John Lienhard diz que dessalinização — remover o sal da água do mar para torná-la potável — é a chave para resolver a crise de água do mundo prosseguido. Foto: Len Rubenstein
Mais de um bilião de pessoas não têm acesso à água potável, e a situação só deverá piorar,", diz John Lienhard, um professor de engenharia mecânica e diretor do centro para a água potável e energia limpa no MIT e Rei Fahd Universidade do petróleo e minerais. Dessalinização — ou a remoção de sal da água do mar, resultando em água potável — vai ser essencial para a resolução do mundo crescente crise de água, diz ele.
Nos últimos dois anos, Lienhard e colegas têm imersos-se no estudo da dessalinização. E já que fizeram contribuições significativas para o campo usando uma abordagem clássica do MIT: a aplicação da ciência básica para atender a uma necessidade humana.
Sistemas de dessalinização comercial de hoje não podem satisfazer as necessidades de água de muitas pessoas, especialmente nos países em desenvolvimento. Entre outras desvantagens, eles são caros, grandes consumidoras de energia, uso dos combustíveis fósseis e exigem a infra-estrutura para distribuir a água resultante que muitas vezes não está disponível em áreas rurais ou mais pobres.
Uma alternativa promissora imita a abordagem da natureza: a evaporação da água do mar, deixando sais para trás, seguido pela condensação do vapor de água, que em água doce — chuva. Conhecido como dessalinização humidificação-desumidificação (HD), o sistema separa estes processos naturais básicos em componentes distintos, tais como um colector solar e um humidificador. Entre outras vantagens, diz Lienhard, HD pode usar uma fonte de energia prontamente disponível para muitos países do terceiro mundo — o sol.
Contudo, HD não é muito eficiente da energia. Poderia ser feita mais por isso?
Para descobrir, Lienhard e colegas analisaram a termodinâmica atrás de diferentes sistemas de HD. "Acontece que ninguém tinha feito isso cuidadosamente antes", observa. "Meu plano de fundo é em ciência térmica, assim meu pão e manteiga' é uma disciplina que aplica-se muito directamente a esse problema".
Especificamente, ele diz, "nós desenvolvemos um conjunto de ferramentas que nos permitiu avaliar a eficiência termodinâmica destes sistemas, assim que fomos capazes de comparar sistematicamente projectos concorrentes." Ferramentas na mão, a equipe passou a ver se eles poderiam optimizar HD, por exemplo, operando os componentes sob pressões diferentes. Os resultados são promissores. "Nós encontramos melhorias muito substanciais sobre a eficiência dos sistemas existentes de HD,", diz Lienhard, acrescentando que um dos sistemas propostos da equipe poderia superar uma liderança técnica comercial com relação a quantidade de energia necessária para produzir um litro de água potável.
Lienhard e colegas também estão interessados em se sistemas HD poderiam ser feitos barata em áreas pobres ou rurais, utilizando materiais locais. Um de seus alunos, por exemplo, tem explorado se a chave de material de embalagem para um componente — o humidificador — poderia ser feitos de materiais como bucha ou bambu que são nativos a uma área. Bucha parece ser promissor, mas o trabalho continua.
O desafio de fornecer água potável para todos é assustadora. Mas Lienhard conclui com uma nota otimista. "Nós encontramos que alguns problemas de dessalinização são muito susceptíveis de atacar de métodos clássicos da termodinâmica".
MIT Spectrum » Summer 2010 » Drinkable Water for All
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