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Água potável é extraída do ar do deserto

Água potável é extraída do ar do deserto
As pequenas gotas de água mostram que é possível extrair um quarto de litro de água por quilograma do material. [Imagem: MIT]

Água extraída do ar

No ano passado, uma equipe norte-americana usou um material ultraporoso, conhecido como MOF (sigla em inglês para estrutura metal-orgânica), para coletar água potável do ar ambiente usando apenas energia solar.

Agora eles demonstraram que esse sistema de extração de água da atmosfera pode funcionar em condições reais. Ele foi testado em campo no ar muito seco da cidade de Tempe, localizada na área desértica do Arizona, nos EUA.

A demonstração incluiu algumas melhorias significativas em relação ao conceito inicial. O sistema, baseado em materiais relativamente novos e de grande área superficial - as estruturas metal-orgânicas ou MOFs - extraiu água potável mesmo do ar extremamente seco do deserto, onde a umidade relativa medida foi de apenas 10% durante o teste.

Os métodos atuais para extração de água do ar exigem níveis muito mais altos - 100% de umidade para métodos de coleta de neblina e acima de 50% para sistemas de coleta de orvalho baseados em refrigeração, que também exigem grandes quantidades de energia para resfriamento.

Assim, o novo sistema é promissor para preencher uma necessidade não atendida de água mesmo nas regiões mais secas do mundo - embora ainda haja trabalho a ser feito para passar dos protótipos para um produto em escala comercial.

Coleta de água potável do ar

Colocado sobre o telhado de um prédio no campus da Universidade do Estado do Arizona, o aparelho foi alimentado exclusivamente pela energia solar. Embora o protótipo use um MOF muito pequeno, extrapolando as medições reais os resultados são equivalentes a mais de um quarto de litro de água por dia por quilograma de MOF.

Os pesquisadores afirmam que, com uma escolha do material ideal, algo a que eles vão se dedicar a partir da agora, a produção de água pode atingir três vezes a da versão atual.

Outro ponto que merecerá atenção é que a versão atual só pode operar em um único ciclo de noite e dia utilizando a energia solar. "Mas a operação contínua também é possível, utilizando fontes de calor abundantes de baixa qualidade, como biomassa e calor residual," disse o pesquisador Hyunho Kim.

A equipe testou a água produzida pelo sistema e não encontrou vestígios de impurezas. Os testes feitos com espectrometria de massa mostraram que "não há nada do MOF que vaze para a água. Isso mostra que o material é realmente muito estável e podemos obter água de alta qualidade," disse a professora Evelyn Wang, coordenadora da equipe.

Veja outros resultados de esforços para coletar água potável da neblina ou da umidade ambiente:

Bibliografia:

Adsorption-based atmospheric water harvesting device for arid climates
Hyunho Kim, Sameer R. Rao, Eugene A. Kapustin, Lin Zhao, Sungwoo Yang, Omar M. Yaghi, Evelyn N. Wang
Nature Communications
Vol.: 9, Article number: 1191
DOI: 10.1038/s41467-018-03162-7




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