A indústria de dessalinização em rápido crescimento produz água para beber e para a agricultura nas áridas regiões costeiras do mundo. Mas deixa para trás como produto residual uma grande quantidade de salmoura altamente concentrada, que geralmente é descartado despejando-o de volta no mar, um processo que requer sistemas de bombeamento caros e que deve ser gerenciado com cuidado para evitar danos aos ecossistemas marinhos. Agora, engenheiros do MIT dizem que encontraram uma maneira melhor.

Em um novo estudo, eles mostram que, por meio de um processo bastante simples, o material residual pode ser convertido em produtos químicos úteis - incluindo aqueles que podem tornar o próprio processo de dessalinização mais eficiente.

A abordagem pode ser usada para produzir hidróxido de sódio, entre outros produtos. Também conhecido como soda cáustica, o hidróxido de sódio pode ser usado para pré-tratar a água do mar que vai para a planta de dessalinização. Isso muda a acidez da água, o que ajuda a prevenir o entupimento das membranas usadas para filtrar a água salgada - uma das principais causas de interrupções e falhas em instalações típicas de dessalinização por osmose reversa.

O conceito é descrito hoje na revista. Catálise Natural e em dois outros artigos do cientista pesquisador do MIT Amit Kumar, professor de engenharia mecânica John. H. Lienhard V, e vários outros. Lienhard é o professor de Água e Alimentos da Jameel e diretor do Laboratório de Sistemas de Água e Alimentos Abdul Latif Jameel.

"A própria indústria de dessalinização usa bastante disso, "Kumar diz do hidróxido de sódio." Eles estão comprando, gastar dinheiro com isso. Então, se você puder fazer isso in situ na fábrica, isso poderia ser uma grande vantagem. "A quantidade necessária nas próprias plantas é muito menor do que o total que poderia ser produzido a partir da salmoura, portanto, também há potencial para ser um produto vendável.

O hidróxido de sódio não é o único produto que pode ser feito a partir da salmoura residual:outro produto químico importante usado por usinas de dessalinização e muitos outros processos industriais é o ácido clorídrico, que também pode ser facilmente feito no local a partir da salmoura residual usando métodos de processamento químico estabelecidos. O produto químico pode ser usado para limpar peças da planta de dessalinização, mas também é amplamente utilizado na produção de produtos químicos e como fonte de hidrogênio.

Atualmente, o mundo produz mais de 100 bilhões de litros (cerca de 27 bilhões de galões) por dia de água da dessalinização, que deixa um volume semelhante de salmoura concentrada. Muito disso é bombeado de volta para o mar, e os regulamentos atuais exigem sistemas de emissários caros para garantir a diluição adequada dos sais. A conversão da salmoura pode, portanto, ser econômica e ecologicamente benéfica, especialmente porque a dessalinização continua a crescer rapidamente em todo o mundo. "A descarga ambientalmente segura de salmoura é gerenciável com a tecnologia atual, mas é muito melhor recuperar recursos da salmoura e reduzir a quantidade de salmoura liberada, "Lienhard diz.

O método de conversão da salmoura em produtos úteis usa processos químicos bem conhecidos e padrão, incluindo nanofiltração inicial para remover compostos indesejáveis, seguido por uma ou mais etapas de eletrodiálise para produzir o produto final desejado. Embora os processos sugeridos não sejam novos, os pesquisadores analisaram o potencial de produção de produtos químicos úteis a partir da salmoura e propuseram uma combinação específica de produtos e processos químicos que poderiam ser transformados em operações comerciais para aumentar a viabilidade econômica do processo de dessalinização, enquanto diminui seu impacto ambiental.

"Esta salmoura muito concentrada deve ser manuseada com cuidado para proteger a vida no oceano, e é um desperdício de recursos, e custa energia bombeá-lo de volta para o mar, "então, transformá-lo em uma mercadoria útil é uma situação em que todos ganham, Kumar diz. E o hidróxido de sódio é um produto químico tão onipresente que "todos os laboratórios do MIT têm algum, " ele diz, portanto, encontrar mercados para isso não deve ser difícil.

Os pesquisadores discutiram o conceito com empresas que podem estar interessadas na próxima etapa da construção de um protótipo de fábrica para ajudar a trabalhar a economia do processo no mundo real. "Um grande desafio é o custo - tanto o custo da eletricidade quanto o custo do equipamento, " nesta fase, Kumar diz.

A equipe também continua a estudar a possibilidade de extrair outros, materiais de baixa concentração da corrente de salmoura, ele diz, incluindo vários metais e outros produtos químicos, o que poderia tornar o processamento da salmoura um empreendimento ainda mais economicamente viável.