Engenheiros da Universidade de Illinois deram um passo à frente no desenvolvimento de um processo de dessalinização de água salgada que é potencialmente mais barato do que osmose reversa e utiliza tecnologia de bateria. Em seu estudo, os pesquisadores estão se concentrando em novos materiais que possam tornar a dessalinização de águas salobras economicamente desejável e eficiente em termos de energia.

A necessidade de uma tecnologia prática de dessalinização está aumentando no contexto da mudança climática global. Regiões costeiras, onde o aumento da água do mar pode invadir e contaminar os aquíferos subterrâneos, apresentam apenas uma área de preocupação. À medida que aumenta a demanda por fontes decrescentes de água limpa, a necessidade de dessalinização de água salobra de baixa salinidade de fontes interiores e industriais aumentará, disseram os pesquisadores.

O professor de ciência mecânica e engenharia de Illinois, Kyle Smith e seus co-autores publicaram um estudo que demonstra a viabilidade dessa tecnologia semelhante a uma bateria no jornal Electrochimica Acta .

Em um estudo anterior, Smith e seus co-autores usaram modelagem teórica para mostrar que a tecnologia usada em baterias de íons de sódio pode dessalinizar a água do mar com eficiência. Sua teoria afirma que, ao usar eletrodos que contêm íons de sódio e cloreto, o sal é retirado e mantido em uma câmara separada da água purificada.

"Em nosso novo estudo, construímos e experimentamos um dispositivo semelhante a uma bateria que usa eletrodos feitos de um material diferente. Esse material pode remover da água salobra não apenas íons de sódio, mas também de potássio, cálcio, magnésio e outros, "Disse Smith." Isso é importante porque as águas salgadas e salobras não contêm apenas cloreto de sódio. Muitas vezes está em uma mistura com outros sais, como potássio, cloreto de cálcio e manganês. "

O novo material é um análogo químico do composto azul da Prússia - o pigmento intenso usado em tintas para projetos. Ele age pegando e mantendo íons carregados positivamente como o sódio em sua estrutura cristalina, Smith disse.

"A competição entre a taxa de difusão do íon carregado positivamente dentro da estrutura do cristal e o volume no qual os íons podem ser armazenados cria uma estrutura semelhante a uma trilha, "Smith disse." Eles entram facilmente, mas não podem sair. "

Existem outros materiais que podem garantir íons positivos, mas o análogo do azul da Prússia tem um benefício adicional - sua fonte é potencialmente muito barata.

“Para que uma tecnologia como essa seja economicamente viável, precisa ser barato e, idealmente, têm algum benefício de valor agregado, "Disse Smith." Ao mostrar que nosso dispositivo funciona bem com águas de salinidade mais baixa, a porta para uso com águas salobras interiores e possivelmente águas residuais industriais foi aberta. "

Smith e seus co-autores mostram que a quantidade de remoção de sal é suficiente para demonstrar seu conceito usando água salobra. Contudo, Mais pesquisas são necessárias para determinar como a remoção de sais da água do mar de alta salinidade e das águas residuais afetará essa eficiência energética.