Dispositivo movido a energia solar converte água suja em potável

Inspirados no processo de fotossíntese, pesquisadores da Universidade de Cambridge, no Reino Unido, desenvolveram um dispositivo com energia solar para converter água contaminada em hidrogênio limpo e água potável.

O diferencial é a capacidade de operar em fontes de água abertas, como rios, mares ou água residual industrial, dispensando a necessidade de água pura.

Por exemplo, outros dispositivos semelhantes a esse só conseguiam gerar o hidrogênio como combustível a partir de água limpa e potável.

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Por ser tão versátil, a equipe aposta que ele poderá ser usado em diversas situações, fornecendo água potável e combustível renovável em locais com recursos limitados, conforme artigo na revista Nature Water.

Em regiões remotas ou em desenvolvimento, onde a água potável é relativamente escassa e a infraestrutura necessária para a purificação da água não está prontamente disponível, a divisão da água é extremamente difícil. Um dispositivo que pudesse funcionar usando água contaminada pode resolver dois problemas ao mesmo tempo: pode dividir a água para produzir combustível limpo e pode produzir água potável.
Ariffin Annuar, membro da equipe.

Como o dispositivo funciona?

O dispositivo deposita um fotocatalisador absorvente de luz UV em uma malha de carbono nanoestruturada que absorve luz infravermelha.

A malha, tratada para repelir água, funciona como um absorvedor eficiente de luz e calor, permitindo que o fotocatalisador flutue e permaneça afastado dos contaminantes na água.

Além disso, a configuração não apenas impede que contaminantes envenenem o catalisador, mas também possibilita uma melhor utilização do espectro de energia solar, conforme explicado pelo New Atlas.

Uma ilustração de como o dispositivo é construído. (Imagem: Chanon Pornrungroj/Universidade de Cambridge]

Transpiração em plantas

O dispositivo imita a transpiração das plantas, usando uma camada que absorve UV para produzir hidrogênio através da divisão da água, enquanto o restante da luz do espectro solar aquece o dispositivo, vaporizando a água.

Dessa forma, estamos aproveitando melhor a luz – obtemos o vapor para a produção de hidrogênio e o resto é vapor d’água. Contudo, estamos realmente imitando uma folha real, já que agora conseguimos incorporar o processo de transpiração.
Chanon Pornrungroj, principal autor do estudo.

Testes

Em testes com água de várias fontes, incluindo o Rio Cam, em Cambridge, e resíduos da indústria de papel, o dispositivo preservou 80% de seu desempenho inicial por 154 horas em água do mar artificial.

Sendo assim, os pesquisadores acreditam que a versatilidade e a tolerância à poluição do dispositivo o tornam uma solução promissora para o desenvolvimento sustentável e a economia circular.

O nosso dispositivo ainda é uma prova de princípio, mas estes são os tipos de soluções que precisaremos se quisermos desenvolver uma economia verdadeiramente circular e um futuro sustentável. A crise climática e as questões relacionadas com a poluição e a saúde estão intimamente relacionadas, e desenvolver uma abordagem que pudesse ajudar a resolver ambas seria uma mudança de jogo para muitas pessoas.
Erwin Reisner, autor correspondente do estudo