A Luz como Catalisadora: Avanços na Evaporação da Água Abrem Novos Horizontes Científicos

Descobrindo a Influência Direta da Luz na Evaporação

Ao desvendar o mistério por trás das taxas elevadas de evaporação em esponjas, cientistas do Instituto de Tecnologia de Massachussets (MIT) não apenas exploraram o calor como fonte principal, mas fizeram uma descoberta surpreendente: a luz pode desencadear a evaporação de maneira direta, sem depender de fontes térmicas.

Superando Limites com a Luz: Estudo na Universidade Jilin

Em um estudo inovador conduzido em 2022 na Universidade Jilin, em Changchun, na China, os cientistas alcançaram uma taxa de evaporação 278% superior ao ponto crítico da água líquida. Contudo, uma explicação além do paradigma térmico ainda era necessária. Ao perceberem que outra força estava em jogo, os pesquisadores do MIT empregaram fótons, sem a presença de calor, para evaporar água líquida.

Procedimento Experimental: Evaporação com Luz

Para avaliar o efeito evaporativo, os pesquisadores utilizaram hidrogel, um polímero com propriedades de esponja para retenção de água. Em seguida, submeteram o material a diferentes fontes de luz colorida, todas protegidas contra a transmissão de calor, mensurando a perda hídrica. A conclusão sugeriu que um “fóton pode separar aglomerados de água das interfaces vapor-água”.

Fenômeno Fotomolecular: A Luz Transformando a Evaporação

Ao testarem a hipótese, a equipe aqueceu um hidrogel sem luz, utilizando eletricidade. A quantidade de água evaporada apenas com o calor não ultrapassou o limite térmico. No entanto, ao introduzir a luz junto ao aquecedor, o limite de calor foi superado. Esse fenômeno inovador foi denominado de “efeito fotomolecular”.

Aplicações Revolucionárias da Evaporação com Luz

Os pesquisadores estão empenhados em um projeto no Laboratório de Sistemas de Água e Alimentos Abdul Latif Jameel, do MIT, visando otimizar os sistemas de dessalinização movidos a energia solar. Além disso, obtiveram financiamento para explorar as implicações desse fenômeno na modelagem das mudanças climáticas.

Potencial na Dessalinização Solar: Rumo à Eficiência

Segundo Yaodong Tu, primeiro autor do estudo, nos processos convencionais de dessalinização, duas etapas são seguidas: a conversão da água em vapor, seguida pela condensação do vapor em água doce. No entanto, aplicando as descobertas da pesquisa, é possível alcançar alta eficiência na fase de evaporação. Para o professor Gang Chen, autor principal do estudo, há um potencial significativo para aumentar a produção de água dessalinizada por meio da dessalinização solar, utilizando apenas luz no processo. Ele afirma que isso poderia resultar em uma dessalinização mais acessível.