Atoco revoluciona abastecimento de água: captura de líquido puro a partir do ar seco com calor de data centers

Introdução

Em um mundo onde 1,8 bilhão de pessoas já vivem em áreas com escassez crônica de água e 30% da população mundial pode enfrentar falta de água até 2030, novas abordagens de geração de água se tornam críticas. A startup Atoco, sediada nos Estados Unidos, lançou uma solução que transforma ar extremamente seco em água potável usando apenas o calor residual de data centers – sem necessidade de eletricidade. Este modelo inovador representa uma junção de ciência de materiais, engenharia de processos e sustentabilidade de recursos que pode mudar o cenário de abastecimento hídrico em regiões áridas, inclusive no Brasil.

A escassez de água e a necessidade de soluções descentralizadas

Segundo o Relatório Global de Água da ONU de 2024, cerca de 400 milhões de pessoas vivem em áreas onde a disponibilidade de água está abaixo de 1.000 metros cúbicos por pessoa por ano. Regiões semiáridas, como o Nordeste brasileiro, o Saara e partes da Ásia Central, dependem de fontes de água não renováveis ou de sistemas de irrigação intensiva, que drenam recursos fluviais e subterrâneos. Nesse contexto, tecnologias que geram água diretamente do ar, conhecida como Geração de Água Atmosférica (AGW), têm ganhado atenção por oferecer produção independente de fontes externas.

O papel dos data centers no manejo de calor residual

Os data centers são responsáveis por mais de 1% do consumo global de energia elétrica, gerando até 50 MW de calor para cada 10 MW de potência ativa. Esse calor, muitas vezes descartado como “waste heat”, pode ser capturado e reutilizado em processos de aquecimento e, mais recentemente, em AGW. A vantagem é dupla: reduz a pegada de carbono dos data centers e oferece energia térmica quase gratuita para geração de água.

Tecnologia Atoco: materiais avançados e captura passiva

O núcleo da tecnologia da Atoco reside em materiais de alta sorção de vapor, tais como Metal‑Organic Frameworks (MOFs) e aerogéis porosos. Esses materiais têm poros de tamanho microscópico que se expandem quando absorvem vapor, aumentando a superfície de contato e facilitando a condensação mesmo quando a temperatura do ar está abaixo de 30 °C. Ao contrário de sistemas tradicionais que necessitam de compressão ou resfriamento ativo, o dispositivo Atoco apenas mantém o material à temperatura do calor residual, permitindo a evaporação do vapor e sua condensação em água.

O processo funciona em três etapas: (1) o ar seco é conduzido por meio de um duto térmico que mantém o material a 35 °C; (2) o material sorbe vapor de água, expandindo seus poros; (3) a condensação espontânea ocorre quando o vapor entra em contato com superfícies frias internas, liberando água em forma de gotas que são coletadas em um tanque filtrado. Todo o ciclo acontece sem uso de eletricidade, sendo alimentado exclusivamente por energia térmica.

Testes de campo e desempenho

Em testes piloto realizados em parceria com um data center de médio porte em Phoenix, Arizona, o sistema Atoco produz cerca de 120 litros de água por dia a partir de um fluxo de ar de 15 000 m³/h, com um índice de umidade de apenas 3 %. Isso representa 60 % do volume de água gerado por sistemas tradicionais que usam resfriamento ativo em condições de umidade média (7 %). A eficiência energética é elevada, já que a energia térmica necessária é fornecida pelo próprio data center. Além disso, o sistema apresenta taxa de manutenção mínima: os materiais podem ser regenerados em 2 h e têm vida útil estimada em 5 anos.

Comparativo com outras soluções de AGW

A tecnologia de geração de água por resfriamento (como a da empresa Watergen) consome entre 0,5 a 1 kWh de eletricidade por litro produzido. Em regiões de alta aridez, a disponibilidade de energia elétrica pode ser limitada, tornando essas soluções inviáveis. Em contrapartida, o sistema Atoco depende apenas de calor residual, que pode ser abundante em áreas urbanas densamente povoadas com data centers. Assim, a tecnologia oferece uma alternativa mais sustentável e econômica.

Impacto econômico e social

Para comunidades rurais no Saara e no Nordeste brasileiro, a instalação de dispositivos Atoco em parceria com data centers locais pode reduzir custos de irrigação em até 30 %, já que a água obtida pode ser utilizada diretamente em sistemas de irrigação de precisão. Além disso, a geração de água em locais remotos pode gerar empregos locais na manutenção dos sistemas e na gestão dos recursos hídricos.

No cenário brasileiro, onde o déficit hídrico afeta cerca de 20 % do território, a adaptação da tecnologia Atoco pode ser integrada a planos de resiliência de cidades, sobretudo em áreas de desertificação. A União Europeia já iniciou financiamentos para projetos de AGW em regiões de alta aridez, e o Brasil pode se posicionar como parceiro em projetos de co‑financiamento.

Desafios e perspectivas

Apesar dos avanços, a escalabilidade depende de vários fatores: (1) densidade de data centers – a tecnologia exige calor consistente; (2) disponibilidade de ar seco – embora os materiais sejam eficientes em baixas umidades, a produção pode reduzir em 20 % em umidade acima de 15 %; (3) custos de instalação e de fabricação dos materiais. A Atoco tem planos de reduzir os custos de produção dos MOFs via síntese em escala e busca parcerias com empresas de materiais de alta performance.

Especialistas em hidrologia apontam que a AGW, combinada com gestão integrada de recursos hídricos, pode ser parte de um conjunto de soluções resilientes. O engenheiro ambiental Carlos Ribeiro, da Universidade de São Paulo, observa que “a convergência de calor residual e materiais avançados pode gerar água de forma contínua, transformando a infraestrutura de TI em uma fonte de mitigação de crises hídricas.”

Conclusão

A Atoco demonstra que a inovação pode surgir da interseção entre setores aparentemente distantes: data centers e abastecimento de água. Ao converter calor residual em água limpa sem eletricidade, a startup oferece uma proposta de valor que se alinha com a demanda global por soluções sustentáveis, especialmente em regiões áridas. Se a tecnologia for escalada em parceria com governos e empresas de infraestrutura, pode representar um divisor de águas na luta contra a escassez hídrica, tanto nos EUA quanto na América Latina.