As tecnologias de dessalinização de alta temperatura podem reduzir com eficiência as concentrações de um elemento químico na água do mar para torná-la um substituto eficaz para a água doce. A pesquisa sobre como o elemento boro evapora pode resultar em água potável e de irrigação de melhor qualidade.

O boro é um mineral encontrado em concentrações de 0,001-100 miligramas por litro na água doce subterrânea e superficial, mas em concentrações mais altas na água do mar (em média 4,5 mg / l). A exposição a altas doses de boro pode levar a anormalidades nos sistemas fetal e reprodutivo humano. Embora o boro seja essencial para o crescimento da planta, altas concentrações no solo podem danificar colheitas sensíveis.

Países ao redor do mundo regulamentam a quantidade de boro permitida na água potável e de irrigação, dependendo de sua principal fonte de água, seja água doce ou do mar. "Países do Conselho de Cooperação do Golfo, incluindo a Arábia Saudita, têm padrões rigorosos, permitindo uma concentração máxima de boro de 0,5 mg / l em sistemas de distribuição de água potável, "diz Alla Alpatova, um pós-doutorado na KAUST. Para melhorar a remoção de boro durante a dessalinização da água, Alpatova e seus colegas procuraram entender o que acontece quando a água do mar passa por um dos dois processos de dessalinização relacionados à temperatura usados ​​atualmente.

Multi-stage flash (MSF) é uma tecnologia de dessalinização que envolve o aquecimento de água e a condensação do vapor resultante por meio de estágios incrementais. A destilação por membrana de intervalo de ar (AGMD) envolve o transporte de vapor d'água através de uma membrana para ser resfriado e condensado no outro lado. Para descobrir como os vários componentes da água do mar afetaram a remoção de boro, a equipe comparou o que aconteceu com a água do mar e com uma solução de ácido bórico quando foram processadas por meio dessas duas tecnologias.

Eles descobriram que o boro começa a evaporar da solução a uma temperatura de cerca de 55 ° C. Conforme a temperatura aplicada aos sistemas aumentou, a quantidade de boro evaporado da água do mar também aumentou. "Mas, embora o boro seja volátil em altas temperaturas, ambas as tecnologias de dessalinização foram eficazes na redução de suas concentrações em água dessalinizada abaixo do padrão saudita de 0,5 mg / l, mesmo em temperaturas da água do mar superiores a 100 ° C, "diz Alpatova.

Os resultados mostram o potencial dessas tecnologias para reduzir as concentrações de contaminantes perigosos na água do mar. Entender como eles afetam a evaporação e a remoção do boro pode ajudar a melhorar esses métodos. O destino de outros produtos químicos voláteis na água do mar também precisa ser investigado, adiciona Alpatova.

A equipe está agora trabalhando em uma configuração de destilação por membrana em escala piloto para otimizar o design do sistema e a eficiência de custos. Eles irão colaborar com parceiros industriais para testá-lo em grande escala em condições reais de dessalinização.