Com o aumento das mudanças climáticas, nosso mundo quente e populoso está se tornando um lugar difícil de se viver. Nós já consumimos a maior parte dos recursos naturais, poluímos nossos corpos d’água, derretemos as geleiras e assassinamos a vida selvagem. Para piorar nossos problemas, a água potável está se tornando um produto precioso. Pode-se dizer que a insuficiência de água potável pode levar os países a entrar em guerras.

De acordo com um relatório, estima-se que até 2025, dois terços da população mundial irão enfrentar problemas em acessar água potável. A Terra é 70% água, mas o único problema é que tudo é a água salgada que não podemos consumir. Então, para saciar a sede da humanidade no futuro, nós precisamos encontrar maneiras de remover o sal e os contaminantes das águas subterrâneas e dos oceanos.

Embora a instalação de grandes estações de destilação tenha sido proposta, elas são extremamente caras para construir. Além disso, a osmose inversa é usada por muitas estações para limpar e filtrar a água, pois pressiona a água salgada através de membranas que bloqueiam o sal para produzir água potável. Hoje em dia, a eletricidade necessária para executar o sistema de osmose inversa é responsável por até metade das despesas das estações de tratamento de água. O pior é que o procedimento completo deixa para trás uma mistura de produtos químicos e resíduos de salmoura super salgados que pode danificar o ecossistema local se despejado diretamente. O que torna isso ainda pior é que as estações de tratamento de água são movidas por combustíveis fósseis que emitem carbono.

Visto que algumas atitudes urgentes precisam ser tomadas neste caso, os pesquisadores estão tentando usar a energia solar para fazer da água salgada e contaminada, uma aguinha fresca e limpa. Tirando inspiração da natureza, a ideia é deixar que a água evapore completamente, deixando os sais e outros contaminantes para trás e assim condensar os vapores da água em água limpa. No entanto, isso também tem algum custo, pois a instalação de estações imensas com todos os equipamentos necessários, abala com o orçamento do governo.

A megacidade de Neom, da Arábia Saudita, planeja a primeira usina de dessalinização “domo solar” do mundo.

Na Arábia Saudita, os engenheiros e pesquisadores estão planejando construir uma estação de tratamento de água com espelhos gigantes que concentram a luz do sol e superaquecem a água salgada que está armazenada em grandes cúpulas de aço e vidro, distribuída por 50 metros. Mas esse é apenas um conceito e não uma solução infalível.

Os pesquisadores estão tentando usar designs e materiais inovadores para tornar o processo simples, barato e portátil o suficiente para fazer uma destilação e dessalinização de alta qualidade e torná-las acessível em todo o mundo.

Nos países em desenvolvimento, a necessidade de água potável está sempre aumentando e as tecnologias solares térmicas são consideradas uma saída para esse dilema. Isso acontece porque permite à pessoa reduzir as necessidades de energia na purificação da água e também fazer isso em um local onde seja completamente fora da rede de tratamento.

De acordo com Qilin Li, uma engenheira ambiental da Rice University, nenhuma tecnologia de hoje é capaz de lidar com a alta salinidade na água por um custo tão baixo. Inicialmente, o Departamento de Energia dos Estados Unidos iniciou uma competição pela dessalinização solar. O departamento, em breve, irá listar os semifinalistas para esse prêmio. O objetivo da competição é desenvolver um sistema que possa produzir mais de 1.000 litros de água doce utilizável por meros $1,50 dólares. Que competição bacana, né?

Esses sistemas poderiam superar os problemas e desvantagens da osmose inversa. A desvantagem mais significativa dessa tecnologia de osmose é que só dessaliniza metade da água salgada colocada. O que fica para trás é como uma sopa de resíduos (salmoura) que é ou jogada no mar ou enterrada no solo, podendo criar um desequilíbrio ecológico.

O uso da energia solar para dessalinização pode filtrar e purificar uma água com o dobro do teor de sal que a água do oceano possui. Isso poderia incluir a água subterrânea salobra e salmouras de estações de osmose inversa, bem como resíduos agrícolas e industriais que a osmose inversa não consegue manusear. Conforme os pesquisadores, somente tecnologias e métodos acionados termicamente, como a dessalinização solar por exemplo, podem processar essas salmouras altamente salgadas.

Pesquisadores da Rice University (a partir da esquerda) Pratiksha Dongare, Alessandro Alabastri e Oara Neumann mostraram que o sistema de “destilação por membrana solar com nanofotônica” (NESMD) foi mais eficiente quando o tamanho do dispositivo foi aumentado e a luz foi concentrada em “pontos quentes . ”

Os pesquisadores da Rice University desenvolveram um sistema de dessalinização solar com uma membrana de plástico permeável. Essa membrana especialmente projetada deixa entrar o vapor da água, mas não o líquido. Um lado da membrana é revestido com partículas de carbono minúsculas que aquecem quando entram em contato com a luz do sol, como resultado, a água salgada que entra em contato, com esse lado da membrana, começa a vaporizar. Os vapores passam através das membranas, condensando em água limpa.

Esse é só o começo que precisávamos neste campo. Nós temos que esperar até que mais sistemas consistentes sejam desenvolvidos e enquanto isso, devemos ter em mente a importância de economizar a nossa preciosa água.