Uma equipe de pesquisa liderada pelo professor Yongwon Seo da Escola de Pós-Graduação em Neutralidade de Carbono da UNIST revelou um método altamente eficiente para dessalinizar a água do mar usando a tecnologia de dessalinização à base de hidrato (HBD). Espera-se que a descoberta tenha implicações de longo alcance para a aplicação de técnicas de dessalinização à base de hidratos, com a capacidade de calcular temperaturas ideais para maior eficiência.



O artigo foi publicado na revista Water Research .

A tecnologia de dessalinização de hidratos, conhecida por sua capacidade de produção de água doce ecologicamente correta, oferece uma solução de baixo consumo de energia que pode ser usada com eficácia no tratamento de altas concentrações de salmoura ou água contaminada. Aproveitando o fenômeno onde impurezas, incluindo sais, são expelidas durante a formação de hidratos a partir de salmoura ou água contaminada, pode-se obter água limpa.

Neste estudo, a equipe de pesquisa mediu experimentalmente as propriedades termodinâmicas do hidrato de ciclopentano e avaliou a eficiência da técnica de dessalinização de hidrato com base nessas medições. Eles também propuseram um novo método de cálculo para prever a temperatura que maximiza a eficiência da dessalinização.

“Quando condições específicas são atendidas após a adição de ciclopentano, um líquido volátil incolor, à salmoura, forma-se o hidrato de ciclopentano, consistindo de água pura”, explicou o professor Seo. "Medimos experimentalmente as propriedades termodinâmicas deste hidrato de ciclopentano para aplicá-lo em processos de dessalinização."

Com base em seus experimentos, a equipe de pesquisa calculou o rendimento máximo de água do hidrato de ciclopentano sob várias condições. A eficiência foi determinada com base no rendimento máximo de água e na energia térmica necessária para o resfriamento durante o processo de dessalinização do hidrato. Uma equação relacional termodinâmica foi desenvolvida para identificar a temperatura na qual a eficiência máxima pode ser alcançada para cada concentração de salmoura.

Por exemplo, quando a técnica de dessalinização por hidrato é aplicada à salmoura com concentrações iniciais de sal de 3,5% em peso e 5% em peso, a equação relacional calcula as temperaturas ótimas de eficiência energética como 273,4 K e 271,5 K, respectivamente. Os rendimentos máximos de água correspondentes são 67% e 61,1%. Esta pesquisa fornece um critério crucial para otimizar a eficiência dos processos de dessalinização do mundo real.

Junghoon Mok, o primeiro autor do estudo, enfatizou a importância desta pesquisa, afirmando:“Espera-se que este estudo otimize o consumo de energia em processos de tratamento de salmoura de alta concentração usando técnicas de hidrato de água doce”. Ele acrescentou:"A abordagem proposta não é aplicável apenas à dessalinização à base de hidrato, mas também é promissora para a tecnologia de dessalinização do tipo congelamento."

Mais informações: Junghoon Mok et al, Investigação do rendimento máximo teórico de água e temperatura com eficiência otimizada para dessalinização à base de hidrato de ciclopentano, Water Research (2023). DOI:10.1016/j.waters.2023.120707
Informações do diário: Pesquisa Hídrica

Fornecido pelo Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia de Ulsan