Converter a água do mar em água doce é importante em países com escassez de água. Para esse processo, certas partículas carregadas - conhecidas como íons - precisam ser removidas da água. Contudo, alguns íons são difíceis de remover da água devido às suas propriedades químicas. Pesquisas recentes feitas por cientistas de Israel e da Holanda estão ajudando a melhorar esse processo de remoção de íons.

Os pesquisadores foram capazes de prever o comportamento dos íons de boro durante o processamento da água e, assim, simplificar sua remoção. O estudo está disponível online no Proceedings of the National Academy of Sciences ( PNAS ) Muitos íons prejudiciais ou valiosos na água do mar, água salobra ou água doce são anfotéricas:suas propriedades variam com o pH. "É difícil remover essas partículas da água com tecnologias de membrana padrão, "diz Jouke Dykstra, Professor Assistente do Departamento de Tecnologia Ambiental da Wageningen University &Research. "É preciso adicionar certos produtos químicos para controlar o pH. Mas queremos evitar isso o máximo possível:há uma forte tendência de usar menos produtos químicos."

Dessalinização de água do mar

Como um exemplo deste processo de remoção de íons, Dykstra se refere à dessalinização da água do mar. Isso está acontecendo em todo o mundo em locais com escassez de água potável. Por exemplo, muitos países ao redor do Mediterrâneo usam água do mar dessalinizada para irrigação. "Mas a água do mar também contém boro, que é tóxico em altas concentrações e inibe o crescimento das plantas. Obviamente, este é um problema para irrigação, e é por isso que estamos procurando novas maneiras de remover o boro e outros íons da água do mar. "A dessalinização está se tornando cada vez mais importante devido à seca em muitas regiões. Dykstra diz que" novas tecnologias são necessárias para continuar a atender à demanda por água doce , não apenas no Mediterrâneo e no Oriente Médio, mas também na Holanda. "

Os pesquisadores de Wageningen estão trabalhando neste desafio junto com colegas do Technion - Instituto de Tecnologia de Israel, e de Wetsus - o Centro Europeu de Excelência para Tecnologia Sustentável da Água em Leeuwarden. Juntos, eles desenvolveram um novo modelo teórico do comportamento do boro durante um processo conhecido como deionização capacitiva. Este é um emergente, técnica sem membrana para tratamento de água e dessalinização usando microporos, eletrodos de fluxo contínuo Quando uma corrente elétrica é aplicada, os íons são adsorvidos aos eletrodos e, portanto, removidos da água. Dykstra:"Somos os primeiros a desenvolver um modelo teórico que nos permite prever esse comportamento e usá-lo em nossa vantagem."

Design totalmente novo

Os pesquisadores israelenses e holandeses descobriram que tais sistemas requerem um design completamente novo. Por exemplo, eles demonstraram teoricamente e experimentalmente que a água tem que fluir do eletrodo positivo para o negativo, e não o contrário, como agora é de costume. "Nossa pesquisa mostrou que um bom modelo teórico é essencial para controlar com eficácia esses processos químicos complexos, "conclui Dykstra." Esta abordagem oferece muitas possibilidades interessantes. Você também pode usar este modelo para outros desafios no tratamento de águas residuais, incluindo a remoção de arsênio ou pequenas moléculas orgânicas, tais como resíduos de drogas ou herbicidas. "