Uma equipa de engenheiros do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT), nos Estados Unidos, está a desenvolver um novo sistema de dessalinização que utiliza a energia solar sem necessidade de baterias adicionais.
O equipamento inovador ajusta-se automaticamente às variações da luz solar durante o dia. À medida que a intensidade da luz solar aumenta, o sistema acelera o processo de dessalinização e, quando ocorrem flutuações na luminosidade devido a nuvens, o sistema abranda a sua actividade em resposta. Este controlo dinâmico permite que o grupo maximize a utilização da energia solar e, consequentemente, produza grandes quantidades de água limpa, mesmo perante as variações naturais de energia ao longo do dia.
Com a capacidade de reagir rapidamente a variações subtis da luz solar, o sistema do MIT optimiza a utilização da energia solar, tornando-o um mecanismo eficiente para produzir quantidades significativas de água potável, mesmo em condições meteorológicas variáveis. Ao contrário de outros modelos de dessalinização solar, este sistema não depende de baterias para armazenamento de energia, nem de uma fonte externa de electricidade, sendo completamente auto-suficiente a partir da radiação solar.
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De acordo com Amos Winter, professor de Engenharia Mecânica e director do K. Lisa Yang Global Engineering and Research (GEAR) Center do MIT, a tecnologia constitui um avanço significativo: “Ao ajustar continuamente o consumo de energia em função da luz solar, a nossa solução utiliza directa e eficazmente a corrente solar para produzir água. Gerar água potável com soluções renováveis, sem depender do armazenamento em baterias, é uma tarefa difícil, e nós conseguimos”.
A adaptabilidade do sistema à luz solar ao longo do dia é a chave para o seu funcionamento contínuo sem necessidade de baterias. Para o conseguir, foi implementada uma nova “estratégia de controlo”.
“Embora este seja um grande avanço, ainda estamos à procura de novas soluções para a dessalinização que sejam mais acessíveis e sustentáveis”
O sistema começa por monitorizar a energia solar produzida pelos painéis solares. Quando a produção de energia excede a procura do sistema, este aumenta automaticamente a sua taxa de bombagem, empurrando mais água através das pilhas de electrodiálise, um método essencial para a dessalinização de águas subterrâneas salobras. Ao mesmo tempo, a corrente solar adicional é direccionada para aumentar a energia eléctrica que passa através da pilha, resultando numa maior quantidade de sal a ser expulso da água a ser processada.
“Imaginemos que o sol está a nascer e que a intensidade da luz muda a cada poucos segundos. Assim, de três em três segundos, verificamos os painéis solares e dizemos, ‘óptimo, temos mais energia – vamos aumentar um pouco a nossa taxa de bombagem e a corrente eléctrica’. Quando voltamos a fazer esta verificação e constatamos que ainda há energia disponível, aumentamo-la mais uma vez. Desta forma, podemos ajustar com precisão o consumo de energia ao longo do dia em relação à corrente solar disponível, tornando a necessidade de baterias ainda menor”, explicou Winter.
Um protótipo à escala comunitária foi testado em poços de água subterrânea no Novo México durante um período de seis meses, permitindo aos engenheiros trabalhar com várias condições climáticas e diferentes tipos de água. O sistema utilizou, em média, mais de 94% da energia gerada pelos painéis solares para produzir até cinco mil litros de água por dia, mesmo enfrentando grandes flutuações na luz solar e nas condições climáticas.
Os cientistas acreditam que este novo sistema renovável, que funciona sem baterias, pode fornecer água potável a custos reduzidos, especialmente para as comunidades rurais onde o acesso à água do mar e à electricidade da rede é limitado. Foi especificamente concebido para a dessalinização de águas subterrâneas salobras, que são reservatórios que existem nas profundezas da terra.
Jonathan Bessette, estudante de doutoramento em Engenharia Mecânica no MIT, salienta que “a maior parte da população está, de facto, localizada longe da costa, o que torna a dessalinização da água do mar inviável para estas áreas. Como resultado, as comunidades remotas dependem excessivamente das águas subterrâneas, especialmente nas regiões de baixos rendimentos. E o agravamento das alterações climáticas está a fazer com que estas fontes de água se tornem cada vez mais salinas”. O investigador acredita que esta nova tecnologia pode levar água limpa, sustentável e de baixo custo a comunidades remotas de todo o mundo.
No teste realizado no Novo México, no centro de investigação conhecido como The Brackish Groundwater National Desalination Research Facility, a quantidade de água produzida diariamente seria suficiente para servir uma pequena comunidade de cerca de três mil habitantes. A equipa de engenheiros pretende continuar a testar e a expandir o sistema, com a perspectiva de abastecer comunidades maiores e até municípios inteiros com água potável gerada exclusivamente por energia solar.
“Embora este seja um grande avanço, ainda estamos à procura de novas soluções para a dessalinização que sejam mais acessíveis e sustentáveis”, concluiu Bessette. Os pormenores do novo sistema foram publicados num artigo na revista Nature Water.
Fonte: Guia Região dos Lagos
