Novo condensador extrai água da atmosfera 24 horas por dia
Avanço tecnológico revolucionário: a água potável pode ser extraída da humidade do ar durante as 24 horas do dia, mesmo sob o sol escaldante, com este novo condensador, que além do mais funciona com energia zero.
Um estudo publicado na revista científica Science Advances explica como um grupo de investigadores do Escola Politécnica Federal de Zurique (ETH) desenvolveu a primeira solução de energia zero para recolher água da atmosfera durante o ciclo diário de 24 horas. O sistema foi especialmente concebido para áreas áridas, e baseia-se numa superfície de auto-arrefecimento com um escudo de radiação especial.
Como sabemos, a água potável é escassa em várias partes do mundo, onde a obtenção deste recurso vital é não só complicada mas também bastante cara. Se pensarmos nas povoações próximas do oceano, aí podem utilizar o método de dessalinização da água do mar, por exemplo, para a converter em água doce própria para consumo, o que requer um grande investimento de energia e dinheiro.
Por outro lado, para comunidades longe da costa, em áreas áridas e sem espelhos de água doce nas proximidades, existe praticamente apenas a opção de condensar a humidade atmosférica através do arrefecimento. Isto pode ser conseguido hoje em dia através de processos que são igualmente energéticos e dispendiosos, ou através da utilização das chamadas tecnologias passivas.
Estas "tecnologias passivas", até agora, baseiam-se no aproveitamento da oscilação da temperatura entre o dia e a noite, arrefecimento radiativo natural, com folhas que recolhem o orvalho, mas é claro, a água só pode ser extraída à noite porque o sol aquece as folhas durante o dia e é impossível recolher a água durante 24 horas ininterruptas.
Portanto, a criação deste grande condensador com nova tecnologia é inovadora na medida em que permite, pela primeira vez, recolher água durante todo o ciclo diário, e também sem entrada de energia extra.
Assim funciona o novo condensador
Este novo dispositivo consiste num vidro com um revestimento especial que reflete a radiação solar, e também irradia o seu próprio calor através da atmosfera para o espaço exterior, arrefecendo assim até 15 °C abaixo da temperatura ambiente. No parte inferior deste vidro, o vapor de água no ar condensa-se e transforma-se no elemento desejado: água em estado líquido. Poderíamos dizer que o princípio físico que utiliza é o mesmo que se observa nas noites de Inverno, quando a água começa a "jorrar" de vidros de janelas mal isoladas.
Esse revestimento especial que cobre os cristais do novo grande condensador, tem camadas de polímero e prata especificamente concebidas para fazer com que o cristal emita radiação infravermelha num comprimento de onda específico para o espaço exterior, sem ser absorvido pela atmosfera ou refletido no vidro. Além disso, tem mais um elemento que o distingue dos outros condensadores, e que é o seu inovador escudo em forma de cone, que não só o protege ao desviar a radiação térmica da atmosfera e protege o cristal da radiação solar direta, mas ao mesmo tempo permite que o dispositivo irradie o calor para o exterior, arrefecendo-se a 100% de forma passiva.
Como se tudo isto não bastasse, os criadores deste sistema piloto aplicaram na parte inferior do vidro condensador, um novo revestimento extremamente repelente à água (super-hidrofóbico). Ao contrário de outros condensadores existentes, que precisam de mecanismos para "varrer" a água já condensada numa superfície, os criadores deste novo sistema asseguram que o seu funcionamento é possível sem entrada de energia adicional, porque sendo super-hidrofóbicos a água acumulada escorrega por si só.
Produção e rendimento
Testes realizados em condições reais no telhado de um edifício da ETH em Zurique mostraram que a nova tecnologia destes cientistas pode produzir pelo menos o dobro de água por superfície e por dia, do que as melhores tecnologias passivas atuais baseadas em folhas de alumínio.
Este pequeno sistema piloto com um painel de 10 centímetros de diâmetro, entregava 4,6 mililitros de água por dia em condições reais, com dispositivos e folhas maiores produziriam logicamente mais água.
Os cientistas demonstraram que, em condições ideais, poderiam recolher até 53 mililitros de água por metro quadrado de superfície de vidro por hora, aproximando-se do valor máximo teórico possível de 60 mililitros por hora.
A boa notícia é que estes cristais revestidos são simples de produzir, e deveria ser possível construir condensadores de água maiores do que o atual sistema piloto. Vários módulos poderiam também ser colocados lado a lado para construir um sistema de grande escala.
Os números do desempenho deste condensador são ótimos, e esta é uma excelente notícia não só para os seus criadores (cuja ideia principal era desenvolver uma tecnologia para países com escassez de água, emergentes ou em desenvolvimento), mas também porque abre a oportunidade de continuar a desenvolver esta tecnologia (ou combiná-la com outros métodos), para aumentar ainda mais o seu desempenho e assim prometer o acesso limpo e sustentável à água potável em áreas remotas.