Um novo método para fazer evaporar a água do mar mais rapidamente do que a água doce representa um avanço significativo na tecnologia de dessalinização que poderá beneficiar milhares de milhões de pessoas.
Atualmente, 36% dos 8 mil milhões de pessoas no mundo enfrentam uma grave escassez de água doce durante, pelo menos, quatro meses do ano, e este número poderá aumentar para 75% até 2050, ameaçando a sobrevivência humana.
A dessalinização da água do mar é uma das estratégias mais eficazes para aliviar a escassez iminente, mas os processos existentes consomem enormes quantidades de energia e deixam uma grande pegada de carbono.
Os investigadores da University of South Australia (UniSA) já demonstraram o potencial da evaporação interfacial movida a energia solar como alternativa sustentável e eficiente em termos energéticos aos actuais métodos de dessalinização, mas ainda estão limitados por uma taxa de evaporação da água do mar inferior à da água pura, devido ao efeito negativo dos iões de sal na evaporação da água.
O Professor Haolan Xu, um investigador de materiais da Universidade da Saxónia, colaborou com investigadores na China num projeto para desenvolver uma estratégia simples mas eficaz para inverter esta limitação. Estes novos resultados foram publicados na revista Advanced Materials.
Ao introduzir minerais de argila baratos e comuns num evaporador de hidrogel fototérmico flutuante, a equipa conseguiu taxas de evaporação da água do mar 18,8% superiores às da água pura. Trata-se de um avanço significativo, uma vez que estudos anteriores tinham demonstrado que as taxas de evaporação da água do mar eram aproximadamente 8% inferiores às da água pura.
Os materiais minerais utilizados no processo incluíam nanotubos de halloysite, bentonite, zeolite e montmorillonite em combinação com nanotubos de carbono e alginato de sódio para formar um hidrogel fototérmico.
“A chave para esta descoberta reside no processo de troca iónica na interface ar-água”, afirma o Professor Xu num comunicado.
“Os minerais enriquecem seletivamente os iões de magnésio e cálcio da água do mar nas superfícies de evaporação, o que aumenta a taxa de evaporação da água do mar. Este processo de troca iónica ocorre espontaneamente durante a evaporação solar, o que o torna muito conveniente e económico.”
Tendo em conta o mercado global de dessalinização, que conta com cerca de 17.000 instalações operacionais em todo o mundo, mesmo pequenas diminuições no desempenho da dessalinização podem resultar na perda de dezenas de milhões de toneladas de água limpa.
“Esta nova estratégia, que pode ser facilmente integrada nos sistemas de dessalinização por evaporação existentes, proporcionará um acesso adicional a grandes quantidades de água limpa, beneficiando milhares de milhões de pessoas em todo o mundo”, afirma o Professor Xu.
Os investigadores afirmam que o evaporador de hidrogel manteve o seu desempenho mesmo após meses de imersão em água do mar.
Os próximos passos envolverão a exploração de mais estratégias que possam tornar a evaporação da água do mar mais rápida do que a evaporação da água pura e aplicá-las na dessalinização prática da água do mar.
