Coleta de água do ar seco com a ajuda da luz solar e um pouco de química
Miscelânea / / November 29, 2021
A importância da água não deve ser subestimada. É essencial para a saúde humana e para muitos aspectos da economia global. Isso inclui os setores de manufatura e produção de energia. Embora a água seja uma necessidade básica, sem a qual não poderíamos sobreviver, às vezes é usada de forma irresponsável e isso deve mudar.
Apesar de ser um recurso indispensável, aproximadamente dois terços da população mundial enfrenta o sério problema da escassez de água. Além disso, cerca de um terço das bacias hidrográficas do mundo estão sendo esgotado de forma insustentável. Com a diminuição do abastecimento de água subterrânea e um grande número de pessoas tendo acesso severamente limitado à água potável, um intervenção de algum tipo é preciso.
Nem tudo está perdido, no entanto, especialmente com Omar Yaghi da UC Berkeley (Universidade da Califórnia, Berkeley) sobre o caso. Seu trabalho em estruturas metal-orgânicas (MOFs) fez com que ele se unisse a Evelyn Wang do MIT (Massachusetts Institute of Technology) para criar um sistema de coleta de água, capaz de operar em climas secos a um nível de umidade de apenas 20 por cent.
Estruturas Metal-Orgânicas
Esse MOF é particularmente adepto da captura de moléculas de água em condições de baixa umidade
MOF os cristais foram demonstrados anteriormente em outras aplicações, como a captura de dióxido de carbono dos gases de exaustão e outros usos químicos. Agora é a vez deles brilharem na área de captação de água.
o MOF usado no dispositivo de coleta de água de Yaghi e Wang faz uso de uma combinação de zircônio e ácido adípico. Esse MOF é particularmente adepto da captura de moléculas de água em condições de baixa umidade.
Coleta de água com a ajuda de estruturas metal-orgânicas
O protótipo da equipe conseguiu reunir 2,8 litros de água em um período de 12 horas.
Para que um dispositivo de coleta de água seja viável, ele deve ser capaz de funcionar de forma eficaz com requisitos mínimos de energia.
O dispositivo completo consiste em MOF cristais imprensados entre um absorvedor solar e uma placa condensadora.
o MOF os cristais absorvem água e essa água presa é então evaporada. Isso é feito usando a energia térmica coletada do sol pelo absorvedor solar. Por fim, a placa condensadora resfria o vapor d'água, permitindo que as gotículas de água sejam coletadas.
O protótipo da equipe conseguiu reunir 2,8 litros de água em um período de 12 horas. A beleza deste sistema, é que ele não exigiria grandes mudanças de infraestrutura para ser implementado. o MOF os cristais são naturalmente hábeis em reter água, e tudo o que é necessário para liberar a água é a luz do sol. Isso torna este sistema um excelente candidato para uso em áreas remotas.
Além de ser ótimo para áreas remotas que precisam de água, esse sistema também pode ser implantado em uma escala ainda mais ampla. Os métodos tradicionais de coleta e distribuição de água envolvem grandes redes de encanamento subterrâneo. Esses sistemas descentralizados, se aperfeiçoados, poderiam ser usados em todas as casas para atender às nossas necessidades de água.
Melhorias a serem feitas
Kaghi e Wang estão trabalhando firmemente para melhorar seu sistema para coletar mais água.
Este sistema de coleta de água do MOF, embora promissor, ainda precisa ser aperfeiçoado. No entanto, já existe pelo menos um protótipo de trabalho promissor. Kaghi e Wang estão trabalhando firmemente para melhorar seu sistema para coletar mais água.
Kaghi observa que, para ter um suprimento contínuo de água de seu sistema, ele poderia ser projetado de forma a sugar água durante a noite e liberar água durante o dia. Outra opção é configurar o absorvedor solar para produzir vapor d'água em uma taxa mais rápida.
Para ouvir o próprio Yaghi falando no dispositivo, dê uma olhada em esse vídeo, onde ele divide tudo de forma simples e explica o princípio básico de funcionamento de seu dispositivo.
Pensamentos finais
O dispositivo de coleta de água de Yaghi e Wang é um meio viável de coletar água de forma sustentável que tem baixa necessidade de energia. São tecnologias como essa que podem ajudar a aliviar os problemas da água no mundo e podem fazer isso com um impacto ambiental mínimo.