência recorde - maior até do que a teoria dizia ser possível.

Dobrando um papel revestido com carbono em forma triangular e usando-o para absorver e vaporizar a água, Haomin Song e seus colegas da Universidade de Buffalo, nos EUA, desenvolveram um método para usar a luz solar para gerar água limpa com eficiência virtualmente perfeita.

"Nossa técnica é capaz de produzir água potável em um ritmo mais rápido do que é previsto teoricamente sob a luz solar natural," disse o professor Qiaoqiang Gan. "Normalmente, quando a energia solar é usada para evaporar a água, parte da energia é desperdiçada conforme o calor é perdido para o ambiente circundante. Isso torna o processo menos do que 100% eficiente. Nosso sistema tem uma forma de extrair calor do ambiente circundante, o que nos permitiu atingir uma eficiência quase perfeita."

Resfriar para evaporar

A equipe lidou com a ineficiência na vaporização da água usando um truque contra-intuitivo: eles aumentaram a eficiência do sistema de evaporação resfriando-o.

O componente central da tecnologia é uma folha de papel embebida com carbono que é dobrada em forma de "V" invertido, como o telhado de uma casa. As bordas inferiores do papel mergulham na água, absorvendo o fluido como um guardanapo. Ao mesmo tempo, o revestimento de carbono absorve a energia solar incidente e a transforma em calor para gerar a evaporação.

A geometria inclinada do papel o mantém relativamente frio ao diminuir a intensidade da luz do Sol que o atinge - uma superfície plana seria atingida diretamente pelos raios solares. Como a maior parte do papel revestido de carbono permanece a temperatura ambiente, ele pode absorver o calor da área circundante, compensando a perda regular de energia solar que ocorre durante o processo de evaporação.

O resultado é uma evaporação equivalente a 2,2 litros de água por hora para cada metro quadrado de área iluminada pelo Sol normal, o que está bem acima acima do limite teórico de 1,68 litro.

O experimento foi realizado em escala de laboratório, mas a equipe calcula que um destilador solar do tamanho de uma geladeira de hotel irá gerar de 10 a 20 litros de água limpa por dia.

Bibliografia:

Cold Vapor Generation beyond the Input Solar Energy Limit
Haomin Song, Youhai Liu, Zhejun Liu, Matthew H. Singer, Chenyu Li, Alec R. Cheney, Dengxin Ji, Lyu Zhou, Nan Zhang, Xie Zeng, Zongmin Bei, Zongfu Yu, Suhua Jiang, Qiaoqiang Gan
Advanced Science
DOI: 10.1002/advs.201800222




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