Atualizado 22 de maio de 2025 por Sergio A. Loiola
Uma equipe da Austrália e da China desenvolveu um material parecido com uma esponja que captura água do ar e a libera diretamente em um recipiente, pronta para uso.
A coleta de água atmosférica alimentada por energia solar oferece uma solução promissora para a escassez de água doce, capturando umidade e convertendo-a em água potável.
Ou seja, a agua é retirada com sais e minerais, pronta para uso, e não apenas água destilada, como alguns métodos fazem.
O novo material à base de madeira, incorpora madeira, cloreto de lítio e elementos de conversão solar térmica para aprimorar a absorção e a retenção de água.
Aprendizado de máquina explicável foi empregado para prever seu desempenho de absorção-dessorção de umidade.
Os resultados mostraram que o material apresentou propriedades higroscópicas notáveis em uma ampla faixa de umidade (30–90%), liberando 99,9% da água adsorvida após 600 minutos de exposição à luz solar simulada e mantendo a absorção efetiva de umidade mesmo a -20 °C.
A poluição da água se intensificou acentuadamente e quase 80% da população global agora enfrenta sérios desafios em segurança hídrica.
Essa crescente escassez de água doce se destaca como um dos problemas mais urgentes que o mundo enfrenta hoje.
No sentido de reduzir a vulnerabilidade e a escassez hídrica, a água atmosférica é reconhecida como um recurso hídrico promissor devido à sua abundância.
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Tecnologia sustentável e durável: Usa madeira e energia solar
O processo de extração de água do ar circundante e liberação de água limpa é conhecido como coleta de água atmosférica (AWH).
Essa tecnologia opera independentemente de restrições geográficas e sazonais, exigindo apenas a presença de ar e, portanto, oferece conveniência excepcional e amplo potencial de aplicação
Tudo é feito usando apenas a energia solar e o protótipo funciona mesmo em regiões de baixa umidade, situações nas quais tecnologias similares, como a coleta de névoa e o resfriamento radiativo ainda têm seus problemas.
O dispositivo de extração de água do ar permaneceu eficaz em uma ampla faixa de níveis de umidade (30 – 90%) e temperaturas (5 – 55 graus Celsius).
E há outras vantagens:
A esponja é de origem natural, feita à base de madeira, o que significa que sua fabricação é sustentável, não há problemas de contaminação da água e tampouco a necessidade de cuidados adicionais no descarte após o uso.
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A Tecnologia usa Madeira balsa e compósitos
A invenção se baseia na estrutura naturalmente esponjosa da madeira balsa, que foi modificada para absorver água da atmosfera e liberá-la quando necessário.
“Nossa equipe inventou um dispositivo composto por uma estrutura esponjosa de madeira, cloreto de lítio, nanopartículas de óxido de ferro, uma camada de nanotubos de carbono e outras características especializadas,” disse o professor Derek Hao, da Universidade RMIT.
Em condições de laboratório, o dispositivo de extração de água do ar absorveu cerca de 2 mililitros de água por grama de material a 90% de umidade relativa, e liberou quase toda a água em 10 horas sob exposição solar, uma taxa maior do que a da maioria dos outros métodos conhecidos e com menor custo.
Com nove cubos de esponja, cada um pesando 0,8 grama, a demonstração produziu 15 mililitros de água.
“Nos testes ao ar livre, nosso dispositivo capturou 2,5 mililitros de água por grama durante a noite e liberou a maior parte durante o dia, alcançando uma eficiência diária de coleta de água de 94%,” detalhou Junfeng Hou, coordenador da equipe.
“Com 30% de umidade, nosso dispositivo absorveu água a cerca de 0,6 mililitro por grama. Esses resultados destacam seu potencial uso em sistemas de coleta de água fora da rede, movidos a energia solar.”
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Escalável, produção indrustrial e Comercialização
O uso de madeira natural como matriz não apenas reduziu os custos, como também proporcionou integridade estrutural e melhorou o transporte de água por meio de sua arquitetura porosa.
“O principal componente, a madeira balsa, é amplamente disponível, biodegradável e barato, e o processo de fabricação não é complexo, o que pode permitir a produção em massa,” disse Hao. “O desempenho estável demonstrado em múltiplos ciclos e em diversas condições ambientais indica longevidade e boa relação custo-benefício.”
A equipe já está em discussões com possíveis parceiros da indústria sobre a produção em escala piloto e implantação em campo da tecnologia, já pensando também na integração em sistemas modulares de coleta de água do ar, autênticos “painéis solares captadores de água”.
“O tamanho atual da unidade de demonstração é de 15 milímetros cúbicos. Seria muito fácil preparar uma unidade maior, ou podemos usá-las para formar um conjunto,” disse Hao.
“Sua capacidade de coletar água potável da atmosfera usando apenas a luz solar a torna inestimável em áreas afetadas por desastres, onde as fontes tradicionais de água estão comprometidas. A portabilidade do sistema e sua dependência de energia renovável aumentam ainda mais sua aplicabilidade nesses contextos.”
Política de Uso
É Livre a reprodução de matérias mediante a citação do título do texto com link apontando para este texto. Crédito do site Nature & Space
ESPONJA DE MADEIRA COLETA ÁGUA DO AR COM ENERGIA SOLAR
Bibliografia:
Artigo: Development and characterisation of novel wood-based composite materials for solar-powered atmospheric water harvesting: a machine intelligence supported approach
Autores: Xingying Zhang, Yangyang Xu, Shenjie Han, Xiang Weng, Wenbo Che, Kongjie Gu, Ying Guan, Youming Yu, Derek Hao, Junfeng Hou
Revista: Journal of Cleaner Production
DOI: 10.1016/j.jclepro.2025.145061
Inovação Tecnológica
