Milhares de milhões de pessoas beneficiarão da nova tecnologia que garante água doce para o mundo

Uma nova abordagem para fazer evaporar a água do mar mais rapidamente do que a água doce foi acolhida como um avanço significativo na tecnologia de dessalinização que beneficiará milhares de milhões de pessoas em todo o mundo.

Atualmente, 36% dos oito mil milhões de habitantes do planeta sofrem de uma grave escassez de água doce durante, pelo menos, quatro meses do ano, podendo esta percentagem aumentar para 75% até 2050, o que ameaça a sobrevivência dos seres humanos.

A dessalinização da água do mar é uma das estratégias  mais eficazes para atenuar a escassez iminente, mas os processos existentes consomem enormes quantidades de energia, deixando uma grande pegada de carbono.

Investigadores da Universidade da Austrália do Sul (UniSA) já demonstraram o potencial da evaporação interfacial movida a energia solar como uma alternativa sustentável e eficiente em termos energéticos aos atuais métodos de dessalinização, mas ainda estão limitados por uma taxa de evaporação inferior para a água do mar em comparação com a água pura, devido ao efeito negativo dos iões de sal na evaporação da água.

O Professor Haolan Xu, investigador em ciência dos materiais da UniSA, colaborou agora com investigadores da China num projeto para desenvolver uma estratégia simples mas eficaz para inverter esta limitação.

Troca iónica na interface ar-água

Ao introduzir minerais de argila baratos e comuns num evaporador de hidrogel fototérmico flutuante, a equipa conseguiu taxas de evaporação da água do mar 18,8% superiores às da água pura. Trata-se de um avanço significativo, uma vez que todos os estudos anteriores revelaram que as taxas de evaporação da água do mar eram cerca de 8% inferiores às da água pura.

“A chave para este avanço reside no processo de troca iónica na interface ar-água”, afirma o professor.

“Os minerais enriquecem seletivamente os iões de magnésio e cálcio da água do mar para as superfícies de evaporação, o que aumenta a taxa de evaporação da água do mar. Este processo de troca iónica ocorre espontaneamente durante a evaporação solar, o que o torna muito conveniente e económico”, acrescenta.

Tendo em conta o mercado global de dessalinização – que conta com cerca de 17.000 instalações operacionais em todo o mundo – mesmo pequenos declínios no desempenho da dessalinização podem resultar na perda de dezenas de milhões de toneladas de água limpa.

“Esta nova estratégia, que pode ser facilmente integrada nos sistemas de dessalinização por evaporação existentes, proporcionará um acesso adicional a grandes quantidades de água limpa, beneficiando milhares de milhões de pessoas em todo o mundo”, afirma o professor.

Os investigadores indicam que o evaporador de hidrogel manteve o seu desempenho mesmo após meses de imersão em água do mar.

Os próximos passos consistirão em explorar mais estratégias que possam tornar a evaporação da água do mar mais rápida do que a evaporação da água pura e aplicá-las na dessalinização prática da água do mar.

Os resultados foram publicados na revista Advanced Materials.