Em 2024, pesquisadores da King Abdullah University of Science and Technology (KAUST), em Thuwal, na Arábia Saudita, apresentaram uma tecnologia que tenta transformar o próprio ar seco em fonte de água para agricultura e abastecimento em regiões áridas. O sistema, descrito em estudo publicado na Nature Communications em 24 de julho de 2024, usa um coletor atmosférico movido por energia solar capaz de capturar vapor do ar e produzir água líquida de forma passiva, sem eletricidade da rede e sem manutenção manual constante.
Os testes em campo foram realizados em Thuwal, região costeira árida próxima ao Mar Vermelho, onde calor intenso e limitação hídrica tornam a agricultura mais desafiadora. Segundo o estudo e a própria KAUST Discovery, em publicação de 29 de julho de 2024, o sistema produziu 2 a 3 litros de água por metro quadrado por dia no verão e 1 a 2,8 litros por metro quadrado por dia no outono, além de demonstrar uso direto na irrigação de repolho-chinês cultivado em ambiente árido.
A tecnologia desenvolvida pela KAUST pertence à categoria conhecida como Atmospheric Water Harvesting, ou coleta atmosférica de água. O princípio central consiste em capturar o vapor presente no ar e transformá-lo em água líquida utilizável sem depender de fontes convencionais como poços profundos ou dessalinização industrial.
O sistema funciona utilizando materiais higroscópicos capazes de absorver umidade atmosférica durante períodos mais frios e úmidos da noite. Quando o Sol nasce, o calor natural gerado pela radiação solar aquece o material e libera a água acumulada, permitindo condensação e armazenamento em reservatórios internos.
O diferencial do projeto está no funcionamento totalmente passivo, já que o equipamento não depende de rede elétrica externa, bombas industriais ou sistemas mecânicos complexos para operar em regiões desérticas.
Coletor solar conseguiu produzir até 3 litros de água por metro quadrado
Os resultados obtidos durante os testes chamaram atenção principalmente pela eficiência alcançada em ambiente extremamente seco. Segundo o estudo publicado na Nature Communications, o equipamento produziu entre 2 e 3 litros de água por metro quadrado por dia durante o verão em Thuwal.
Enquanto comunidades perfuram poços cada vez mais fundos, engenheiros da KAUST criam coletor solar que tira até 3 litros de água por metro quadrado por dia do ar e ainda consegue irrigar plantas em região árida sem manutenção manual
Durante o outono, quando as condições atmosféricas mudaram parcialmente, a produção variou entre 1 e 2,8 litros por metro quadrado diariamente.
Embora o volume ainda seja pequeno para abastecimento urbano em larga escala, os pesquisadores destacaram que o sistema foi projetado para operar em regiões onde qualquer disponibilidade adicional de água possui enorme importância agrícola e humana.
Os números impressionam porque foram obtidos em uma das regiões mais quentes e áridas do Oriente Médio, onde agricultura convencional normalmente depende de irrigação intensiva ou dessalinização cara.
Além de produzir água, os pesquisadores decidiram testar aplicação prática do sistema em agricultura experimental. A equipe utilizou a água capturada pelo coletor atmosférico para irrigar plantas de repolho cultivadas diretamente em ambiente árido.
Os testes demonstraram que a água produzida foi suficiente para sustentar crescimento das plantas durante o experimento. O sistema operou praticamente sozinho, utilizando apenas ciclos naturais de temperatura e radiação solar para captar e liberar água diariamente.
Segundo os cientistas, o objetivo era demonstrar que tecnologias de captura atmosférica podem funcionar não apenas como curiosidade laboratorial, mas também como ferramenta prática para agricultura em regiões com forte estresse hídrico. O experimento mostrou que até ambientes extremamente secos ainda possuem umidade suficiente para sustentar produção vegetal quando os materiais corretos entram em ação.
Material higroscópico absorve vapor atmosférico durante a noite
O funcionamento do sistema depende principalmente dos chamados materiais higroscópicos. Esses compostos possuem capacidade natural de atrair e absorver moléculas de água presentes no ar atmosférico, mesmo quando a umidade relativa é relativamente baixa.
Durante a noite, quando as temperaturas diminuem e a umidade sobe parcialmente, o material começa a capturar vapor invisível da atmosfera. Ao amanhecer, a radiação solar aquece o sistema e provoca liberação da água acumulada para condensação dentro do equipamento.
A estrutura utiliza princípios relativamente simples de física térmica e transferência de umidade. O sistema transforma diferenças naturais entre noite e dia em um mecanismo automático de produção de água sem consumo convencional de energia.
KAUST tenta criar alternativa para regiões dependentes de poços profundos
Grande parte das regiões áridas do planeta depende de aquíferos subterrâneos cada vez mais pressionados pelo consumo humano e agrícola. Em vários países do Oriente Médio e Norte da África, agricultores precisam perfurar poços cada vez mais profundos para encontrar água utilizável.
O problema é que muitos aquíferos apresentam redução gradual de volume devido à superexploração e baixa recarga natural. Além disso, a dessalinização tradicional exige infraestrutura gigantesca e consumo energético elevado, tornando operação extremamente cara para regiões pobres ou isoladas.
A proposta da KAUST é explorar uma fonte alternativa praticamente invisível: a água já presente na atmosfera, mesmo em ambientes considerados extremamente secos.
Tecnologia funciona sem rede elétrica nem manutenção constante
Outro ponto destacado pelos pesquisadores envolve simplicidade operacional do equipamento. O coletor atmosférico foi projetado para funcionar sem necessidade de conexão à rede elétrica convencional.
O sistema também não depende de operadores permanentes ou manutenção diária intensa. Isso amplia potencial de uso em comunidades remotas, áreas agrícolas isoladas e regiões sem infraestrutura energética robusta.
Os cientistas afirmam que reduzir complexidade operacional é essencial para tornar esse tipo de tecnologia viável fora de laboratórios universitários. Quanto menos peças móveis e menor necessidade de manutenção, maior a chance de adoção em regiões vulneráveis à escassez hídrica.
Captura de água atmosférica virou corrida global entre universidades e startups
Nos últimos anos, dezenas de universidades e empresas começaram a disputar tecnologias de Atmospheric Water Harvesting. Pesquisadores trabalham com hidrogéis, estruturas metálicas orgânicas, materiais nanoporosos e sistemas térmicos capazes de extrair água diretamente do ar.
O avanço da crise hídrica global acelerou interesse nesse setor. Regiões afetadas por secas severas passaram a buscar soluções capazes de complementar abastecimento sem depender exclusivamente de rios, reservatórios ou água subterrânea.
A KAUST aparece entre os centros de pesquisa mais ativos nessa área devido às condições climáticas extremas da Arábia Saudita. O deserto acabou se transformando em laboratório natural para tecnologias que tentam produzir água em ambientes onde ela praticamente não existe na superfície.
Sistema tenta transformar paredes e estruturas em “coletores de água”
Os pesquisadores afirmam que versões futuras da tecnologia poderão ser ampliadas para integração em estufas, fachadas agrícolas e estruturas maiores de produção hídrica.
Como o sistema utiliza basicamente luz solar e materiais absorventes, existe potencial para construção modular em larga escala. Em teoria, superfícies inteiras poderiam futuramente atuar como coletores atmosféricos de água em regiões áridas.
Isso abre possibilidade para novas formas de agricultura descentralizada em locais considerados hostis para cultivo convencional. A ideia central é transformar o próprio ambiente seco em fonte contínua de água usando apenas física atmosférica e engenharia de materiais.
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