Um método mais simples e económico para remover o sal da água do mar utilizando calor, desenvolvido por cientistas da Universidade Nacional Australiana (ANU), poderia resolver a escassez global de água sem precedentes.
Até 2025, 1,8 mil milhões de pessoas enfrentarão provavelmente o que a Organização para a Alimentação e a Agricultura (FAO) chama de “escassez absoluta de água”.
Para ajudar a combater a crise hídrica, os pesquisadores da ANU desenvolveram o primeiro método de dessalinização térmica do mundo, onde a água permanece na fase líquida durante todo o processo.
A pesquisa, publicada em Comunicações da Natureza demonstra como o método de poupança de energia não é desencadeado pela eletricidade, mas pelo calor moderado gerado diretamente pela luz solar ou pelo calor residual de máquinas como aparelhos de ar condicionado ou processos industriais.
O principal investigador, Dr. Juan Felipe Torres, um engenheiro mecânico e aeroespacial líder mundial que propôs pela primeira vez o conceito de dessalinização termodifusiva, disse que o fenômeno por trás dessa tecnologia, chamado de ‘termodiffusão’ ou ‘efeito Soret’, foi descoberto no século XIX. ainda permanece subutilizado.
“Estamos voltando ao método de dessalinização térmica, mas aplicando um princípio nunca usado antes, onde a força motriz e a energia do processo é o calor”, disse ele.
“A termodifusão foi um fenômeno relatado pela primeira vez em detalhes na década de 1850 pelo cientista suíço Charles Soret, que fez experiências com um tubo de água de 30 centímetros onde uma parte da água era mais fria e a outra mais quente.
“Ele descobriu que os íons de sal se movem lentamente para o lado frio.”
Para testar se este efeito pode ser usado para a dessalinização da água, os investigadores empurraram a água do mar através de um canal estreito aquecido a 60 graus por cima e arrefecido a 20 graus por baixo.
“A difusão levou 53 dias para atingir um estado estacionário com um tubo de 30 centímetros, que é longo demais para nossos propósitos e não é escalável”, disse o Dr. Torres.
“Nossa missão passou a ser encontrar uma maneira de acelerar o processo de difusão.”
Os pesquisadores da ANU descobriram que ajustar as condições de separação poderia aumentar significativamente a velocidade do processo de difusão para apenas alguns minutos.
“A chave foi reduzir a altura do canal de 30 centímetros para um milímetro e adicionar vários canais”, disse o Dr. Torres.
O candidato ao doutorado da ANU e primeiro autor, Shuqi Xu, disse que uma vez que o sal migrou para a água mais fria, o dispositivo reprocessou a água mais quente e purificada através do canal, enquanto a água mais fria e salgada foi removida.
“Cada vez que a água passava pelo canal, a sua salinidade era reduzida em três por cento”, disse Xu.
“Nossa pesquisa mostra que, após ciclos repetidos, a salinidade da água do mar pode ser reduzida de 30 mil partes por milhão para menos de 500”.
De acordo com os investigadores da ANU, as actuais tecnologias de dessalinização – onde o sal é filtrado através de uma membrana – requerem grandes quantidades de energia eléctrica e materiais caros que necessitam de assistência e manutenção.
“Oitenta por cento dos métodos de dessalinização do mundo usam osmose reversa, o que aumenta a complexidade e é caro para operar”, disse o Dr. Torres.
“Se continuarmos a aperfeiçoar a tecnologia atual sem alterar os fundamentos, poderá não ser suficiente.
“Uma mudança de paradigma é essencial para sustentar a vida humana no próximo século.”
Com mais testes, os pesquisadores esperam produzir a primeira unidade comercial dentro de oito anos.
A pesquisa recebeu financiamento do Departamento de Relações Exteriores e Comércio e do programa Ciência e Tecnologia para Parceria Climática da Austrália (SciTech4Climate). O projeto também recebeu apoio do Instituto ANU para Soluções Climáticas, Energéticas e de Desastres (ICEDS).
“O projeto implantou uma unidade comercial de dessalinização movida a energia solar de última geração em Tonga, para testar sua aplicação na agricultura e estratégias de mitigação da seca”, disse a Dra. Mona Mahani, do ICEDS.
