Atualizado 26 de novembro de 2025 por Sergio A. Loiola
A recente descoberta da evaporação por luz, por efeito fotomolecular, pode revolucionar as tecnologias que usam calor para secar, dessalinizar a água do mar, resfriar, melhorar os Modelos Climáticos, e muito mais.
A evaporação acontece ao nosso redor o tempo todo, desde o suor que esfria nossos corpos até o orvalho que desaparece sob o Sol da manhã.
Por isso pode parecer surpreendente que um aspecto desse processo onipresente tenha escapado da compreensão da ciência até agora.
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Descoberta Inusitada
Nos últimos anos, alguns pesquisadores relataram em seus artigos científicos que a água em seus experimentos que era retida em um material semelhante a uma esponja, conhecido como hidrogel, evaporava a uma taxa mais elevada do que poderia ser explicada pela quantidade de calor – ou energia térmica – que essa água estava recebendo.
E o excesso tem sido significativo, atingindo de duas a três vezes a taxa máxima teórica de evaporação.
Intrigados com a questão, Yaodong Tu e colegas do MIT, nos EUA, projetaram experimentos cuidadosos para checar tudo o que estava acontecendo nesses casos ainda inexplicáveis.
Eles descobriram nada menos do que uma evaporação que não depende da energia térmica.
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O que se descobriu é que a luz pode provocar diretamente a evaporação na interface onde a água encontra o ar, sem a necessidade de calor.
Na verdade, a evaporação induzida pela luz, gerada por um efeito fotomolecular, é ainda mais eficiente do que a evaporação induzida pelo calor.
Nos experimentos, a água foi retida em um hidrogel, mas a equipe acredita que o fenômeno também pode ocorrer em outras condições.
Na verdade, o fenômeno da evaporação pela luz pode desempenhar um papel na formação e na evolução da neblina, dos nevoeiros e das nuvens e, portanto, poderá ser importante incorporá-lo nos modelos climáticos para melhorar as previsões.
Além disso, o efeito fotomolecular poderá desempenhar um papel importante em muitos processos industriais, como na dessalinização da água alimentada por energia solar, eventualmente permitindo alternativas à etapa de conversão inicial da luz solar em calor.
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Efeito Fotomolecular
A descoberta é surpreendente porque a própria água não absorve luz em nenhum grau significativo – é por isso que conseguimos ver claramente através de muitos metros de água limpa.
Assim, quando a equipe começou a explorar o processo de evaporação solar para dessalinização, eles primeiro colocaram partículas de um material preto que absorve luz em um recipiente com água para ajudar a converter a luz solar em calor.
Eles usaram um hidrogel sintetizado por outra equipe, que havia relatado os resultados anômalos. E os resultados da outra equipe se confirmaram.
Projetando novos experimentos mais detalhados e realizando simulações de computador, os pesquisadores constataram que o excesso de evaporação – a taxa de evaporação que não pode ser explicada pela injeção de energia térmica – estava sendo causado pela própria luz:
Os fótons de luz “afrouxam” feixes de moléculas de água da superfície da água.
Nos experimentos, este efeito só ocorreu na camada limite entre a água e o ar, na superfície do hidrogel, mas na natureza é plausível conjecturar que ele também ocorra na superfície do mar ou nas superfícies de gotículas em nuvens ou mesmo na neblina.
Os pesquisadores tentaram alcançar a mesma taxa de evaporação – o dobro da esperada – usando eletricidade para aquecer o material, sem qualquer incidência de luz.
Embora o aporte térmico tenha sido o mesmo do outro teste, a quantidade de água que evaporou nunca ultrapassou o limite térmico, confirmando que a luz era a causa da evaporação extra.
Tendo descrito este efeito fotomolecular, os pesquisadores agora estão tentando descobrir formas de aplicá-lo às necessidades do mundo real, da modelagem climática aos sistemas de dessalinização, que possuem uma fase de evaporação que poderá ser otimizada com o uso da luz solar – dobrar ou até triplicar essa taxa deverá gerar sistemas mais eficientes e mais baratos.
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A reprodução de matérias é livre mediante a citação do título do texto com link apontando para este texto. Crédito do site Nature & Space
SURPREENDENTE! EVAPORAÇÃO PELA LUZ É MAIS EFICIENTE DO QUE EVAPORAÇÃO POR CALOR
Fonte
Revista
PNAS – Proceedings of the National Academy of Sciences
Artigo: Plausible photomolecular effect leading to water evaporation exceeding the thermal limitAutores: Yaodong Tu, Jiawei Zhou, Shaoting Lin, Mohammed Alshrah, Xuanhe Zhao, Gang Chen Revista: Proceedings of the National Academy of Sciences Vol.: 120 (45) e2312751120 DOI: 10.1073/pnas.2312751120
Site
Inovação Tecnológica
