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Como uma esponja, plástico bolha e luz solar podem levar a água limpa

Aqui está outra razão para amar o plástico bolha, o material de embalagem delicioso: ele pode ajudar a gerar água limpa.

Pesquisadores do MIT estavam procurando uma maneira de limpar e dessalinizar a água sem usar materiais especiais ou dispositivos caros. O que eles inventaram é, em termos leigos, uma esponja envolta em plástico bolha. Este “gerador de vapor solar” pode aquecer a água o suficiente para fazê-lo ferver, evaporando a água e deixando para trás produtos indesejáveis ​​como o sal.

A maneira mais comum de concentrar a luz solar e gerar calor é com espelhos, diz George Ni, um candidato a PhD que liderou a pesquisa. Mas o problema é que os espelhos e outros concentradores de calor ópticos são frequentemente caros.

"Se você vai usar isso para dessalinizar a água em um país em desenvolvimento, é muito caro para a maioria das pessoas pagar", diz ele.

O gerador de vapor solar que Ni e sua equipe desenvolveram envolve um filme metálico que pode absorver radiação e reter o calor. Este absorvedor espectralmente seletivo é montado em uma esponja especial feita de grafite e espuma de carbono, que pode ferver água a 100 graus Celsius usando a luz solar do ambiente. A coisa toda é então embrulhada em plástico bolha. O envoltório de bolhas permite que a luz do sol entre, mas evita que o calor escape quando o vento sopra através do dispositivo, tornando-o muito mais eficiente.

"Estes são todos os materiais comerciais que a maioria das pessoas deve ser capaz de comprar de uma loja de melhoramento da casa", diz Ni. O absorvedor espectralmente seletivo é mais especializado, acrescenta ele, embora não seja caro.

O gerador de vapor solar pode flutuar na água, absorvendo-o e transformando-o em vapor com o calor do sol.

A aplicação mais óbvia para o gerador de vapor solar é a dessalinização de água, diz Ni. Embora o protótipo tenha apenas cinco polegadas de comprimento, não há motivo para que ele não possa ser muito maior - tão grande quanto um campo de futebol. Um grande gerador de vapor solar poderia flutuar na superfície de um lago, lago ou oceano. Em algumas áreas, onde a água subterrânea é muito salgada para beber, isso pode ajudar a fornecer água potável para as comunidades.

"O acesso a água doce é muito limitado em muitos lugares", diz Ni. “Não é um recurso renovável. É como o óleo.

O outro uso principal seria na gestão de águas residuais. A indústria de petróleo e gás, em particular, produz toneladas de águas residuais todos os anos, misturadas com sais tóxicos, metais e óleos. Esse efluente costuma ser tratado armazenando-o em tanques, o que não é uma solução de longo prazo, ou despejando-o em minas profundas, que podem causar terremotos. Em teoria, um grande gerador de vapor solar poderia ficar na superfície de uma lagoa de águas residuais. O gerador evaporaria a maior parte da água, deixando para trás uma lama de resíduos que seria muito mais fácil de descartar.

O gerador de vapor solar ainda é um produto em progresso, Ni adverte, e certamente não é o único produto no mercado a limpar e dessalinizar a água. Ainda assim, ele acha que poderia preencher um grande nicho para dispositivos de tratamento de água baratos e fáceis de construir. Não vai durar tanto quanto outros dispositivos, mas é muito menos caro para substituir, tornando-se mais rentável. Os próximos passos da equipe envolverão mais testes nas condições do mundo real. Particularmente preocupante é como lidar com os sais que se acumulam no gerador depois que a água é evaporada.

"Nosso desafio é garantir que eles não se acumulem no dispositivo, estraguem tudo e evitem que ele funcione", diz Ni.

Ni estima que um produto pode estar pronto para o mercado nos próximos anos. Nenhuma palavra sobre se os pesquisadores do MIT descobriram que a bolha seria tão irresistível quanto nós.

Como uma esponja, plástico bolha e luz solar podem levar a água limpa