Em 2025, dois terços da população mundial podem sofrer escassez de água doce. Para resolver este problema, pesquisadores da Universidade de Notre Dame identificaram um novo solvente - um líquido iônico - que melhora uma tecnologia emergente de dessalinização:extração direcional com solvente.

A extração direcional por solvente usa um solvente para extrair água doce de uma fonte salina com energia térmica de baixa temperatura. Isso significa que a técnica de extração pode potencialmente usar calor residual, ou calor produzido como subproduto de outro trabalho, e calor solar.

"O problema com a atual técnica de extração direcional por solvente é que os solventes usados ​​anteriormente têm eficiência muito baixa e a quantidade de água doce sendo extraída é limitada, "disse Tengfei Luo, professor do Departamento de Engenharia Aeroespacial e Mecânica e autor correspondente do estudo. "O novo líquido iônico que descobrimos é 10 vezes mais eficiente do que outros solventes usados ​​para a técnica."

Publicado em um estudo de Nature Communications , Os pesquisadores da Notre Dame descobriram que a dessalinização por extração com solvente direcional usando o novo líquido iônico consome energia semelhante para reverter a osmose e muito menos energia do que a dessalinização térmica. ambos são os principais métodos de dessalinização. Quando comparado a esses outros métodos, o benefício de usar extração de solvente direcional é que não requer uma membrana, o que pode ser caro, ou energia térmica de alta temperatura.

Para encontrar o material mais eficaz, os pesquisadores projetaram, sintetizou e testou uma série de líquidos iônicos, guiado por simulações moleculares, para entender qual solvente teve melhor desempenho na dessalinização e por quê.

"Os líquidos iônicos fornecem um excelente, estrutura sinteticamente flexível para ajustar as propriedades físicas de solventes direcionais, tornando-os candidatos ideais para tais aplicações de tarefas específicas, "disse Brandon Ashfeld, professor associado do Departamento de Química e Bioquímica e coautor do estudo.

Em seguida nesta pesquisa, a equipe irá considerar maneiras de reduzir o custo do líquido iônico e como aumentar sua produção. Eles também considerarão como projetar um sistema contínuo para aumentar a escala de seus experimentos originais.

"Agora que encontramos um líquido iônico que demonstrou melhorar a produtividade da extração de solvente direcional como uma técnica de dessalinização, existe um potencial definitivo para esta tecnologia ser aplicada no mundo real, "disse Luo.

"O potencial de líquidos iônicos para servir como solventes direcionais em extrações de solventes direcionais pode alterar drasticamente nossas abordagens atuais para purificar os recursos hídricos que são essenciais para garantir a sustentabilidade ambiental, "disse Ashfeld.