Um protótipo desenvolvido pela Universidade do Texas transforma tecido comum num sistema portátil de captação de humidade, capaz de produzir até 900 mililitros de água potável por dia em testes no exterior.
A maioria dos dispositivos capazes de extrair água do ar tem uma característica em comum: fica parada. Um novo casaco de captação de água quebra essa lógica, ao retirar humidade do ar enquanto a pessoa caminha.
O sistema habitual de recolha de água é uma caixa num telhado, um painel num quintal ou um recipiente húmido num canto — equipamentos que são instalados e ficam a funcionar no mesmo local. Este não tem caixa nem painel. Basta vesti-lo.
O tecido capta humidade do ar à medida que o utilizador se desloca, num tipo de recolha de água que, até agora, exigia uma máquina autónoma.
Por trás da inovação, que foi apresentada num artigo recentemente publicado na revista Science Advances, estão engenheiros da Universidade do Texas, em Austin, (UT Austin), liderados pelo professor Guihua Yu, que trabalha há vários anos neste problema.
A abordagem habitual de recolha de água mantém o material parado num só local. A equipa de Yu queria o contrário: uma fonte de água que se deslocasse com a pessoa.
Mas, como diriam ali ao lado de Austin, em Houston: “temos um problema“: pequenas amostras conseguem captar água de forma muito eficaz. Mas, quando são aumentadas para a escala de um dispositivo real, o desempenho cai abruptamente.
O volume é o inimigo. Um bloco grande do material capta muito vapor na superfície exterior, mas depois tem dificuldade em transportar essa água para o interior. Duplicar o tamanho nunca duplica a captação.
Outras equipas de investigadores têm procurado atingir este objetivo por diferentes vias, incluindo um estudo recente que integrou fibras capazes de captar humidade em tecido. Mas levar esses ganhos até uma dimensão realmente utilizável tem sido um obstáculo recorrente.
O grupo de Yu concentrou-se na própria fibra. As fibras fiadas comuns formam uma espécie de camada exterior selada em torno de um núcleo apertado, o que abranda tanto a captação de vapor como a sua passagem para o interior.
O novo desenho abre essa camada exterior e cria canais ramificados no interior, para puxar a água mais depressa. E funcionou: nos testes, as melhores fibras absorveram mais do que o seu próprio peso em água em cerca de 20 minutos.
A base do sistema é um hidrogel, um gel macio que absorve água. É feito de material de origem vegetal e combinado com cloreto de lítio, um sal que retira humidade do ar.
UT Austin
A velocidade foi o verdadeiro avanço, diz a equipa: a água passou através do tecido mais depressa do que era possível em desenhos anteriores.
O desenho manteve o desempenho em dimensões maiores, precisamente o ponto em que materiais anteriores tinham falhado. Uma amostra com cerca de 20 centímetros de lado conservou 3/4 da capacidade de captação de uma amostra do tamanho de uma unha — um desempenho três a dez vezes superior ao de materiais anteriores nessa escala, e foi obtido com equipamento convencional.
O casaco tem quatro unidades de captação — dois painéis maiores e dois mais pequenos, distribuídos pela parte da frente e de trás.
Quando uma unidade absorve a quantidade máxima de humidade, é retirada e colocada num coletor dobrável. Um pequeno aquecedor força a água retida a sair novamente sob a forma de vapor. Esse vapor arrefece, transforma-se em líquido e escorre para um canal, onde se acumula como água potável.
O ciclo funciona num ritmo simples de absorção e aquecimento. Sem canalização fixa.
Os números de laboratório são uma coisa. As condições reais são outra. Os investigadores testaram o casaco no exterior, em Austin e em dois locais na China, incluindo uma zona seca e remota, longe de qualquer torneira.
Nesses locais, o casaco produziu entre 400 e 900 mililitros de água potável por dia, dependendo da humidade. Ou seja, uma a duas garrafas, obtidas apenas a partir do ar.
A água saiu limpa. Continha apenas vestígios residuais de lítio e cumpriu os padrões da Organização Mundial da Saúde para água potável — o tipo de água que poderia ser recolhida e bebida no momento.
A roupa é apenas o começo. O mesmo tecido poderá ser integrado em mochilas, tendas e abrigos de emergência, transformando equipamento comum numa forma discreta de reforçar o abastecimento de água.
Esse resultado no deserto sugere onde esta tecnologia poderá ser mais útil. Deverá funcionar melhor em muitas das regiões mais secas e com maior pressão hídrica do mundo, onde é difícil construir canalizações e reservatórios.
O que o casaco demonstra é simples: um material capaz de captar humidade pode ser tecido numa peça respirável e usável, mantendo a capacidade de produzir água potável à escala de uma peça de vestuário real.
(ZAP)