Esponja gera vapor usando luz solar

Redação do Site Inovação Tecnológica -  23/08/2016

A água chega à temperatura de ebulição - 100º C - mesmo em dias nublados e relativamente frescos. [Imagem: Jeremy Cho/MIT]

Fervedor solar

Que tal ferver água sem gastar energia?

Engenheiros do MIT inventaram um dispositivo simples, uma espécie de esponja, que absorve a luz solar natural e aquece a água até a temperatura de ebulição, gerando vapor através dos seus poros.

O aparelho, que os pesquisadores chamam de um gerador solar de vapor, não precisa de espelhos ou lentes caras para concentrar a luz solar, dependendo apenas de uma combinação criativa de materiais de baixa tecnologia e baixo custo para capturar a luz solar ambiente e concentrá-la na forma de calor.

O calor é então direcionado para os poros da esponja, que levam a água para cima e a lançam para fora já como vapor.

A demonstração, feita deixando a esponja no telhado do laboratório, levou a água à sua temperatura de ebulição - 100º C - mesmo em dias nublados e relativamente frescos. A esponja tem uma eficiência de 20% na conversão da luz solar em vapor.

O material, de baixa tecnologia e baixo custo, pode oferecer alternativas para aplicações que vão desde a dessalinização e aquecimento de água residencial, até o tratamento de águas residuais e a esterilização de ferramentas médicas.

Gerador solar de vapor

Para construir o material, George Ni e seus colegas depositaram sobre uma fina folha de cobre uma película de um material comumente usado em aquecedores solares, que tem como característica a capacidade de absorção espectralmente seletiva.

Esse material absorve a radiação solar na faixa do visível, mas não irradia na faixa do infravermelho, o que significa que ele absorve a luz solar e retém o calor, minimizando a perda de energia.

O cobre revestido é então posto sobre uma espuma de carbono que flutua sobre a água, sendo tudo envolto em plástico bolha, criando uma estufa para que o vento não esfrie o sistema. O calor que é aprisionado é dirigido para furos, ou canais, que os pesquisadores perfuraram através da estrutura.

Quando a esponja é colocada sobre a água e tudo é posto ao Sol, a água sobe pelos canais, atingindo a temperatura de 100º C e deixando a estrutura na forma de vapor, onde pode ser usado ou coletado.

Bibliografia:

Steam generation under one sun enabled by a floating structure with thermal concentration
George Ni, Gabriel Li, Svetlana V. Boriskina, Hongxia Li, Weilin Yang, TieJun Zhang, Gang Chen
Nature Energy
Vol.: 1, Article number: 16126
DOI: 10.1038/nenergy.2016.126