Os painéis solares se consolidaram como uma das principais fontes de energia limpa no mundo, e esses "amigos da natureza" podem gerar ainda mais ganhos ao planeta, segundo pesquisadores árabes. Os cientistas desenvolveram uma versão que, além de captar a luz solar, consegue absorver o vapor de água presente no ar de desertos e usá-lo no cultivo de plantas. Os testes iniciais da técnica sustentável e de baixo custo estão detalhados na última edição da revista Cell Reports Physical Science, com resultados obtidos na produção de espinafre. Segundo os criadores, a solução poderá ajudar a proporcionar segurança alimentar e hídrica para pessoas que vivem em regiões de clima seco.
"Uma fração da população mundial ainda não tem acesso à água potável ou à energia verde, e muitos vivem em áreas rurais com clima árido ou semiárido", enfatiza, em comunicado, Peng Wang, professor de ciência e engenharia ambiental na Universidade de Ciência e Tecnologia Rei Abdullah (KAUST), na Arábia Saudita, e principal autor da pesquisa. Para ajudar essas pessoas, o especialista e sua equipe apostaram na criação de um painel solar fotovoltaico.
Batizada pelos cientistas de WEC2P, a tecnologia tem a mesma estrutura que os painéis tradicionais e um dispositivo extra: a camada de um hidrogel que é disposta em cima de uma grande caixa metálica. "Esse produto foi desenvolvido em nossas pesquisas anteriores e projetado para absorver o vapor de água presente no ar do ambiente e liberar o conteúdo em sua forma líquida", detalham os autores no estudo.
Para avaliar o dispositivo, os cientistas realizaram um teste de cultivo de plantas na Arábia Saudita, durante duas semanas de junho, período de clima muito quente na região. Usou-se a água coletada exclusivamente do ar para irrigar 60 sementes de espinafre plantadas em uma caixa plástica. Ao longo do experimento, o painel solar gerou um total de 1.519 watts/hora de eletricidade, e cerca de 2 litros de água foram condensados do hidrogel.
Das 60 sementes plantadas, 57 brotaram e cresceram normalmente até 18 centímetros. "Toda nossa estrutura funcionou da forma que esperávamos. Com isso, vimos que nossa tecnologia é adequada para diversos espaços — fazendas, por exemplo — localizados em lugares remotos, como desertos e ilhas oceânicas", afirma Wang.
Os pesquisadores explicam que o hidrogel também aumenta a eficiência dos painéis solares fotovoltaicos em até 9%, já que ele absorve o calor da estrutura, diminuindo a temperatura do sistema de coletas. "Durante a condensação da água, nosso dispositivo utiliza o calor residual dos painéis solares. Ou seja, nossa tecnologia consegue retirar a água do ar usando uma energia que seria desperdiçada e até danosa aos painéis", detalha Wang.
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Aprimoramento
Para transformar o novo painel em um produto comercial, a equipe planeja criar um hidrogel que consiga absorver mais água do ar. Na avaliação de Marcos Stefanelli Vieira, professor de engenharia elétrica da Universidade Presbiteriana Mackenzie, em São Paulo, esse aprimoramento da tecnologia é estratégico. "É importante ressaltar que, nos testes iniciais, a captação de água foi pouca. Seria interessante aprimorar esse hidrogel para que ele tenha uma capacidade ainda maior de absorver o vapor. Dessa forma, os ganhos para a produção de alimentos poderão ser ampliados", justifica.
Para o professor, é necessário também dar entender a fundo o custo da nova tecnologia para que ela possa ser acessível a empresas que queiram trocar ou adaptar os painéis tradicionais. "Precisamos saber o tempo útil desse hidrogel, se ele precisa ser trocado com frequência e também se funciona em regiões específicas. É possível que a captação da água só ocorra em locais mais quentes mesmo e, com isso, o público-alvo para esse tipo de produto já é menor", afirma.
Por outro lado, segundo Vieira, a lista de benefícios é promissora. "Uma das principais vantagens desse estudo é usar como alvo um sistema de captação de energia que está em crescimento. Por isso, faz muito sentido agregar vantagens, tornando o produto ainda mais sustentável e atrativo", indica. "O aumento de 9% na eficiência, ao usar o calor que seria prejudicial ao funcionamento dos painéis, também é uma vantagem importante, que pode influenciar na venda desse produto", complementa.
Os cientistas apostam que a lista de atrativos chamará a atenção de governos e empresários. "Garantir que todos na Terra tenham acesso a água potável e energia limpa a preços acessíveis faz parte dos Objetivos de Desenvolvimento Sustentável estabelecidos pela ONU. Espero que nosso projeto ajude nessa tarefa, auxiliando a iluminar casas e a manter diversas plantações em todo o mundo", justifica Wang.