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A Coreia é considerada uma “nação com escassez de água”. Embora o país receba uma precipitação anual de aproximadamente 1.300 mm, é caracterizado por períodos concentrados e regiões específicas, dando origem a desafios decorrentes da escassez de água. A falta de água potável vai além da mera inconveniência, apresentando implicações que ameaçam a vida de certos indivíduos. Em Março de 2023, o Fundo das Nações Unidas para a Infância (UNICEF) divulgou um relatório destacando a situação de cerca de 190 milhões de crianças em África que sofrem com a falta de água potável, resultando na trágica perda diária de 1.000 crianças com menos de cinco anos de idade.
Nações em todo o mundo estão a empregar diversas abordagens num esforço para mitigar este problema. No entanto, a dessalinização da água do mar exige muita energia e depende predominantemente de combustíveis fósseis que geram poluição ambiental, como a descarga de salmoura concentrada no mar. A recolha de água atmosférica também apresenta desafios, especialmente em regiões com humidade inferior a 70%, uma vez que necessita de uma quantidade substancial de energia para condensar o vapor, tornando-a uma solução ineficaz.
Recentemente, uma equipe conjunta de pesquisadores liderada pelo Professor Woochul Song da Divisão de Ciência e Engenharia Ambiental da Universidade de Ciência e Tecnologia de Pohang (POSTECH) e Omar M. Yaghi, Professor de Química da UC Berkeley, realizou uma coleta bem-sucedida de água atmosférica usando ambiente luz solar no deserto do Vale da Morte. A conquista significa um avanço promissor no combate à escassez de água, uma vez que aproveita um recurso infinito sem poluir o ambiente. Os resultados da pesquisa foram publicados na revista internacional Água Natural em 6 de julho (hora local) de 2023.
Estruturas metal-orgânicas (MOFs) referem-se a materiais porosos caracterizados por orifícios minúsculos medindo 1-2 nm. Áreas superficiais altas de MOFs funcionam como absorventes, capturando o vapor de água atmosférico. Para este fim, a equipe de pesquisa desenvolveu um dispositivo de coleta de água, conhecido como coletor de água, baseado no MOF, aproveitando sua capacidade de extrair água da atmosfera durante a noite enquanto condensa a água absorvida em líquido potável usando a luz solar ambiente durante todo o período. o dia. A coleta de água da equipe tem a forma de uma estrutura cilíndrica, diferentemente do design retangular convencional. Esta configuração garante que a área de superfície do dispositivo se alinhe com a trajetória do sol, maximizando a utilização da luz solar ambiente do nascer ao pôr do sol.
A equipe de pesquisa testou a colheitadeira por meio de experimentos de coleta de água realizados em dois locais diferentes: Berkeley em junho de 2022 e o deserto do Vale da Morte em agosto de 2022. O deserto do Vale da Morte representa uma das regiões mais quentes e áridas do mundo. Com temperaturas persistentemente elevadas atingindo 40 graus mesmo à meia-noite, chegando a escaldantes 57 graus durante o dia e uma umidade relativa abaixo de 7%, a área apresenta condições excepcionalmente secas.
Durante os experimentos, o dispositivo coletou até 285g e 210g de água por quilograma de MOF em Berkeley e no deserto do Vale da Morte, respectivamente. Isto representa um aumento duplo na produção de água em comparação com as colheitadeiras anteriores. Notavelmente, a colheitadeira da equipe de pesquisa extraiu água com sucesso sem gerar qualquer pegada de carbono, mesmo em condições climáticas extremamente secas, incluindo a temperatura mais alta de 60 graus e a umidade noturna média de 14%. O condensador exclusivo da equipe e o sistema absorvente de MOF, potencializaram o processo de coleta de água exclusivamente por meio do uso da luz solar ambiente, tornando desnecessárias fontes de energia ou fontes de alimentação adicionais.
A pesquisa tem uma importância substancial devido aos experimentos conduzidos em ambientes genuinamente extremos, mostrando efetivamente a praticidade da tecnologia. A capacidade de extrair água do vapor de água atmosférico tem aplicabilidade universal, oferecendo contribuições para a realização de objectivos éticos nos domínios do ambiente e da saúde pública, servindo assim como uma tecnologia fundamental para a segurança humana.
O professor Woochul Song, da POSTECH, explicou: “Confirmamos o potencial da tecnologia para enfrentar os desafios crescentes da escassez de água, agravados ainda mais por questões ambientais”. Ele acrescentou: “Esta tecnologia incorpora a sustentabilidade, pois fornece um recurso hídrico confiável, independentemente das condições geográficas ou climáticas do mundo”.
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