Novo dispositivo solar transforma água suja em combustível de hidrogénio e água potável

Chanon Pornrungroj / Universidade de Cambridge

O dispositivo pode ser utilizado em qualquer fonte de água aberta, desde o mar até águas residuais.

Um novo estudo publicado na Nature Water relata a criação de um dispositivo flutuante e movido a energia solar capaz de converter água contaminada ou água do mar em combustível de hidrogénio limpo e água potável. Este dispositivo, que opera autonomamente sem a necessidade de energia externa, é particularmente benéfico para áreas com recursos limitados ou remotas.

O dispositivo é inspirado no processo natural de fotossíntese, visando superar as limitações da divisão fotocatalítica de água tradicional. Os métodos convencionais geralmente requerem água pura e terra para instalação, enquanto também geram calor residual. No entanto, o novo dispositivo utiliza qualquer fonte de água aberta, incluindo rios, mares, reservatórios ou águas residuais industriais, tornando-o uma opção mais sustentável e versátil.

O design do dispositivo envolve a deposição de um fotocatalisador que absorve luz UV numa malha de carbono nanoestruturada que absorve luz infravermelha. Esta malha é um absorvedor eficiente de luz e calor e é tratada para repelir água, ajudando o fotocatalisador a flutuar e a manter-se longe dos contaminantes na água.

Esta configuração não só impede que o catalisador seja envenenado por contaminantes, mas também permite uma melhor utilização do espectro de energia solar, explica a New Atlas.

A abordagem inovadora do dispositivo imita a transpiração em plantas, usando uma camada branca que absorve UV na parte superior para a produção de hidrogénio através da divisão da água.

O restante da luz do espectro solar aquece a parte inferior do dispositivo, vaporizando a água. Este processo duplo não só produz combustível de hidrogénio, mas também gera água potável limpa, abordando dois desafios críticos simultaneamente.

Testado em condições reais com água de várias fontes, incluindo o Rio Cam em Cambridge e resíduos industriais da indústria de papel, o dispositivo mostrou uma resiliência notável, mantendo 80% do seu desempenho inicial após 154 horas em água do mar artificial, graças ao isolamento do fotocatalisador dos contaminantes da água.

A versatilidade e tolerância à poluição do dispositivo tornam-no uma solução promissora para o desenvolvimento sustentável e a economia circular.