Imagine que você pode extrair água do ar sem estar conectado a nenhuma rede elétrica. Parece incrível, especialmente se funcionar onde o ar é muito seco, como em desertos e regiões de estepe do mundo. Esse dispositivo foi realmente desenvolvido e a melhor coisa sobre ele é que quase não usa peças mecânicas ou componentes eletrônicos complexos e funciona exclusivamente com a luz solar direta (não fotocélulas).
Pesquisadores do Instituto de Tecnologia de Massachusetts usaram uma estrutura conhecida como estrutura metálica orgânica (MOF) para coletar água diretamente do ar (em níveis de umidade tão baixos quanto 20%). Este nível de umidade é comumente encontrado nas regiões mais secas do mundo. O protótipo era capaz de extrair 2,8 litros de água por dia com umidade do ar de 20 a 30%.
Estrutura MOF: as bolas amarelas representam vazios na estrutura que coleta água. Fonte: UC Berkeley / Berkeley Lab
MOFs são estruturas reticuladas compostas de compostos orgânicos e partículas de metal e são populares desde sua invenção há cerca de 20 anos. Dependendo da estrutura do MOF e dos materiais de partida, certas moléculas podem ser depositadas de maneira muito confiável nos poros dessa estrutura. Podem ser gases de hidrogênio a metano. Sua densidade de armazenamento por unidade de volume é maior do que se os gases fossem comprimidos em grandes tanques ocos. Desde sua invenção na Universidade da Califórnia, Berkeley, mais de 20.000 garantias MOF diferentes foram desenvolvidas. O MOF usado para este coletor de água consiste em zircônio e ácido adípico, que ligam o vapor de água.
Na primeira foto você pode ver a construção do coletor de água. Dentro, há cerca de 1 kg de cristais MOF pressionados entre a camada superior de absorção de luz e a placa do capacitor inferior. Quando o ar ambiente passa pelo MOF poroso, as moléculas de água se fixam nas superfícies internas. A luz solar que entra por uma janela translúcida na parte superior do dispositivo aquece o MOF e move a água ligada em direção ao condensador, que está à temperatura ambiente, através do tubo de calor e radiador abaixo do dispositivo. O vapor condensa e a água flui para o coletor. O princípio é simples e eficaz. Se essas propriedades puderem ser estabilizadas, este é um verdadeiro avanço no uso inteligente da energia solar sem células fotovoltaicas solares.
Autor da tradução Sergey Smyshlyaev
