Pesquisadores de Cornell desenvolvem sistema de dessalinização que utiliza lã natural e energia solar

Pesquisadores da Universidade de Cornell, nos Estados Unidos, desenvolveram um sistema experimental de dessalinização que utiliza lã natural tratada para converter água salgada em potável. A tecnologia, detalhada no estudo "Tecidos de Lã com Polidopamina para Geração de Vapor Solar Interfacial Sustentável" publicado na revista Advanced Science, elimina a dependência de bombas ou energia elétrica externa ao aproveitar a radiação solar para gerar vapor.

Funcionamento e composição do material

O mecanismo baseia-se na geração interfacial de vapor solar, processo que concentra a energia térmica exclusivamente na superfície de evaporação, evitando o aquecimento de todo o volume de água. As fibras de lã atuam no transporte do líquido por capilaridade, enquanto a polidopamina — um polímero inspirado na melanina capaz de absorver radiação infravermelha — converte a luz em calor.

A base desse desenvolvimento surgiu de estudos anteriores da professora Larissa M. Shepherd, que criou uma lã ultra-escura inspirada em aves do paraíso. Esse material apresenta uma refletância de apenas 0,13% da luz visível, absorvendo quase toda a radiação incidente. Para aprimorar a eficiência, a equipe testou duas versões do tecido:

• Uma tingida apenas com polidopamina;
• Outra que recebeu tratamento de plasma para a criação de nanofibras superficiais.

Desempenho e eficiência técnica

Em testes realizados com um simulador solar, a versão de lã ultra-escura registrou uma taxa de evaporação de 2,43 l/m²/h. Já a versão tratada apenas com polidopamina, que possui um processo de fabricação mais simples, apresentou um resultado próximo, de 2,21 l/m²/h.

A configuração geométrica do sistema também foi determinante para a produtividade. O maior índice de evaporação foi alcançado quando o tecido foi posicionado verticalmente e iluminado por ambas as faces através de espelhos, permitindo a utilização simultânea das duas superfícies têxteis e o fornecimento contínuo de água sem a necessidade de estruturas plásticas no evaporador.

Estabilidade e viabilidade prática

Um desafio crítico em sistemas de evaporação é a cristalização de sais, que costuma bloquear a superfície ativa do material. No entanto, o dispositivo de Cornell operou por 10 horas consecutivas sem acúmulo visível de sal e com estabilidade na evaporação. A água recuperada após a condensação do vapor apresentou concentração salina dentro dos limites para água potável.

Embora os resultados laboratoriais sejam promissores, a tecnologia ainda deve ser testada fora de ambientes controlados. A taxa de 2,43 litros por metro quadrado e hora foi obtida sob iluminação equivalente a um sol, e a produção líquida final dependerá da eficiência dos mecanismos de condensação e recuperação do vapor.

Os próximos passos da pesquisa incluem a análise do comportamento do sistema com águas residuais e água da chuva. O objetivo final é a implementação de sistemas descentralizados e de pequena escala, voltados para regiões isoladas onde a infraestrutura de grandes usinas de dessalinização ou o acesso à eletricidade são inexistentes.