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Uma equipe de pesquisadores está projetando novos sistemas para capturar o vapor d’água do ar e transformá-lo em líquido.
O professor Michael Tam da Universidade de Waterloo e seus alunos de doutorado Yi Wang e Weinan Zhao desenvolveram esponjas ou membranas com uma grande área de superfície que capturam continuamente a umidade do ambiente circundante.
Tradicionalmente, a água doce para consumo é coletada de rios, lagos, águas subterrâneas e oceanos (com tratamento). As tecnologias atuais que o Dr. Tam está desenvolvendo são inspiradas na natureza para coletar água de fontes alternativas, já que o mundo enfrenta um sério desafio com a escassez de água doce.
“A teia de aranha é uma maravilha da engenharia”, disse Tam, professor universitário de pesquisa na área de colóides funcionais e nanomateriais sustentáveis. “A água é captada de forma eficiente pela teia. A aranha não precisa ir ao rio para beber, pois retém a umidade do ar.”
Da mesma forma, os besouros do deserto da Namíbia não têm acesso fácil à água, mas adquirem água do ar, inclinando-se contra o vento para capturar gotas de água do nevoeiro com a sua armadura texturizada. Isso permite que a umidade se acumule e pingue na boca.
Tam e seu grupo de pesquisa estão envolvidos em engenharia biomimética de superfície para coleta sustentável de água. Uma tecnologia que Tam está projetando é chamada de coleta de água atmosférica. Para imitar a estrutura superficial única do besouro, o grupo de pesquisa de Tam está projetando uma estrutura superficial semelhante usando uma emulsão de cera estabilizada com celulose para fabricar superfícies que atraem pequenas gotículas de água enquanto liberam rapidamente as maiores.
Tam está trabalhando com materiais com zero carbono líquido, como materiais naturais e vegetais, para desenvolver tecnologias sustentáveis. Seu grupo de pesquisa está desenvolvendo tecnologias que capturam e repelem gotículas de água, aproveitando o poder da ciência interfacial e da nanotecnologia. Ele desenvolveu com sucesso papel superhidrofóbico e impermeável. Ele também está projetando uma superfície inteligente e ajustável que captura água do ar e a desumidifica com consumo mínimo de energia.
O próximo passo é desenvolver um processo escalável para projetar tais superfícies.
Os sistemas de evaporação solar coletam diretamente a energia solar, absorvendo água e gerando vapor fresco coletável por meio da evaporação. Estruturas únicas em forma de cogumelo inspiraram os projetos estruturais biomiméticos inteligentes para evaporação solar.
Os sistemas de geração de água doce propostos são baratos, energeticamente eficientes e ecológicos.
Em uma publicação recente em Água NaturalTam e sua equipe discutem diversas tecnologias novas e promissoras de coleta e purificação de água.
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