Quintas marinhas flutuantes: Uma solução para alimentar o mundo e garantir água doce até 2050?

O sol e o mar – ambos abundantes e gratuitos – estão a ser aproveitados num projeto único para criar quintas marinhas verticais flutuantes no oceano que podem produzir água doce para beber e para a agricultura.

Naquilo que se crê ser uma estreia mundial, os investigadores da Universidade da Austrália do Sul conceberam um sistema autossustentável, movido a energia solar, que evapora a água do mar e a recicla em água doce, produzindo culturas sem qualquer envolvimento humano.

Este sistema poderá ajudar a resolver o problema da escassez global de água doce e de alimentos nas próximas décadas, uma vez que se espera que a população mundial atinja os 10 mil milhões de habitantes em 2050.

O Professor Haolan Xu e Gary Owens, do Instituto das Indústrias do Futuro da UniSA, desenvolveram a quinta marítima vertical flutuante que é constituída por duas câmaras: uma camada superior semelhante a uma estufa e uma câmara inferior de recolha de água.

“O sistema funciona de forma muito semelhante a um canteiro que os jardineiros domésticos talvez conheçam”, diz Owen.

“No entanto, neste caso, a água limpa é fornecida por um conjunto de evaporadores solares que absorvem a água do mar, retêm os sais no corpo do evaporador e, sob os raios solares, libertam vapor de água limpa para o ar, que é depois condensado em cintas de água e transferido para a câmara superior de crescimento das plantas”, acrescenta.

Num teste de campo, os investigadores cultivaram três culturas hortícolas comuns – brócolos, alface e um tipo de repolho chinês – em superfícies de água do mar sem manutenção ou irrigação adicional com água limpa.

Sistema alimentado por luz solar tem várias vantagens em relação a outras conceções

Segundo o Professor Xu, o sistema, que é alimentado apenas por luz solar, tem várias vantagens em relação a outras conceções de parques marinhos solares atualmente em fase de ensaio.

“Outras conceções instalaram evaporadores no interior da câmara de crescimento, o que ocupa um espaço valioso que poderia ser utilizado para o crescimento das plantas. Além disso, estes sistemas são propensos ao sobreaquecimento e à morte das culturas”, explica Professor Xu.

Também foram propostas quintas flutuantes, onde os painéis fotovoltaicos tradicionais recolhem eletricidade para alimentar as unidades de dessalinização convencionais, mas a sua manutenção é dispendiosa e consome muita energia.

“Na nossa conceção, a distribuição vertical do evaporador e das câmaras de crescimento diminui a área total do dispositivo, maximizando a área para a produção de alimentos. É totalmente automatizado, de baixo custo e extremamente fácil de operar, utilizando apenas energia solar e água do mar para produzir água limpa e cultivar”.

Owens afirma que, nesta fase, a sua conceção é apenas uma prova de conceito, mas o próximo passo é aumentá-la, utilizando um pequeno conjunto de dispositivos individuais para aumentar a produção vegetal. Para satisfazer as necessidades de abastecimento alimentar de maior dimensão, será necessário aumentar o tamanho e o número de dispositivos.

“Não é inconcebível que, no futuro, possamos ver enormes biodomes agrícolas a flutuar no oceano, ou vários dispositivos mais pequenos espalhados por uma grande área marítima”, sublinha.

É provável que o protótipo existente seja modificado para produzir uma maior quantidade de biomassa, incluindo a utilização de materiais de substrato de baixo custo, como resíduos de fibra de palha de arroz, para tornar o funcionamento do dispositivo ainda mais barato.

Água reciclada produzida desta forma é suficientemente pura para ser bebida

Os investigadores demonstraram que a água reciclada produzida desta forma é suficientemente pura para ser bebida e tem menos salinidade do que as Diretrizes Mundiais de Saúde para a água potável.

As Nações Unidas estimam que, até 2050, cerca de 2,4 mil milhões de pessoas poderão vir a sofrer de escassez de água. No mesmo período, prevê-se que a oferta global de água para irrigação agrícola diminua cerca de 19%.

“A água doce representa apenas 2,5% da água do mundo e a maior parte desta não está acessível porque está presa nos glaciares, nas calotes polares ou nas profundezas do subsolo”, relembra Owens, acrescentando que “não é que a água doce esteja a diminuir, mas a pequena quantidade que existe tem uma procura cada vez maior devido ao crescimento da população e às alterações climáticas.

“O facto de 97,5% da água do mundo se encontrar nos nossos oceanos – e estar disponível gratuitamente – é uma solução óbvia para aproveitar o mar e o sol para resolver a crescente escassez global de água, alimentos e terras agrícolas. A adoção desta tecnologia poderia melhorar a saúde e o bem-estar de milhares de milhões de pessoas em todo o mundo”, salienta.

A experiência de conceção foi publicada no Chemical Engineering Journal.