PESQUISADORES DESCOBREM UMA MANEIRA EFICIENTE E SUSTENTÁVEL DE FILTRAR SAL E ÍONS METÁLICOS DA ÁGUA.

Com dois bilhões de pessoas em todo o mundo sem acesso a água potável limpa e segura, a pesquisa conjunta da Universidade de Monash, CSIRO e da Universidade do Texas em Austin, publicada na revista Sciences Advances, pode oferecer uma nova solução inovadora.

Tudo se resume às redes metalorgânicas (MOFs), um incrível material de última geração que possui a maior área de superfície interna de qualquer substância conhecida. Os cristais, semelhante a esponjas, podem ser usados para capturar, armazenar e liberar compostos químicos. Neste caso, o sal e os íons na água do mar.

Dr. Huacheng Zhang, Professor Huanting Wang, Professor Associado Zhe Liu e sua equipe na Faculdade de Engenharia da Universidade de Monash, em Melbourne, na Austrália, em colaboração com a Dra. Anita Hill da CSIRO e o Professor Benny Freeman, do Departamento de Engenharia Química da McKetta na Universidade do Texas em Austin, descobriram recentemente que as membranas MOF podem imitar a função de filtragem, ou “seletividade de íons”, de membranas celulares orgânicas.

Com um aprofundamento, essas membranas têm potencial significativo para desempenhar a dupla função de remover sais da água do mar e separar os íons metálicos de uma forma altamente eficiente e econômica, oferecendo uma nova abordagem tecnológica revolucionária para as indústrias de água e mineração.

Atualmente, as membranas de osmose reversa são responsáveis ​​por mais da metade da capacidade de dessalinização do mundo e da última etapa da maioria dos processos de tratamento de água, contudo, essas membranas têm espaço para melhoria em um fator de 2 a 3 no consumo de energia. Eles não operam nos princípios da desidratação de íons, ou do transporte seletivo de íons em canais biológicos, o tema do Prêmio Nobel 2003 de Química concedido a Roderick MacKinnon e Peter Agre e, portanto, tem limitações significativas.

Na indústria de mineração, os processos de membrana estão sendo desenvolvidos para reduzir a poluição da água, bem como para a recuperação de metais valiosos. Por exemplo, as baterias de íon de lítio são agora a fonte de energia mais popular para dispositivos eletrônicos móveis, no entanto, com as taxas de consumo atuais, há uma demanda crescente que requer a produção de lítio a partir de fontes não tradicionais, como recuperação de água salgada e de fluxo de resíduos. Se economicamente e tecnologicamente viável, a extração direta e a purificação do lítio de um sistema líquido tão complexo teriam profundos impactos econômicos.

Essas inovações agora são possíveis graças a esta nova pesquisa. O professor da Universidade de Monash, Huanting Wang, disse: “Podemos usar nossas descobertas para enfrentar os desafios da dessalinização da água. Em vez de confiar nos atuais processos, caros e que demandam intenso uso de energia, essa pesquisa abre o potencial de remoção de íons de sal da água de uma forma muito mais eficiente e ambientalmente sustentável.

“Além disso, este é apenas o começo do potencial para este fenômeno. Continuaremos pesquisando como a seletividade de íons de lítio dessas membranas pode ser aplicada. Os íons de lítio são abundantes na água do mar, então isso tem implicações para o setor de mineração que, atualmente, usa tratamentos químicos ineficientes para extrair lítio de rochas e salmoura. A demanda global por lítio, necessário na fabricação de aparelhos eletrônicos e baterias, é muito alta. Essas membranas oferecem a possibilidade de uma maneira muito eficaz de extração de íons de lítio da água do mar, um recurso abundante e facilmente acessível”.

Com base na crescente compreensão científica dos MOFs, a Dra. Anita Hill, da CSIRO, disse que a pesquisa oferece outro potencial uso real para este material de próxima geração. “A perspectiva de usar MOFs para filtragem de água sustentável é incrivelmente excitante de uma perspectiva pública, ao mesmo tempo em que oferece uma melhor maneira de extrair íons de lítio para atender a demanda global poderia criar novas indústrias para a Austrália”, disse o Dr. Hill.

Na Universidade do Texas em Austin, o professor Benny Freeman, diz: “A água produzida nos campos de gás de xisto no Texas é rica em lítio. Conceitos avançados na separação de materiais, como este, poderiam transformar esses resíduos em uma oportunidade de recuperação de recursos. Estou muito grato ter tido a oportunidade de trabalhar com esses distintos colegas da Monash e do CSIRO.

Fonte: Climatografia Geografica