Esponja gera vapor usando luz solar

Redação do Site Inovação Tecnológica

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.

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

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