sábado, 12 de janeiro de 2019

Tecnologia low-cost para dessalinizar a agua do mar



Segundo estimativas da FAO, até 2025, quase 2 bilhões de pessoas podem não ter água potável suficiente para satisfazer suas necessidades diárias. Uma das soluções possíveis para esse problema é a dessalinização, ou seja, tratar a água do mar para torná-la potável. Contudo, a remoção do sal da água do mar requer 10 a 1000 vezes mais energia do que os métodos tradicionais de fornecimento de água doce.


Photo Science Daily

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Motivado por esse problema, uma equipe de engenheiros do Departamento de Energia do Politecnico di Torino criou um novo protótipo para dessalinizar a água do mar de maneira sustentável e de baixo custo, utilizando a energia solar de maneira mais eficiente. Em comparação com soluções anteriores, a tecnologia desenvolvida é, de fato, capaz de duplicar a quantidade de água produzida usando a energia solar, podendo os sistema ser melhorado e ter mais eficiência no futuro próximo.
O grupo de jovens investigadores que publicou recentemente esses resultados na revista Nature Sustainability é composto por Eliodoro Chiavazzo, Matteo Morciano, Francesca Viglino, Matteo Fasano e Pietro Asinari (Laboratório de Modelagem Multi-Escala).

O princípio de funcionamento da tecnologia proposta é muito simples: "Inspirado nas plantas, que transportam água das raízes para as folhas por capilaridade e transpiração, nosso dispositivo flutuante é capaz de recolher a água do mar usando um material poroso de baixo custo. A água do mar é então aquecida pela energia solar, que faz a separação do sal da água evaporada, processo que pode ser facilitado por membranas colocadas entre água salgada resultante e a potável para evitar sua mistura. Algumas plantas conseguem sobreviver em ambientes marinhos usando este sistema de forma natural (por exemplo, os mangues) ", explica Matteo Fasano e Matteo Morciano.







Embora as tecnologias convencionais de dessalinização precisem de componentes mecânicos ou elétricos caros (como bombas e / ou sistemas de controle) e necessitem de técnicos especializados para instalação e manutenção, o sistema de dessalinização proposta pela equipe do Politecnico di Torino é baseada em processos espontâneos que ocorrem sem a ajuda de máquinas auxiliares.
Tudo isso torna o dispositivo extramente barato e simples de instalar e reparar. Estas últimas características são particularmente atrativas nas regiões costeiras que sofrem de uma escassez crónica de água potável.

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Até agora, uma desvantagem bem conhecida das tecnologias “passivas” para a dessalinização tem sido a baixa eficiência energética em comparação com as “ativas”. Os investigadores do Politecnico di Torino enfrentaram esse obstáculo com criatividade. "Embora estudos anteriores tenham focado em como maximizar a absorção de energia solar, nós voltamos a atenção para um gerenciamento mais eficiente da energia térmica solar absorvida. Desta forma, temos capaz de atingir valores recordes de produtividade de até 20 litros por dia de água potável por metro quadrado exposto ao Sol.
A razão por trás do aumento de desempenho é a 'reciclagem' do calor solar nos vários processos de evaporação em cascata, em linha com a filosofia de "fazendo mais, com menos". As tecnologias baseadas nesse processo são tipicamente chamadas de "multi-efeito",



Depois de dois anos desenvolvendo o protótipo, e testando diretamente no mar da Ligúria (Varazze, Itália), os engenheiros do Politecnico afirmam que essa tecnologia poderia ter impacto em locais costeiros isolados com pouca água potável, mas com energia solar abundante, especialmente em países em desenvolvimento.
 Além disso, a tecnologia é particularmente adequada para fornecer água potável segura e de baixo custo em condições de emergência, por exemplo em áreas atingidas por inundações ou tsunamis e que fiquem isoladas por dias ou semanas sem energia da rede elétrica.


Uma outra aplicação prevista para esta tecnologia são os jardins flutuantes para a produção de alimentos, uma opção interessante, especialmente em áreas superpovoadas. Os investigadores, que continuam trabalhando nesta questão no Centro de Água Limpa do Politecnico di Torino, procuram possíveis parceiros industriais para tornar o protótipo mais durável, versátil e comercial. Por exemplo, versões do dispositivo poderiam ser usadas em zonas costeiras onde a exploração excessiva da água subterrânea causa a intrusão de água salina em aquíferos de água doce (um problema particularmente grave em algumas áreas do sul da Itália).

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Fonte// ScienceDaily



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