Engenheiros do MIT (Massachusetts Institute of Technology) passaram seis meses em Alamogordo, uma cidade do Novo México, nos EUA, conhecida por ser o local de teste da primeira bomba atômica em 1945. O objetivo era operar um sistema totalmente automatizado de dessalinização de águas subterrâneas salobras a partir de energia solar. O resultado foi uma produção de até 5.000 litros de água potável por dia, um volume suficiente para abastecer uma comunidade de 3.000 pessoas.
Parece pouco, mas não é. Tanto que, nos próximos meses, a equipe deve lançar uma empresa baseada na tecnologia usada. Para compreender a importância da criação do MIT, é preciso um pouco de contexto sobre a importância da exploração de águas subterrâneas e quais são os métodos já existentes de aproveitamento de energias renováveis para dessalinização.
Dessalinização de água salobra
Água salobra é aquela que mistura água doce e água salgada e não é adequada para consumo humano. Além de estar presente em alguns mares, ela é geralmente encontrada em ambientes como mangues, estuários e lagunas. No entanto, os testes foram realizados em uma região muito distante da costa litorânea. Em Alamogordo, a água salobra explorada estava embaixo da terra.
É possível encontrar uma riqueza de recursos hídricos entre grãos de rochas e sedimentos, responsáveis pela umidade do solo e pela manutenção de fluxos de rios e lagos. Atualmente, sabe-se que as águas subterrâneas representam a maior reserva de água potável do planeta e são fundamentais para o abastecimento de populações que vivem em regiões áridas.
Acontece que, devido às alterações climáticas, estas águas subterrâneas estão ficando cada vez mais salinas. Para torná-las potável, elas precisam passar por processos de dessalinização que envolvem um alto investimento, impossível de ser custeado por comunidades remotas e com baixos rendimentos. Por isso, é necessário um sistema eficiente e acessível a locais carentes.
Sistema de dessalinização movido a energia solar
A novidade no sistema desenvolvido pelos engenheiros do MIT é que ele respeita e funciona no ritmo do sol, otimizando a produção. Conforme a luz solar aumenta ou diminui ao longo do dia, o dispositivo é capaz de se ajustar automaticamente para acelerar ou reduzir o processo de dessalinização. Ele é capaz de perceber até se uma nuvem passageira cobriu o sol e reagir rapidamente.
As tecnologias convencionais usam energia constante e armazenamento em baterias para compensar as variações de energia solar ao longo do dia. No trabalho recente, os pesquisadores conseguiram eliminar a necessidade de baterias, reduzindo o tempo de resposta do sistema: ele atualiza a taxa de dessalinização de três a cinco vezes por segundo.
Funciona assim: imagine que o céu se abriu e os painéis estão gerando mais energia do que o sistema está usando naquele momento. O controlador manda o sistema aumentar o bombeamento, empurrando mais água salobra através das pilhas de eletrodiálise (responsáveis pela dessalinização, efetivamente). Ao mesmo tempo, parte da energia solar já é desviada para aumentar a corrente elétrica fornecida à pilha, para que ela possa retirar mais sal da água.
Quanto mais rápido o tempo de reação, menos bateria será usada. Os pesquisadores veem as águas subterrâneas salobras com enorme potencial para abastecer comunidades do interior, onde o acesso à água do mar e à energia são limitados. O sistema de dessalinização seria uma alternativa de baixo custo e movida a fontes renováveis.
Um artigo publicado na revista Nature Water destaca que, durante todo teste, o protótipo da equipe de engenheiros operou por seis meses com condições solares diversas, aproveitando mais de 94% da energia elétrica dos painéis solares. Agora o desafio do time é ampliar o sistema na esperança de atender comunidades maiores – ou municípios inteiros.
