Pesquisadores australianos e chineses descobriram uma maneira de fazer a água do mar evaporar mais rápido do que a água doce, em um avanço para a tecnologia de dessalinização que deve beneficiar bilhões de pessoas em todo o mundo. Suas descobertas foram publicadas na revista Advanced Materials.
Até 36% dos oito bilhões de pessoas do mundo sofrem atualmente de grave escassez de água por pelo menos quatro meses do ano, e isso pode aumentar para 75% até 2050. A dessalinização da água do mar é uma das estratégias mais eficazes para aliviar a escassez iminente, mas os processos existentes consomem grandes quantidades de energia, deixando uma grande pegada de carbono.
Pesquisadores da Universidade da Austrália do Sul (UniSA) já demonstraram o potencial da evaporação interfacial movida a energia solar como uma alternativa energeticamente eficiente aos métodos atuais de dessalinização, mas ainda são limitados por uma taxa de evaporação mais baixa da água do mar em comparação com a água pura devido ao efeito negativo dos íons de sal na evaporação da água. O pesquisador de ciência de materiais da UniSA, professor Haolan Xu, colaborou com pesquisadores da China em um projeto para desenvolver uma estratégia simples, mas eficaz, para reverter essa limitação.
Ao introduzir vários minerais de argila baratos e comuns em um evaporador de hidrogel fototérmico flutuante, a equipe alcançou taxas de evaporação da água do mar 18,8% maiores do que a água pura. Este é um avanço significativo, uma vez que estudos anteriores descobriram que as taxas de evaporação da água do mar eram cerca de 8% mais baixas do que a água pura.
“A chave para esse avanço está no processo de troca iônica na interface ar-água”, disse Xu.
“Os minerais enriquecem seletivamente os íons de magnésio e cálcio da água do mar para as superfícies de evaporação, o que aumenta a taxa de evaporação da água do mar. Esse processo de troca iônica ocorre espontaneamente durante a evaporação solar, tornando-o altamente conveniente e econômico.
Segundo os pesquisadores, o evaporador de hidrogel manteve seu desempenho mesmo após meses de imersão na água do mar. Isso é significativo, pois mesmo pequenos declínios no desempenho da dessalinização podem resultar na perda de dezenas de milhões de toneladas de água limpa, devido ao tamanho do mercado global de dessalinização.
“Esta nova estratégia, que pode ser facilmente integrada aos sistemas de dessalinização baseados em evaporação existentes, fornecerá acesso adicional a grandes quantidades de água limpa, beneficiando bilhões de pessoas em todo o mundo”, disse Xu.
Os próximos passos envolverão a exploração de mais estratégias que podem tornar a evaporação da água do mar mais rápida do que a evaporação da água pura e aplicá-las à dessalinização prática da água do mar.
