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O artigo Electrostatically drive fog collection using space charge injection apresenta um estudo sobre sistemas de coleta de águas do ar, buscando fontes alternativas e renováveis de água.
O estudo destaca que há mais de 1 bilhão de pessoas no mundo que não tem acesso a água potável. Além disso, áreas remotas e secas podem ser beneficiadas com a extração de águas do ar, pois criam oportunidades de agricultura e uso de água para consumo humano.
A água pode ser extraída do ar por meio de várias técnicas. O artigo lista técnicas para a coleta de águas do ar, são elas:
- Ar condicionado: a água é extraída do ar quente e redistribuída como água fresca.
- Sistemas de águas de condensação: usando fitas ou tubos resfriados a baixa temperatura para condensar a vapor de água presente na atmosfera.
- Coletores de neblina: estruturas que capturam o vapor de água e condensam na superfície
- Captadores vegetais de neblina: plantas ou treliças que capturam o vapor de água e condensam em suas folhas
Essas técnicas podem ser utilizadas individualmente ou combinadas para coletar águas do ar de forma eficaz, fornecendo água fresca para uso humano, dessedentação animal, na agricultura, etc.
Aproveitando o tema, não podemos deixar de lado o sistema Warka Warka, que não usa eletricidade e pode ser uma referência para a compreensão das novidades que chegam com o estudo.
Sem eletricidade e bonito: o sistema da Torre de Água Warka
O Sistema Warka Water é uma estrutura passiva, que funciona apenas por fenômenos naturais como gravidade, condensação e evaporação. O projeto é destacado pelas facilidades de manutenção e pode ser operado de forma autônoma pelas comunidades.
Num passado recente, fotos das estruturas do sistema Warka Warka eram frequentemente difundidas pela internet. Em 2016, houveram iniciativas de reprodução por todo o mundo e acompanhamos uma em Itu, no interior de São Paulo, realizada pela Caminho das Águas .
O projeto depende do ambiente local: condições meteorológicas, características geomorfológicas do local, cultura originária local e materiais naturais disponíveis. Tudo isso foi difícil de ser replicado na experiência ituana.
Atração Eletrostática para ampliar os limites
A recolha de nevoeiro, da neblina ou das brumas pode ser uma solução dita sustentável para a escassez de água em muitas regiões do mundo, o sistema Warka é a prova disso.
Porém, segundo os autores do artigo Electrostatically drive fog collection using space charge injection , a maioria dos coletores encontrados na pesquisa são malhas que dependem de colisão inercial para captura de gotas, assim são inerentemente limitados pela aerodinâmica do local.
Para sanar esta deficiência, o estudo propõe uma abordagem na qual introduzem forças elétricas que podem superar as forças de arrasto dinâmicas.
Os autores do artigo utilizaram uma “space charge” (ou “carga espacial”, em português) para impor uma força elétrica que dirige a água condensada (neblina) em direção a uma superfície de coleta. Isso é feito por meio da introdução de uma carga elétrica negativa na neblina, que atrai a carga elétrica positiva presente na neblina.
A carga espacial é criada por um emissor de ions, que é um dispositivo que liberta elétrons (partículas com carga elétrica negativa) na neblina. Isso criaria uma distribuição de carga elétrica no local, com uma região mais negativa na direção do emissor de ion e uma região mais positiva na direção oposta.
Esta região afetada é a corona, que pode ser definida como uma região de ionização intensa que é formada em volta de um condutor elétrico quando um campo elétrico forte o atravessa.
A carga elétrica positiva (ions) presente na neblina é então atraída pela carga elétrica negativa (emissor de ion) e segue em direção à superfície de coleta, que é atraída pela carga elétrica positiva (ions). Esse efeito é conhecido como atração eletrostática.
Por meio da aplicação de uma força elétrica, a neblina condensada é então capturada e condensada em uma superfície de coleta, permitindo a extração de água do ar.
Nos experimentos de laboratório, o estudo demonstra a grande diferença de captação com corona.
Assim, demonstram que essa técnica é uma abordagem inovadora para a extração de águas do ar e apresenta vantagens em relação a técnicas tradicionais, como a redução de perda de água e ampliação da capacidade de coletar água em áreas com baixa precipitação.
Destaques oficiais e testes informais
O método com corona, apresentado no artigo, permite uma eficiência de coleta de água condensada em neblina muito maior do que as técnicas tradicionais. Isso significa que mais água pode ser extraída do ar, independentemente das condições climáticas.
O artigo reforça que a extração de águas do ar tem poucos custos e energia comparada com métodos de tratamento de água em fábricas de água e sistemas de abastecimento. Apresenta um caminho possível para desenvolver tecnologias para coletar água do ar que sejam mais eficientes, escaláveis e viáveis para diferentes regiões do mundo.
Isso pode ter um impacto significativo na disponibilidade de água em áreas com baixa precipitação ou em regiões remotas., Também pode ajudar a reduzir a pressão sobre os recursos hídricos e melhorar a segurança alimentar em áreas com deficiência de água.
Um canal do Youtube aproveitou o estudo e simulou a aplicação deste sistema. Se desejar visualizar uma forma de construir um para você, é um bom começo!
Se você tentar fazer em seu laboratório caseiro, avisa a gente!
Seguimos pelas Águas e o Bem Comum, inaugurando novos ciclos e buscando reflexões e conexões com as diferentes facetas do mundo de Pachamama.
Link o artigo publicado: https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.aao5323
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