De acordo com as estimativas da FAO (ONU), até 2025, quase 2 bilhões de pessoas correm o risco de não ter água potável suficiente para suprir suas necessidades diárias. Uma das soluções para este problema é a dessalinização, o tratamento da água do mar para torná-la potável. Apesar disso, a remoção do sal da água do mar requer  entre 10 a 1000 vezes mais energia do que os métodos tradicionais de fornecimento de água doce, chamada bombeamento de água de rios ou poços.

Uma equipe de engenheiros do Departamento de Energia do Politecnico di Torino criou um novo protótipo para dessalinizar a água do mar de maneira sustentável e de baixo custo, utilizando a energia solar de maneira eficiente. A tecnologia desenvolvida é capaz de dobrar a quantidade de água produzida em determinada energia solar, e pode estar sujeita a mais melhorias de eficiência no futuro próximo.

O princípio de funcionamento da tecnologia proposta é muito simples: “Inspirado pelas plantas, que transportam água das raízes para as folhas por capilaridade e transpiração, nosso dispositivo flutuante é capaz de coletar água do mar usando um material poroso de baixo custo, evitando assim o uso caro e bombas pesadas”.

A água do mar coletada é então aquecida pela energia solar, que sustenta a separação do sal da água evaporada. “Este processo pode ser facilitado por membranas inseridas entre água contaminada e potável para evitar a sua mistura, de forma semelhante a algumas plantas capazes de sobreviver em ambientes marinhos (por exemplo, os mangais)”, explica Matteo Fasano e Matteo Morciano.

Embora as tecnologias convencionais de dessalinização “ativa” precisem de componentes mecânicos ou elétricos caros (como bombas e / ou sistemas de controle) e exijam técnicos especializados para instalação e manutenção, a abordagem de dessalinização proposta pela equipe do Politecnico di Torino é baseada em processos espontâneos que ocorrem sem a ajuda de máquinas auxiliares e pode, portanto, ser referida como tecnologia “passiva”. Tudo isso torna o dispositivo inerentemente barato e simples de instalar e reparar.

Estas últimas características são particularmente atrativas nas regiões costeiras que sofrem de uma escassez crônica de água potável e que ainda não são atingidas por infraestruturas e investimentos centralizados.

 

Até agora, uma desvantagem bem conhecida das tecnologias “passivas” para a dessalinização tem sido a baixa eficiência energética em comparação com as “ativas”. Pesquisadores do Politecnico di Torino enfrentaram esse obstáculo com criatividade: “Embora estudos anteriores tenham focado em como maximizar a absorção de energia solar, nós voltamos à atenção para um gerenciamento mais eficiente da energia térmica solar absorvida”.

Desta forma, conseguimos atingir valores recordes de produtividade de até 20 litros por dia de água potável por metro quadrado expostos ao sol. A razão por trás do aumento de desempenho é a ‘reciclagem’ do calor solar em vários processos de evaporação em cascata, em linha com a filosofia de ‘fazer mais, com menos’. “As tecnologias baseadas nesse processo são tipicamente chamadas de “multi-efeito”, e aqui nós fornecemos a primeira evidência de que esta estratégia pode ser muito eficaz para tecnologias de dessalinização “passiva” também”.

Depois de desenvolver o protótipo por mais de dois anos e testá-lo diretamente no mar da Ligúria (Varazze, Itália), os engenheiros do Politecnico afirmam que essa tecnologia poderia ter impacto em locais costeiros isolados com pouca água potável, mas energia solar abundante, especialmente em países em desenvolvimento.

Além disso, a tecnologia é particularmente adequada para fornecer água potável segura e de baixo custo em condições de emergência, por exemplo, em áreas atingidas por inundações ou tsunamis e deixada isolada por dias ou semanas a partir da rede elétrica e do aqueduto. Outra aplicação prevista para esta tecnologia são os jardins flutuantes para a produção de alimentos, uma opção interessante, especialmente em áreas superpovoadas.

Os pesquisadores, que continuam trabalhando nessa questão dentro do Centro de Água Limpa do Politecnico di Torino, estão agora à procura de possíveis parceiros industriais para tornar o protótipo mais durável, escalável e versátil.

Por exemplo, versões desenvolvendo dispositivo poderiam ser empregadas em áreas costeiras onde a exploração excessiva da água subterrânea causa a intrusão de água salina em aquíferos de água doce (um problema particularmente grave em algumas áreas do sul da Itália), ou poderia tratar águas poluídas por plantas de mineração.

O grupo de jovens pesquisadores é composto por Eliodoro Chiavazzo, Matteo Morciano, Francesca Viglino, Matteo Fasano e Pietro Asinari.