p O revestimento de polieletrólito removível evita a incrustação biológica nas membranas de dessalinização e evita a necessidade de produtos químicos prejudiciais para limpar os sistemas de dessalinização de água do mar. Crédito:© 2020 KAUST; Xavier Pita
p Um revestimento removível que pode ser usado para limpar as membranas de dessalinização foi desenvolvido pelos pesquisadores da KAUST. O revestimento atóxico pode fornecer uma alternativa mais segura e eficiente para produtos químicos prejudiciais usados para limpar sistemas de osmose reversa para dessalinização de água do mar. p O processo de dessalinização por osmose reversa usa pressão para filtrar a água do mar através de uma membrana semipermeável para produzir água potável. Embora a técnica seja mais eficiente em termos de energia do que outras abordagens de dessalinização, seu desempenho pode ser prejudicado pelo crescimento de bactérias e outros microorganismos na superfície da membrana.
p "Este biofilme cria uma camada que não permite que a água passe tão facilmente, “diz Maria Fernanda Nava-Ocampo, um Ph.D. estudante sob a supervisão de Johannes Vrouwenvelder. "Um dos maiores problemas de todos os métodos atuais para controlar a bioincrustação é que eles não removem completamente o biofilme do sistema de membrana, resultando em incrustação permanente. Isso causa elevado consumo de energia e descarte de produtos químicos de controle no mar. "
p Embora outros revestimentos sejam geralmente feitos de produtos químicos prejudiciais, o novo revestimento de polieletrólito evita a necessidade de ligantes tóxicos para anexar à membrana. Também pode ser lavado com segurança para fora do sistema com salmoura e aumento do fluxo, deixando a superfície da membrana livre de biofilme.
p "A vantagem do nosso revestimento é que ele se fixa à superfície por meio de interações eletrostáticas, então não temos que usar produtos químicos, "diz Nava-Ocampo." Também não precisamos pré-tratar a membrana para revesti-la. A membrana fica no sistema e nós apenas passamos o revestimento pelo mesmo fluxo de corrente usado para a dessalinização. ”
p A equipe testou o revestimento que criaram usando um simulador de incrustação de membrana, um pequeno dispositivo que imita as condições em usinas de dessalinização por osmose reversa. Eles circularam o revestimento pelo sistema cinco vezes para estabelecer camadas na superfície da membrana e adicionaram nutrientes biodegradáveis para estimular o crescimento do biofilme.
p Depois de oito dias, os pesquisadores lavaram o sistema com um forte fluxo de solução salina alta por 24 horas para remover o revestimento. A equipe comparou o desempenho da membrana revestida com um controle não revestido.
p Usando microscopia eletrônica de transmissão, os pesquisadores descobriram que o revestimento permaneceu estável em água salgada, tornando-o adequado para dessalinização de água do mar. Ao aumentar a força do fluxo de água e a salinidade da água, a equipe foi capaz de remover com sucesso o revestimento e o biofilme anexado da membrana.
p Após este processo de limpeza, o fluxo de líquido através da membrana revestida foi duas vezes maior do que o controle não revestido.
p "Isso mostrou que nossa técnica tem melhor potencial de limpeza, "diz Nava-Ocampo." O próximo passo é torná-lo mais eficiente e durável em escalas maiores. "