Sistema de dessalinização solar sem bateria garante água potável de forma sustentável

Tecnologia do MIT ajusta o consumo de energia solar para produzir até 5.000 litros de água dessanilizada por dia, sem baterias, ideal para comunidades afastadas.

Por: Redação Portal Sustentabilidade

Um revolucionário sistema solar de dessalinização, desenvolvido por pesquisadores do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT), promete transformar a maneira como a água potável pode ser produzida de forma sustentável, especialmente em regiões afastadas e com dificuldades de acesso a fontes de energia convencionais.

A principal inovação desse sistema é sua capacidade de operar sem a necessidade de baterias de armazenamento de energia ou de fontes adicionais de energia, como a rede elétrica.

Tecnologia adaptável ao clima

A tecnologia, que se adapta automaticamente às variações da intensidade solar ao longo do dia, maximiza a utilização da energia solar para produzir grandes volumes de água limpa, mesmo diante de flutuações climáticas, como nuvens que bloqueiam o sol. Isso é possível graças a um sistema de controle extremamente ágil, que ajusta a produção de água a cada fração de segundo.

De acordo com os engenheiros do MIT, a capacidade de resposta rápida ao sol, ajustando a produção em três a cinco vezes por segundo, elimina a necessidade de qualquer buffer de energia extra, como baterias, garantindo que o sistema aproveite de forma contínua e eficiente toda a energia gerada pelos painéis solares.

Ao contrário de sistemas tradicionais de dessalinização solar, que geralmente requerem baterias para armazenar a energia durante os períodos de sol forte e usá-la quando a luz solar diminui, o sistema desenvolvido pelo MIT utiliza um controle de fluxo que comanda a quantidade de energia utilizada para bombear a água e aplicar a corrente elétrica necessária para o processo de dessalinização. Isso permite que o sistema opere de maneira contínua e ajustada, sem interrupções e sem a necessidade de energia extra.

Testes mostram eficácia

O sistema foi testado em uma unidade piloto no Novo México, utilizando águas subterrâneas salobras — um tipo de água mais prevalente do que as fontes de água doce, mas que tem se tornado cada vez mais salgada devido às mudanças climáticas.

Durante seis meses de testes em condições climáticas variadas, o protótipo foi capaz de produzir até 5.000 litros de água por dia, aproveitando mais de 94% da energia solar gerada pelos seus painéis solares.

O grande destaque da pesquisa é a eficiência do sistema, que utiliza, em média, 91% mais da energia solar disponível do que os sistemas convencionais de dessalinização por eletrodialise movidos a energia solar. Este alto aproveitamento de energia torna o sistema extremamente eficiente, além de permitir a operação sem a necessidade de baterias.

Inovação na eletrodialise

A base do sistema é a técnica de eletródialise, que utiliza um campo elétrico para separar os íons de sal da água ao ser bombeada através de membranas de troca iônica.

Embora a eletrodialise seja uma tecnologia bem estabelecida, a inovação do MIT foi em criar um sistema altamente dinâmico, capaz de ajustar automaticamente a taxa de dessalinização de acordo com a quantidade de energia solar disponível, um desafio que não havia sido superado em sistemas anteriores.

Amos Winter, professor do MIT e líder do projeto, explicou que sistemas tradicionais de dessalinização com energia solar requerem uma fonte de energia constante e, portanto, necessitam de baterias para compensar a variabilidade solar. “Nosso sistema se ajusta em tempo real à intensidade solar, sem precisar de baterias, o que representa um grande avanço”, afirmou Winter.

Potencial para áreas remotas

A pesquisa se concentra no uso de águas salobras, uma fonte de água menos explorada do que as águas doces. Muitas comunidades em áreas remotas, longe do litoral, enfrentam a escassez de água doce e têm acesso limitado a tecnologias de dessalinização de água do mar. Em lugares como essas regiões interiores, onde o fornecimento de água potável é um grande desafio, o sistema do MIT pode se tornar uma solução viável e de baixo custo.

Jonathan Bessette, doutorando do MIT e coautor da pesquisa, destacou que “a maior parte da população mundial vive longe da costa, onde a dessalinização do mar não é uma opção, e essa tecnologia poderia oferecer uma solução para a escassez de água em áreas afastadas.”

Além disso, o aumento da salinidade das águas subterrâneas devido às mudanças climáticas torna a dessalinização uma solução essencial para garantir o fornecimento de água potável, especialmente em regiões que não têm acesso fácil ao abastecimento de água doce ou à rede elétrica.

Avanços futuros e expansão

Os pesquisadores agora trabalham no aperfeiçoamento do sistema e planejam realizar testes em maior escala, visando atender a comunidades maiores e até mesmo municípios inteiros.

A equipe também está criando uma empresa para comercializar essa tecnologia, com o objetivo de levar o sistema de dessalinização solar a mercados ao redor do mundo. A inovação do MIT tem o potencial de mudar a dinâmica da produção de água potável em diversas regiões do planeta, tornando o processo mais acessível e sustentável.

A pesquisa foi realizada com o apoio de várias instituições, como a Fundação Nacional de Ciências dos EUA, a Fundação Julia Burke, e a Veolia Water Technologies, entre outros parceiros. Além disso, a tecnologia tem sido financiada por doações e investimentos de grandes fundações, com o objetivo de expandir o acesso a soluções de água potável em locais com recursos limitados.

Fonte: MIT Nature Water