Pesquisadores da Universidade Estadual Paulista (Unesp) e do Instituto Granado de Tecnologia da Poliacrilonitrila (IGTPAN) anunciaram o desenvolvimento de uma tecnologia inovadora capaz de transformar a umidade do ar em água potável. O sistema, que utiliza um polímero superabsorvente derivado de resíduos têxteis reciclados, representa um avanço significativo na busca por soluções sustentáveis para o abastecimento hídrico, especialmente em regiões áridas e semiáridas.
Descrito em dezembro na prestigiada revista NPJ Clean Water, o protótipo demonstrou a capacidade de produzir entre 4 e 6 litros de água por dia, com um consumo energético notavelmente baixo. Esta abordagem descentralizada promete oferecer uma alternativa viável e de menor custo em comparação com métodos convencionais, como a dessalinização ou a exploração de aquíferos, que frequentemente enfrentam desafios de infraestrutura e altos gastos energéticos.
O Mecanismo por Trás da Inovação em Água Potável
A essência da nova tecnologia reside em módulos denominados hidrocélulas, que operam como “esponjas” especializadas. Elas são projetadas para adsorver a umidade do ar, ou seja, reter as moléculas de vapor d’água em sua superfície. Diferente da absorção comum, onde o líquido penetra no material, a adsorção permite uma captura eficiente e controlada do vapor atmosférico.
Após a captação, o sistema converte o vapor em água potável líquida através de um processo de aquecimento moderado. O elemento central é o polímero PANSAP (poli(acrilato de potássio-co-acrilamida) reticulado), obtido a partir da reciclagem de fibras de poliacrilonitrila (PAN), popularmente conhecida como “fibra acrílica” e largamente empregada na indústria têxtil. Este material altamente higroscópico é capaz de absorver grandes volumes de água, sendo então conformado em placas para uso nas hidrocélulas.
Segundo a pesquisadora Valquiria Campos, professora do Instituto de Ciência e Tecnologia da Unesp em Sorocaba e autora correspondente do artigo, a escolha por resíduos têxteis foi estratégica. “Podíamos ter utilizado poliacrilato comercial, mas ele não seria tão eficiente para a adsorção e produção de placas”, explica Campos, destacando a superioridade do material reciclado para esta aplicação específica.
Sustentabilidade e Economia Circular na Produção Hídrica
Um dos pilares desta inovação é o seu alinhamento com os princípios da economia circular. O processo não apenas transforma resíduos têxteis, que de outra forma seriam descartados no meio ambiente, em um recurso valioso, mas também recupera o amoníaco liberado durante a reação química de produção do polímero. Este amoníaco é então convertido em fosfato de amônio, um fertilizante agrícola.
Essa abordagem dupla de reciclagem e recuperação de subprodutos minimiza a geração de lixo e aprimora significativamente o desempenho ambiental do processo. Além dos benefícios ecológicos, a viabilidade econômica é um fator crucial. A produção do polímero PANSAP é consideravelmente mais barata do que outras rotas tecnológicas que empregam materiais avançados, como os MOFs (metal-organic frameworks).
Enquanto o custo estimado para a produção do polímero brasileiro é de aproximadamente US$ 2,50 por quilograma, alguns MOFs podem custar milhares de dólares por grama. “Como vamos fornecer atendimento emergencial para populações que necessitam de água com um preço desses?”, questiona Valquiria Campos, reforçando a importância da acessibilidade para soluções de abastecimento em larga escala.
Desempenho e Aplicações Potenciais da Água Potável do Ar
Nos testes experimentais, as placas de PANSAP demonstraram uma capacidade de adsorção de cerca de 0,43 grama de água por grama de material em ambientes com umidade relativa entre 69% e 90%. O sistema completo, composto por placas agrupadas em módulos chamados hidrobaterias, permite a circulação do ar ambiente para a captura da umidade. Posteriormente, as placas são aquecidas entre 55 °C e 80 °C para liberar o vapor, que é condensado e coletado.
A faixa de temperatura de aquecimento foi um ponto crítico no desenvolvimento. Testes iniciais com temperaturas acima de 100 °C degradaram o polímero, resultando em água com odor amoniacal. A redução para a faixa de 60 °C a 65 °C resolveu o problema, garantindo que a água potável produzida fosse insípida e de alta pureza. Análises químicas confirmaram a ausência de contaminantes orgânicos detectáveis e níveis mínimos de amônia, bem abaixo dos limites de segurança internacionais.
Por ser praticamente desmineralizada, a água obtida requer a adição posterior de sais minerais, um procedimento padrão em sistemas de dessalinização. A flexibilidade energética é outro destaque, com o protótipo experimental utilizando um sistema híbrido que combina aquecimento elétrico, radiação solar direta e painéis fotovoltaicos, indicando o potencial para operação autônoma e sustentável em diversas localidades.
O Futuro da Tecnologia de Captação Hídrica
Nilton Granado, pesquisador do IGTPAN e inventor do equipamento, enfatiza que a “produção sustentável de água potável, partindo do reservatório atmosférico que está disponível em qualquer lugar do mundo, será vital para grandes cidades, que já são carentes desse recurso”. Ele cita o exemplo de Lima, no Peru, uma metrópole de 11,2 milhões de habitantes com precipitação média anual de apenas 6 milímetros de chuva, situada em uma região desértica.
A patente da tecnologia brasileira para a produção do polímero superabsorvente já foi concedida no Brasil e nos Estados Unidos, um reconhecimento da inovação e do potencial global da solução. Este avanço posiciona o Brasil na vanguarda da pesquisa em recursos hídricos, oferecendo uma esperança concreta para milhões de pessoas que vivem em áreas com escassez de água.
Para mais detalhes sobre a tecnologia, confira a fonte original.
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