A surpreendente descoberta: Luz pode causar evaporação da água, revela estudo do MIT
A evaporação da água líquida para vapor ou névoa é um fenômeno físico bem estudado na Terra. No entanto, pesquisadores do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT), em uma reviravolta inesperada, acreditam ter descoberto uma fonte completamente nova de evaporação e seu efeito transformador na água líquida pode até superar o calor.
A luz em si.
A equipe espera ceticismo e resistência, razão pela qual já está trabalhando com outros especialistas para confirmar seus resultados e hipóteses. Se eles estiverem corretos, essa descoberta mudará fundamentalmente a compreensão dos cientistas do clima sobre o ciclo da água.
Desde a antiguidade grega, filósofos e matemáticos têm ponderado sobre a maneira curiosa como pequenas gotas de líquido podem parecer flutuar pelo ar enquanto o sol nasce. Experimentos e cálculos posteriores, usando o método científico moderno, revelaram o calor como um jogador-chave nesse processo. No entanto, altas temperaturas podem não ser a única força capaz de fazer as moléculas de água se dispersarem.
A luz por si só também pode fazer com que as moléculas de água no estado líquido se transformem em vapor, de acordo com novos experimentos.
Essa descoberta resolve um enigma com o qual os matemáticos têm se deparado nos últimos anos: a taxa de evaporação da água simplesmente não fecha. A quantidade de calor que a água absorve nem sempre explica toda a perda de líquido nos experimentos de evaporação.
Em um estudo de 2022, por exemplo, os cientistas descobriram que poderiam alcançar uma taxa de evaporação 278% maior do que o limite térmico da água líquida.
Os pesquisadores do MIT inicialmente ficaram céticos em relação a essa descoberta, mas, após realizarem seus próprios experimentos, perceberam que alguma outra força estava em ação. Aprofundando-se na pesquisa, a equipe descobriu que a produção de luz sem calor, usando um fluxo de fótons, pode evaporar água líquida no laboratório.
Isso é fascinante porque, embora a água líquida tenha a capacidade de absorver energia térmica, não se sabe que ela absorva muita luz. É por isso que podemos ver o fundo do oceano a vários metros de altura quando não há muita turbidez e há muita luz solar.
O efeito evaporativo foi demonstrado apenas em laboratório usando um material de hidrogel, saturado de água como uma esponja, mas os pesquisadores suspeitam que um efeito semelhante possa ocorrer na superfície do oceano, em nuvens ou névoa.
Seus experimentos envolveram a exposição do hidrogel a luzes de várias cores, sem permitir qualquer transmissão de calor, e observaram a diminuição de sua massa de água. Mesmo sem calor, eles observaram a condensação surgindo do material. Em um experimento comparativo, aqueceram o hidrogel com eletricidade, sem a presença de luz, e a quantidade de água evaporada não ultrapassou o limite térmico. No entanto, quando ambos a luz e o calor foram aplicados, o limite térmico foi excedido.
Os pesquisadores do MIT chamaram esse fenômeno de “efeito fotomolecular”. Eles argumentam que se a luz, sem a presença de calor, realmente desencadear a evaporação, isso poderá levar a avanços significativos nos processos de dessalinização, tornando-os potencialmente três a quatro vezes mais eficientes do que são atualmente.
Gang Chen, engenheiro mecânico do MIT, sugere que essa descoberta poderia revolucionar a dessalinização, tornando-a potencialmente mais econômica. Como qualquer descoberta científica inovadora, essa certamente enfrentará um escrutínio rigoroso, e outras equipes de pesquisa já estão considerando tentativas de replicar os resultados.
Enquanto isso, o MIT conseguiu garantir várias bolsas de pesquisa para explorar como o “efeito fotomolecular” pode melhorar os sistemas de dessalinização e modelagem das mudanças climáticas. Essa descoberta tem o potencial de reformular fundamentalmente nossa compreensão da evaporação. [Science Alert]
