p A cristalização de salmoura movida a energia solar pode aliviar os impactos ambientais da dessalinização da água do mar. p Tratar a salmoura residual usando um cristalizador autolimpante que funciona com energia solar pode ser uma maneira ecologicamente correta e eficiente de tornar a dessalinização da água do mar mais sustentável.

p Em regiões desérticas, a dessalinização da água do mar fornece água doce essencial para beber e para a agricultura. Um grande problema é que o processo gera grandes quantidades de salmoura concentrada que muitas vezes é lançada em lagos e rios próximos ou de volta ao mar, prejudicando a vegetação e a vida marinha. "Com regulamentos ambientais mais rígidos e maior conscientização pública, há pressão para tratar a salmoura com descarga de líquido zero, "diz Chenlin Zhang, um Ph.D. estudante em KAUST. Isso significa extrair até a última gota de água, deixando para trás cristais minerais sólidos que podem ser aproveitados para outros usos.

p A cristalização atualmente requer recipientes resistentes à corrosão caros e grandes quantidades de energia para ferver a salmoura ou grandes áreas de terra como tanques de evaporação dedicados. Cristalizadores solares que usam materiais fototérmicos para converter a luz solar em calor estão ganhando popularidade, mas têm desempenho limitado porque acumulam cristais de sal, que reduzem a absorção de luz na superfície.

p Para resolver isso, uma equipe liderada por Peng Wang construiu um cristalizador tridimensional que separa o material fototérmico da salmoura usando alumínio altamente condutor. A luz solar entra no topo aberto de uma coluna quadrada e um revestimento fototérmico na parede interna transfere o calor através de uma folha de alumínio para as paredes externas. Uma membrana porosa enrolada no exterior absorve a salmoura de um reservatório abaixo e espalha-a pela superfície. O calor evapora a água e os cristais de sal se acumulam do lado de fora, deixando a parede interna limpa.

p "O sal acumulado pode ser facilmente raspado à mão ou deixado acumular o suficiente para eventualmente cair sob seu próprio peso, "explica Zhang." Essa autolimpeza pode ser muito útil em sistemas em escala industrial. "

p Seu dispositivo funcionou bem em soluções experimentais de sal, mas quando testado na água do Mar Vermelho, as taxas de evaporação diminuíram quase a zero e os cristais de magnésio obstruíram os poros.

p A equipe de Wang resolveu isso adicionando uma pequena quantidade de ácido nitrilotriacético, um inibidor de cristalização barato e biodegradável, à salmoura não tratada. "Nossa estratégia pode resolver o problema de longa data de incrustação de sal em cristalizadores convencionais e é uma forma promissora de tratar a salmoura com descarga líquida zero, "diz Wang.

p Quando alimentado por luz solar artificial, seu cristalizador tratou salmoura do Mar Vermelho continuamente por 288 horas, evaporação da água a uma taxa horária de 2,42 quilogramas por metro quadrado de superfície. Quando alimentado por luz solar real no telhado de um edifício residencial em KAUST, evaporou 48 quilogramas de água por dia por metro quadrado de superfície, apesar das horas de escuridão.

p A equipe de Wang está trabalhando em melhorias para tornar seu cristalizador movido a energia solar comercialmente escalável. “Também vamos investigar a recuperação de minerais úteis, como magnésio e potássio, dos sais sólidos e revelar o verdadeiro valor da salmoura residual, " ele adiciona.