Tecnologia desenvolvida por cientistas resfria os painéis solares ao mesmo tempo que absorve água do ar no deserto

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03/03/2022 as 15:56
De olho na Engenharia
Tecnologia desenvolvida por cientistas resfria os painéis solares ao mesmo tempo que absorve água do ar no deserto

Combinando painéis fotovoltaicos e um hidrogel absorvente, um sistema experimental desenvolvido por cientistas da Universidade de Ciência e Tecnologia Rei Abdullah (KAUST) na Arábia Saudita, é capaz de integrar a produção de eletricidade e água para irrigação, aproveitada em cultivos agrícolas no deserto.

A nova tecnologia soluciona a falta de eletricidade e de água em paisagens desérticas, que com estes dois recursos pode ser aproveitada para o cultivo de certos tipos de alimentos.

“Nosso projeto tira água do ar usando energia limpa que seria desperdiçada e é adequado para fazendas descentralizadas e de pequena escala em lugares remotos, como desertos e ilhas oceânicas”, explica Peng Wang, professor de ciência e engenharia ambiental na Universidade de Ciência e Tecnologia Rei Abdullah (KAUST). 

Como funciona?

Foto: Renyuan Li | CC BY-SA

O sistema, chamado de WEC2P, é composto por um painéis solares colocados sobre uma camada de hidrogel. Esta combinação entre o painel solar e o hidrogel forma a tampa da caixa metálica inclinada com um bico na parte inferior.

O hidrogel foi desenvolvido em pesquisas anteriores de Wang e sua equipe e é capaz de absorver o vapor de água do ar ambiente e liberar o conteúdo de água quando aquecido.

Esta caixa fica aberta durante a noite para que o hidrogel absorva a umidade do ar. Com a chegada do dia e dos raios solares, a caixa fica fechada e quem trabalha são os painéis, gerando eletricidade.

A água absorvida pelo hidrogel evapora com o calor e vai para a parte de trás do painel. Quando esta água escorre do painel para a caixa, ela resfria o equipamento e garante que ele funcione até 9% a mais de eficiência.

A água escoa para o fundo da caixa de metal e é coletada por meio da torneira. O líquido pode ser usado para irrigação e até mesmo para beber.

Para que o sistema experimental possa se tornar um produto real, a equipe está trabalhando em um hidrogel que seja capaz de absorver mais água do ar.

Testes

Foto: Renyuan Li | CC BY-SA

Em junho de 2022, um teste em pequena escala do sistema foi realizado na Arábia Saudita. Usando um painel fotovoltaico e uma camada de hidrogel do tamanho de uma mesa, a instalação gerou um total de 1.519 watts-hora de eletricidade, juntamente com cerca de 2 litros de água.

Essa água foi usada para irrigar 60 sementes de espinafre plantadas em uma caixa plástica de cultivo, das quais 57 brotaram e cresceram até 18 cm de altura.

Os resultados foram publicados na Cell Reports Physical Science e podem oferecer uma solução sustentável e de baixo custo para melhorar a segurança alimentar e hídrica de pessoas que vivem em regiões áridas.

“Garantir que todos na Terra tenham acesso a água potável e energia limpa a preços acessíveis faz parte dos Objetivos de Desenvolvimento Sustentável estabelecidos pelas Nações Unidas. Espero que nosso projeto possa ser um sistema descentralizado de energia e água para iluminar casas e irrigar plantações”, conta Peng Wang.

Fonte: Ciclo Vivo / Foto: Renyuan Li | CC BY-SA