Cientistas conseguiram transformar o papel em um purificador de água eficaz e barato, para ser usado em regiões carentes.
Um componente central da tecnologia é uma folha de papel revestida de carbono que é dobrada em forma de “V” invertida.
As bordas inferiores do papel ficam penduradas em uma poça de água, absorvendo o fluido como um guardanapo. Ao mesmo tempo, o revestimento de carbono absorve a energia solar e a transforma em calor para a evaporação.
A geometria inclinada do papel o mantém frio, enfraquecendo a intensidade da luz do sol que o ilumina – uma superfície plana seria atingida diretamente pelos raios solares.
Como a maior parte do papel revestido de carbono permanece sob temperatura ambiente, ele pode absorver o calor da área circundante, compensando a perda regular de energia solar que ocorre durante a evaporação. processo.
Usando essa configuração, os pesquisadores evaporaram o equivalente a 2,2 litros de água por hora para cada metro quadrado de área iluminada pelo sol normal, acima do limite teórico de 1,68 litros, de acordo com o estudo.
A equipe realizou seus testes no laboratório, usando um simulador solar para gerar luz na intensidade de um sol comum.
“Nossa técnica é capaz de produzir água potável em um ritmo mais rápido do que é teoricamente calculado sob a luz solar natural”, diz o pesquisador Qiaoqiang Gan, professor de engenharia elétrica na Universidade de Buffalo, em Nova York, EUA.
“Normalmente, quando a energia solar é usada para evaporar a água, parte da energia é desperdiçada quando o calor é perdido para o ambiente circundante. Isso torna o processo menos de 100% eficiente. Nosso sistema tem uma maneira de extrair calor do ambiente ao redor, o que nos permite alcançar uma eficiência quase perfeita”, diz Gan.
A tecnologia de baixo custo poderia fornecer água potável em regiões onde os recursos são escassos, ou onde aconteceram desastres naturais.
Protótipo
Gan e outros colegas criaram uma startup, a Sunny Clean Water, para levar a invenção para pessoas que precisam.
Com o apoio do programa de pesquisa de inovação em pequenas empresas da National Science Foundation, a empresa está integrando o novo sistema de evaporação em um protótipo de aquecedor solar, um purificador de água movido a energia solar.
“Com um aquecedor solar do tamanho de um mini-frigorífico, estimamos que possamos gerar de 10 a 20 litros de água limpa todos os dias”.
“A maioria dos grupos que trabalham com tecnologias de evaporação solar está tentando desenvolver materiais avançados, como os nanomateriais metálicos plasmônicos e baseados em carbono”, diz Gan.
“Nós nos concentramos em usar materiais de custo extremamente baixo e ainda conseguimos realizar um desempenho recorde.
“Ao desenvolver uma técnica em que o vapor está abaixo da temperatura ambiente, criamos novas possibilidades de pesquisa para explorar alternativas à geração de vapor em alta temperatura. ”
Os avanços são descritos em um estudo publicado na revista Advanced Science.
Com informações da Universidade de Buffalo e GNN
