Engenheiros de Utah inventam coletor de água atmosférica inovador que funciona mesmo à noite e gera 20 litros por dia
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Engenheiros de Utah inventam coletor de água atmosférica inovador que funciona mesmo à noite e gera 20 litros por dia
O ar na atmosfera da Terra contém um oceano de água, suficiente para encher 800 vezes o Grande Lago Salgado de Utah. A extracção de alguma desta humidade é vista como uma forma potencial de fornecer água potável a milhares de milhões de pessoas em todo o mundo que enfrentam escassez crónica.
As tecnologias atuais para captação de água atmosférica (AWH) enfrentam inúmeras desvantagens relacionadas ao tamanho, custo e eficiência. No entanto, novas pesquisas realizadas por engenheiros mecânicos da Universidade de Utah forneceram insights que poderiam melhorar a eficiência e levar o mundo um passo mais perto de aproveitar o ar como fonte de água potável em locais áridos.
Inovação tecnológica
O estudo revela um dispositivo AWH compacto movido a combustível, o primeiro desse tipo, que utiliza um ciclo rápido. Este protótipo de duas etapas depende de materiais adsorventes que extraem moléculas de água do ar não úmido e depois aplicam calor para liberar essas moléculas na forma líquida.
Segundo Sameer Rao, autor principal do estudo e professor assistente da Faculdade de Engenharia John e Marcia Price, esses materiais higroscópicos têm afinidade intrínseca pela água, semelhante aos materiais usados em fraldas.
O dispositivo usa um material específico chamado estrutura metal-orgânica (MOF). Essas estruturas podem ser reorganizadas para criar uma molécula ideal para separação de gases e são extremamente seletivas na adsorção de vapor de água do ar.
Operação do dispositivo
O protótipo desenvolvido por Rao e pelo estudante de pós-graduação Nathan Ortiz, principal autor do estudo, utiliza fumarato de alumínio moldado em painéis que coletam água quando o ar passa por eles. As moléculas de água aderem às superfícies do material, um processo reversível que evita que as moléculas fiquem incorporadas no próprio material. Este material possui uma imensa área de superfície interna; Um único grama de MOF tem a mesma área de superfície que dois campos de futebol.
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Formulários
A investigação foi financiada por um programa do Departamento de Defesa dos EUA que visa facilitar a transferência de tecnologia que apoia a modernização militar. O interesse do Exército no projeto decorre da necessidade de manter os soldados hidratados durante a operação em áreas remotas e com poucas fontes de água. Este dispositivo compacto de geração de água poderia produzir água sob demanda, eliminando a necessidade de transportar grandes cantinas.
Patente e Uso Civil
Rao e Ortiz solicitaram uma patente preliminar baseada na tecnologia, que também atende a necessidades não militares. O protótipo conseguiu produzir 5 litros de água por dia por quilograma de material adsorvente, superando a necessidade de transportar água em apenas três dias de operação em campo. Na segunda etapa do aparelho, a água do ar é convertida em um líquido utilizável por meio da aplicação de calor por meio de um fogão de acampamento padrão do Exército, aproveitando a natureza exotérmica do processo de coleta de água.
Perspectivas futuras
As tecnologias emergentes para a recolha de água atmosférica são mais fáceis de alcançar quando o ar está húmido, mas nenhuma resultou em equipamento prático para ambientes áridos. Ortiz acredita que seu dispositivo pode ser o primeiro, principalmente porque é alimentado por combustível de alta densidade energética, como a gasolina branca usada em fogões de acampamento, em vez de painéis solares que limitam a operação ao dia e exigem baterias adicionais.
Esta inovação representa um avanço significativo na procura de soluções sustentáveis para a escassez de água, especialmente em regiões áridas, e tem o potencial de transformar aplicações militares e civis na recolha de água potável do ar.
Através de utah.edu