domingo, 4 de agosto de 2019

Cientistas descobrem nova maneira, mais barata, de dessalinizar a água

O desafio de garantir o abastecimento regular de água doce levou muitas cidades do mundo a construírem centrais dessalinizadoras, levando componentes minerais da água salgada. Mas o processo pode ser caro e complexo. Agora, os cientistas do Berkeley Lab podem ter encontrado uma maneira de baixar esses custos e simplificar o processo.



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Dispositivo remove quase 100% do sal da água do mar usando energia solar


Os cientistas investigaram como tornar a dessalinização menos cara e descobriram regras de projeto promissoras para o fabrico de líquidos iônicos “termicamente sensíveis” para separar a água do sal. O trabalho foi publicado na revista Nature Communications Chemistry.
Útil em osmose dianteira para separar os contaminantes da água, os líquidos iônicos são um sal líquido que se liga à água. Melhor ainda são líquidos iônicos termicamente responsivos, já que eles usam energia térmica em vez da eletricidade, o que é necessário para a dessalinização por osmose reversa convencional (RO).
O novo estudo do Berkeley Lab estudou as estruturas químicas de vários tipos de líquido iônico / água para determinar qual o que funcionaria melhor.
O nosso estudo mostra que o uso de calor“ livre ”de baixo custo, como calor geotérmico, solar ou calor residual industrial gerado por máquinas industriais combinado com líquidos iônicos termicamente responsivos poderia compensar uma grande fração dos custos que vão para as atuais tecnologias de dessalinização de RO que dependem exclusivamente da eletricidade ”, disse Robert Kostecki, coautor do estudo.





Kostecki fez parceria com o coautor correspondente Jeff Urban para investigar o comportamento de líquidos iônicos na água a nível molecular. Usando técnicas de espectroscopia de ressonância magnética nuclear, espalhamento de luz dinâmico e simulação de dinâmica molecular, a equipe fez uma descoberta inesperada.
De acordo com Urban, acreditou-se por muito tempo que uma separação efetiva de líquidos iônicos dependia da proporção geral entre os componentes orgânicos (partes do líquido que não eram carregadas positiva ou negativamente) e seus íons carregados positivamente. Mas, como parte de sua pesquisa, a equipe de Berkeley descobriu que o número de moléculas de água que um líquido iônico pode separar da água do mar depende da proximidade de seus componentes orgânicos a seus íons carregados positivamente.
"Esse resultado foi completamente inesperado", disse Urban. “Com isso, agora temos regras de projeto para as quais os átomos em líquidos iônicos estão fazendo o trabalho duro na dessalinização.”



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Água engarrafada com milhares de partículas de microplásticos


Graças à investigação, uma tecnologia de osmose reversa baseada em membranas, já com algumas décadas, está agora ressurgindo. Existem 11 centrais de dessalinização na Califórnia, e existem mais em projeto. Os cientistas do Berkeley Lab estão procurando uma gama de tecnologias para melhorar a confiabilidade do sistema de água dos EUA.
"O nosso estudo é um passo importante para reduzir o custo da dessalinização", disse Kostecki. “É também um ótimo exemplo do que é possível no sistema nacional de laboratório, onde colaborações interdisciplinares entre as ciências básicas e aplicadas podem levar a soluções criativas para problemas difíceis que beneficiam as gerações futuras.”
À medida que a crise climática continua cobrando seu preço, a disponibilidade de água está se tornando um problema grave em muitas partes do mundo. Tecnologias como essa oferecem uma nova esperança para resolver esses problemas




Água engarrafada com milhares de partículas de microplásticos


Fonte//Zmescience










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