Casaco de captação de água da UT Austin que recolhe água potável do ar

A maioria dos dispositivos que extraem água do ar tem algo em comum: ficam parados. Um novo casaco de captação de água quebra essa regra, porque consegue recolher humidade atmosférica enquanto a pessoa se desloca com ele vestido.

O modelo habitual é um equipamento fixo - uma caixa no telhado, um painel no quintal, um reservatório húmido num canto - instalado para ficar sempre a funcionar no mesmo sítio. Aqui não há caixa nem painel: basta vestir.

Casaco de captação de água

O projecto foi desenvolvido por engenheiros da University of Texas at Austin (UT Austin). À medida que o utilizador se movimenta, o tecido captura humidade do ar, um tipo de captação que antes exigia uma máquina autónoma.

Guihua Yu, professor catedrático de engenharia mecânica na UT Austin e responsável pelo trabalho, tem estudado este desafio há anos. Nos métodos tradicionais, o material fica estático.

A equipa de Yu procurou exactamente o inverso: uma fonte de água que acompanhe a pessoa. “Abre uma nova direção para o acesso pessoal e portátil à água”, afirmou Yu.

Onde a escala deixa de funcionar

As dificuldades começaram muito antes deste casaco. Amostras pequenas conseguem captar água de forma impressionante. Porém, ao aumentar para dimensões de um dispositivo real, o desempenho cai abruptamente.

O volume é o maior adversário. Um bloco grande desse material apanha muito vapor na superfície exterior, mas depois bloqueia quando precisa de transportar essa água para o interior. Duplicar o tamanho nunca significa duplicar a água recolhida.

Outros grupos tentaram chegar ao mesmo objectivo por vias diferentes, incluindo um estudo recente que entrelaçou fibras que puxam humidade para dentro de um tecido. Levar esses ganhos para uma escala verdadeiramente útil tem sido o obstáculo repetido.

Repensar a fibra

O grupo de Yu atacou o problema na própria fibra. Fibras fiadas comuns acabam por formar uma “pele” selada à volta de um núcleo apertado, o que abranda tanto a captura do vapor como a sua progressão para o interior.

Na nova versão, essa camada exterior é aberta e, no interior, são criados canais ramificados que fazem a água avançar 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 capaz de reter água. O hidrogel é produzido a partir de material de origem vegetal e combinado com cloreto de lítio, um sal que atrai a humidade do ar.

Segundo a equipa, o ganho decisivo foi a rapidez: a água deslocou-se através do tecido a um ritmo superior ao permitido por soluções anteriores.

O desenho também resistiu quando foi ampliado - precisamente o ponto em que materiais anteriores falharam. Um retalho com cerca de 20 centímetros de lado manteve três quartos da capacidade de captação de uma amostra do tamanho de uma unha.

A essa escala, isto representa um desempenho três a dez vezes superior ao de materiais anteriores, e foi produzido com equipamento padrão.

Como funciona o casaco

Vestir o tecido é apenas o início. No casaco existem quatro unidades de captação - dois painéis maiores e dois mais pequenos - distribuídos pela frente e pelas costas.

Quando uma unidade já absorveu a quantidade máxima de humidade, é retirada e colocada num colector dobrável. Um pequeno aquecedor força a água retida a sair novamente sob a forma de vapor.

Depois, esse vapor arrefece, condensa em líquido e escoa para um canal onde se acumula como água potável. O processo repete-se num ciclo simples de absorção e aquecimento, sem necessidade de canalização fixa.

Testes no terreno

Resultados de laboratório são uma coisa; meteorologia real é outra. Os investigadores testaram o casaco ao ar livre, com ensaios em Austin e em dois locais na China, incluindo uma zona seca e remota, longe de qualquer torneira.

No conjunto desses locais, o casaco produziu entre 400 e 900 mililitros de água potável por dia, consoante a humidade. Em termos práticos, equivale a uma ou duas garrafas, extraídas apenas do ar.

A água obtida saiu limpa. Apresentou apenas um vestígio de lítio residual e cumpriu as normas da Organização Mundial da Saúde para água potável - do tipo que se pode servir e beber no momento.

Para lá do casaco

A roupa é apenas o primeiro passo. O mesmo tecido poderá ser integrado em mochilas, tendas e abrigos de emergência, transformando equipamento comum em soluções que reabastecem discretamente a reserva de água.

Isto insere-se num esforço mais amplo. Um dispositivo diferente do mesmo laboratório, descrito noutro artigo, conseguiu produzir mais de 1 litro de água limpa por dia num deserto do Novo México e no clima húmido do Texas.

O resultado no deserto sugere onde esta tecnologia pode ter maior impacto. Deverá funcionar particularmente bem em muitas das regiões mais secas e com maior stress hídrico do mundo, onde é difícil construir redes de tubagens e depósitos.

O que muda agora

O que este casaco demonstra é simples: um material que captura humidade pode ser tecido num pano respirável e vestível e, ainda assim, recolher água potável à escala de uma peça de vestuário real.

Isto abre outra forma de encarar um problema persistente. A escassez de água atinge com maior dureza os locais secos e isolados para os quais este tipo de equipamento foi pensado.

Segundo algumas estimativas, quase dois terços da população mundial sente escassez de água pelo menos durante parte do ano.

Nada disto transforma um protótipo num produto final. Ainda não.

O que muda é o alvo: em vez de perseguirem blocos cada vez maiores, os designers podem começar a incorporar a recolha de água no equipamento que as pessoas já transportam.