Uma equipa de engenheiros do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT) criou um novo sistema de dessalinização que usa energia solar sem a necessidade de instalação de baterias.
O novo sistema, projectado por uma equipa liderada pelo Professor Amos Winter, opera em conjunto com os ritmos naturais do Sol. À medida que a luz do dia aumenta, o processo de dessalinização acelera e, quando o céu está nublado, o sistema ajusta automaticamente a produção.
Esta capacidade de resposta é combinada com uma eficiência notável, com a tecnologia a aproveitar em média mais de 94% da energia eléctrica gerada pelos painéis solares. A produção do sistema também é impressionante, com o protótipo a produzir até 5.000 litros de água doce por dia.
Talvez o mais notável seja o facto de o sistema funcionar sem necessidade de baterias, o que o distingue dos sistemas de dessalinização portáteis convencionais que normalmente dependem de armazenamento de energia.
“As tecnologias de dessalinização convencionais exigem energia constante e precisam de armazenamento em baterias para conseguirem usar uma fonte de energia que não é certa como a solar. Ao variar continuamente o consumo de energia em sincronia com o Sol, a nossa tecnologia usa a energia solar de forma directa e eficiente para produzir água doce”, disse Winter, Professor de Engenharia Mecânica e director do Centro de Engenharia e Pesquisa Global K. Lisa Yang (GEAR) no MIT.
Num sistema de dessalinização por electrodiálise de accionamento directo, usando controlo de corrente dependente do fluxo, os painéis solares captam a energia do Sol e depois alocam-na optimamente (mostrada a amarelo) à bomba e à pilha de electrodiálise, sem necessidade de armazenamento de energia. A água salgada de alimentação flui através da bomba para a pilha de electrodiálise, onde é dessalinizada e dividida num fluxo de água potável (azul claro) e num fluxo de salmoura concentrada (azul escuro).A invenção da equipa do MIT baseia-se na electrodiálise, um método que usa um campo eléctrico para remover os iões de sal da água. O sistema consiste em bombas de água, uma pilha de membranas de troca iónica e um conjunto de painéis solares.
O que o diferencia dos outros é a sua estratégia de controlo, apelidada de “controlo de corrente comandado por fluxo”. O sistema pode ajustar dinamicamente a taxa de dessalinização várias vezes por segundo, normalmente entre três a cinco actualizações por segundo. Quando o sistema detecta um excesso de energia disponível, responde aumentando a taxa na qual a água é bombeada através das pilhas de electrodiálise. Simultaneamente, redirecciona o excedente de energia solar para amplificar a corrente eléctrica dentro da pilha.
Os engenheiros do MIT colocaram a sua invenção à prova em condições reais, implementando um protótipo em escala comunitária em poços de água subterrânea no Novo México, onde operou durante seis meses sob condições climáticas variáveis e com diferentes tipos de água. O protótipo conseguiu fornecer água suficiente para o consumo de uma pequena comunidade de cerca de 3.000 pessoas.
Esta tecnologia pode revolucionar as comunidades do interior onde o acesso à água do mar e à energia da rede eléctrica é limitado. É particularmente adequada para dessalinizar água subterrânea salobra, que é mais prevalente que os recursos de água subterrânea doce.
A equipa do MIT planeia testar e aumentar a escala do sistema, com o objectivo de fornecer água potável de baixo custo e alimentada por energia solar a comunidades maiores e até mesmo a municípios inteiros.
Os investigadores também estão a preparar-se para lançar uma empresa nos próximos meses, na esperança de impulsionar a implementação destes sistemas em áreas necessitadas por todo o mundo.
O artigo dos investigadores sobre o novo sistema foi publicado na Nature Water.
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