Bryce Vickmark / MIT
Dispositivo concebido pelos investigadores do MIT para medir o “efeito fotomolecular” com feixes de laser.
Surpreendente “efeito fotomolecular” descoberto por investigadores do MIT poderá afetar os cálculos das alterações climáticas e conduzir a melhores processos de dessalinização e secagem.
Num novo estudo, o Massachusetts Institute of Technology escreveu um novo capítulo em algo que a maioria das pessoas provavelmente pensava conhecer completamente: a evaporação.
É o mais fundamental dos processos – a evaporação da água das superfícies dos oceanos e lagos, a queima do nevoeiro ao sol da manhã e a secagem de lagos salgados que deixa para trás sal sólido.
A evaporação está em todo o lado, à nossa volta, e os seres humanos têm-na observado e utilizado desde que existimos.
No entanto, faltava-nos até agora conhecer um aspeto importante deste processo físico.
Segundo os resultados do estudo do MIT, recentemente publicado na PNAS, a evaporação pode ocorrer apenas com luz e sem calor — uma descoberta tão inesperada e surpreendente que foi submetida a 14 testes e medições diferentes para tentar refutar o que os investigadores observaram.
A descoberta pode explicar “medições misteriosas” presentes em literatura científica sobre nuvens, e aumentar a precisão da modelação climática, ajudando também em aplicações industriais.
O estudo mostrou, em particular, que a temperatura do ar acima do local onde as moléculas de água se estavam a transformar em gases arrefecia brevemente e depois estabilizava, mostrando definitivamente que não é necessária energia térmica.
“Penso que isto tem muitas aplicações”, afirma Gang Chen, professor de engenharia de energia do MIT e corresponding author do estudo, em comunicado publicado no site do MIT. “Estamos a explorar todas estas diferentes direções”.
“E, claro, os resultados do estudo afetam também ciências básicas, como os efeitos das nuvens no clima, porque as nuvens são o aspeto mais incerto dos modelos climáticos”, acrescenta o investigador.
Outros pormenores fascinantes do estudo incluem a constatação de que a fotoevaporação é mais forte quando a luz incide num ângulo de 45º e/ou quando a luz está no espetro verde, o que é estranho — porque essa é a cor em que a água é mais transparente, salientam os autores do estudo.
Os investigadores sugere que este fenómeno pode ser explicado pelo facto de que, quando incidem com um ângulo e força suficientes, as partículas de luz podem soltar moléculas de água individuais — comportamento a que deram o nome de Efeito Fotomolecular, por analogia com o efeito fotoelétrico descoberto por Heinrich Hertz em 1887.
As nuvens absorvem a luz do sol, mas há 80 anos que os estudos demonstram consistentemente que absorvem mais luz do que a física convencional prevê — as tais “medições misteriosas” presentes na literatura científica.
“Esses registos baseiam-se em dados de satélite e de voo“, explica Chen. “Os aviões voam por cima e por baixo das nuvens, e há também dados baseados na temperatura do oceano e no balanço de radiação. E todos eles concluem que há mais absorção pelas nuvens do que a teoria poderia calcular”.
“Diversos estudos sobre dessalinização solar mostram também que há eventos que vão para além do que a física convencional poderia prever com base nos conhecimentos atuais sobre a forma como a água atua”, acrescenta por seu turno James Zhang, estudante de pós-graduação e coautor do estudo.
A equipa acredita que o efeito fotomolecular pode estar por detrás de ambos os mistérios — e que, desde a secagem de papel em instalações industriais até à evaporação de xarope de ácer, a sua surpreendente descoberta pode ter aplicações práticas importantes em diferentes áreas .
