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O sol e o mar – abundantes e gratuitos – estão a ser aproveitados num projecto único para criar fazendas marítimas verticais flutuando no oceano que possam produzir água doce para beber e para a agricultura.
No que se acredita ser uma inovação mundial, pesquisadores da Universidade do Sul da Austrália projetaram um sistema autossustentável movido a energia solar que evapora a água do mar e a recicla em água doce, cultivando culturas sem qualquer envolvimento humano.
Poderia ajudar a resolver a iminente escassez global de água doce e alimentos nas próximas décadas, prevendo-se que a população mundial atinja os 10 mil milhões até 2050.
O professor Haolan Xu e o Dr. Gary Owens, do Future Industries Institute da UniSA, desenvolveram a fazenda marítima flutuante vertical que é composta de duas câmaras: uma camada superior semelhante a uma estufa e uma câmara inferior de coleta de água.
“O sistema funciona como uma cama absorvente com a qual os jardineiros domésticos podem estar familiarizados”, diz o Dr.
“No entanto, neste caso, a água limpa é fornecida por um conjunto de evaporadores solares que absorvem a água do mar, retêm os sais no corpo do evaporador e, sob os raios solares, libertam vapor de água limpa no ar, que é então condensado em água. cintos e transferidos para a câmara superior de crescimento das plantas.”
Num teste de campo, os investigadores cultivaram três culturas vegetais comuns – brócolos, alface e pak choi – em superfícies de água do mar sem manutenção ou irrigação adicional com água limpa.
O sistema, que é alimentado apenas por luz solar, tem várias vantagens em relação a outros projetos de parques marinhos solares atualmente em teste, de acordo com o professor Xu.
“Outros projetos instalaram evaporadores dentro da câmara de crescimento, o que ocupa um espaço valioso que poderia ser usado para o crescimento das plantas. Além disso, esses sistemas são propensos ao superaquecimento e à morte da colheita”, diz o professor Xu.
Fazendas flutuantes, onde os painéis fotovoltaicos tradicionais coletam eletricidade para alimentar unidades convencionais de dessalinização, também foram propostas, mas consomem muita energia e são caras para manter.
“Em nosso projeto, a distribuição vertical do evaporador e das câmaras de crescimento diminui a pegada geral do dispositivo, maximizando a área para produção de alimentos. É totalmente automatizado, de baixo custo e extremamente fácil de operar, utilizando apenas energia solar e água do mar para produzir água limpa e cultivar colheitas.”
O Dr. Owens diz que seu projeto é apenas uma prova de conceito neste estágio, mas o próximo passo é aumentá-lo, usando uma pequena variedade de dispositivos individuais para aumentar a produção da planta. Satisfazer maiores necessidades de abastecimento alimentar significará aumentar tanto o tamanho como o número de dispositivos.
“Não é inconcebível que, em algum momento no futuro, possamos ver enormes biomas agrícolas flutuando no oceano, ou vários dispositivos menores implantados em uma grande área marítima”.
É provável que o seu protótipo existente seja modificado para produzir uma maior produção de biomassa, incluindo a utilização de materiais de substrato de baixo custo, como fibra de palha de arroz residual, para tornar o funcionamento do dispositivo ainda mais barato.
Os investigadores demonstraram que a água reciclada produzida desta forma é suficientemente pura para ser bebida e tem menos salinidade do que as Directrizes Mundiais de Saúde para água potável.
As Nações Unidas estimam que, até 2050, aproximadamente 2,4 mil milhões de pessoas poderão sofrer escassez de água. No mesmo período, espera-se que o fornecimento global de água para irrigação agrícola diminua cerca de 19%.
“A água doce representa apenas 2,5% da água do mundo e a maior parte dela não é acessível porque está presa em geleiras, calotas polares ou nas profundezas do subsolo”, diz o Dr. “Também não é que a água doce esteja a diminuir, mas a pequena quantidade que existe tem uma procura cada vez maior devido ao crescimento populacional e às alterações climáticas.
“O facto de 97,5% da água do mundo estar nos nossos oceanos – e disponível gratuitamente – é uma solução óbvia para aproveitar o mar e o sol para resolver a crescente escassez global de água, alimentos e terras agrícolas. A adopção desta tecnologia poderia melhorar a saúde e o bem-estar de bilhões de pessoas em todo o mundo.”
O experimento de design é publicado no Revista de Engenharia Química.
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