Pesquisadores desenvolvem método de baixo custo, mais rápido e fácil para dessalinização da água

As indústrias estão bombeando cada vez mais, salmouras hipersalinas (água com altas concentrações de sais) para o meio ambiente. Este tipo de águas residuais é produzido por processos industriais e durante a produção de petróleo e gás, e representa um grande risco de poluição para as águas superficiais e subterrâneas.

O desequilíbrio ambiental e as mudanças climáticas (como aquecimento global) vêm modificando e prejudicando os períodos de armazenamento de água das chuvas na natureza. Unindo a falta de chuva ao processo de poluição dos recursos hídricos e de degradação ambiental, a água potável está tornando-se um recurso cada vez mais escasso em nosso planeta.

Futuramente a água potável será mais valiosa do que o ouro. E é por isso que a habilidade de dessalinizar água de forma mais rápida, fácil e com baixo custo tornou-se um objetivo de cientistas em todo o mundo.

Pesquisadores da Universidade Columbia Engineering, de Nova York, liderado por Ngai Yin Yip, professor assistente de engenharia de terra e meio ambiente, desenvolveram um método fácil e rápido para dessalinizar as salmouras hipersalinas. O estudo, publicado na revista científica Environmental Science Technology Letters, o grupo de pesquisadores usou uma técnica chamada “extração de solvente com balanço de temperatura (TSSE)”, que consistiu no uso de um solvente de baixa polaridade que depende apenas do calor da água, em torno de 70°C, para realizar a ação. 

Solventes de amina (fase superior) extraindo água de salmouras hipersalinas (fase inferior).

O procedimento é muito diferente dos métodos tradicionais, que podem depender de várias fases de separação ou evaporação para atingir o resultado, como é o caso da osmose reversa e da dessalinização térmica. No estudo, a extração por solvente foi capaz de eliminar até 98,4% de sal de algumas amostras de água, porcentagem considerada de alta qualidade, o que é comparável à osmose reversa, o padrão ouro para a dessalinização da água do mar.

Atualmente, as salmouras hipersalinas são dessalinizadas por membrana (osmose reversa) ou evaporação de água (destilação). Cada abordagem tem limitações. Os métodos de osmose reversa são ineficazes para salmouras de alta salina, porque as pressões aplicadas em escala de osmose reversa com a quantidade de sal: salmouras hipersalinas requerem pressurizações proibitivamente altas. Técnicas de destilação, que evaporam a salmoura, são muito intensivas em energia.

A extração por solventes é um método de separação amplamente empregado em processos de engenharia química. A técnica de separação relativamente barata, simples e eficaz é usada em uma ampla gama de indústrias, incluindo a produção de compostos orgânicos finos, a purificação de produtos naturais e a extração de complexos metálicos valiosos.

Segundo Ngai Yin Yip, a extração com solventes poder ser uma boa alternativa de dessalinização radicalmente diferente dos métodos convencionais porque é sem membrana e não é baseada na mudança de fase evaporativa. Os resultados mostraram que o TSSE pode ser uma tecnologia disruptiva – é eficaz, eficiente, escalável e pode ser gerada de forma sustentável.

Durante o estudo, os especialistas também foram capazes de recuperar cerca de 50% da água de salmouras hipersalinas, caso em que os processos tradicionais nem sempre são efetivos. Como o próprio nome diz, as salmouras hipersalinas têm elevada concentração de sal e seu líquido residual pode ser até sete vezes mais salgado do que a água do mar. É importante ressaltar que o TSSE é alimentado por baixo teor de calor (<70 °C) que é barato e às vezes até mesmo livre.

De acordo Yin Yip, a extração por solvente será transformadora para o setor de água, pois melhorará radicalmente a sustentabilidade no tratamento da água produzida, ajudando a eliminar os problemas de poluição das salmouras e a criar água mais limpa e utilizável para o nosso planeta.

Combate à escassez de água doce

Esse tipo de projeto deve viabilizar a dessalinização em lugares com alta quantidade de água salgada e escassez de água doce. Diante de tantos problemas ambientais modernos, uma técnica mais acessível tende a ser muito interessante, desde que bem administrada.

A abordagem da pesquisa ainda pode resolver outros problemas decorrentes dos métodos de dessalinização atuais, como elevado gasto financeiro e energético. Ela também permite que suas etapas sejam realizadas de modo sustentável: a energia pode ser obtida pelo calor residual industrial e de painéis solares, por exemplo. Até que tudo isso aconteça, o grupo de especialistas testará a técnica em campo e depois fará os ajustes necessários.

A tecnologia pode ter implicações enormes para o futuro, tanto para o tratamento de águas residuais como para a criação de água potável adequada ao consumo humano.