Inspirados no processo de fotossíntese, pesquisadores da Universidade de Cambridge, no Reino Unido, desenvolveram um dispositivo com energia solar para converter água contaminada em hidrogênio limpo e água potável.
O diferencial é a capacidade de operar em fontes de água abertas, como rios, mares ou água residual industrial, dispensando a necessidade de água pura.
Por exemplo, outros dispositivos semelhantes a esse só conseguiam gerar o hidrogênio como combustível a partir de água limpa e potável.
Por ser tão versátil, a equipe aposta que ele poderá ser usado em diversas situações, fornecendo água potável e combustível renovável em locais com recursos limitados, conforme artigo na revista Nature Water.
Em regiões remotas ou em desenvolvimento, onde a água potável é relativamente escassa e a infraestrutura necessária para a purificação da água não está prontamente disponível, a divisão da água é extremamente difícil. Um dispositivo que pudesse funcionar usando água contaminada pode resolver dois problemas ao mesmo tempo: pode dividir a água para produzir combustível limpo e pode produzir água potável.
Ariffin Annuar, membro da equipe.
Como o dispositivo funciona?
O dispositivo deposita um fotocatalisador absorvente de luz UV em uma malha de carbono nanoestruturada que absorve luz infravermelha.
A malha, tratada para repelir água, funciona como um absorvedor eficiente de luz e calor, permitindo que o fotocatalisador flutue e permaneça afastado dos contaminantes na água.
Além disso, a configuração não apenas impede que contaminantes envenenem o catalisador, mas também possibilita uma melhor utilização do espectro de energia solar, conforme explicado pelo New Atlas.
Transpiração em plantas
O dispositivo imita a transpiração das plantas, usando uma camada que absorve UV para produzir hidrogênio através da divisão da água, enquanto o restante da luz do espectro solar aquece o dispositivo, vaporizando a água.
Dessa forma, estamos aproveitando melhor a luz – obtemos o vapor para a produção de hidrogênio e o resto é vapor d’água. Contudo, estamos realmente imitando uma folha real, já que agora conseguimos incorporar o processo de transpiração.
Chanon Pornrungroj, principal autor do estudo.
Testes
Em testes com água de várias fontes, incluindo o Rio Cam, em Cambridge, e resíduos da indústria de papel, o dispositivo preservou 80% de seu desempenho inicial por 154 horas em água do mar artificial.
Sendo assim, os pesquisadores acreditam que a versatilidade e a tolerância à poluição do dispositivo o tornam uma solução promissora para o desenvolvimento sustentável e a economia circular.
O nosso dispositivo ainda é uma prova de princípio, mas estes são os tipos de soluções que precisaremos se quisermos desenvolver uma economia verdadeiramente circular e um futuro sustentável. A crise climática e as questões relacionadas com a poluição e a saúde estão intimamente relacionadas, e desenvolver uma abordagem que pudesse ajudar a resolver ambas seria uma mudança de jogo para muitas pessoas.
Erwin Reisner, autor correspondente do estudo