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Novo método remove o chumbo da água potável
Engenheiros desenvolveram uma abordagem de baixo custo e eficiência energética para o tratamento de água contaminada com metais pesados
Engenheiros do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT), nos Estados Unidos, desenvolveram uma nova abordagem para remover chumbo ou outros contaminantes de metais pesados da água, em um processo que eles disseram ser muito mais eficiente em termos de energia do que qualquer outro sistema usado atualmente, embora haja outros em desenvolvimento que chegam perto. Em última análise, o método pode ser usado para tratar suprimentos de água contaminada com chumbo em casa ou para tratar água contaminada de alguns processos químicos ou industriais.
O novo sistema é o mais recente em uma série de aplicações baseadas em descobertas iniciais de seis anos atrás por membros da mesma equipe de pesquisa, inicialmente desenvolvido para dessalinização de água do mar ou água salobra, e posteriormente adaptado para remover compostos radioativos da água de resfriamento de instalações de energia nuclear. A nova versão é o primeiro método que pode ser aplicável para o tratamento de abastecimento de água doméstico, bem como usos industriais.
As descobertas foram publicadas na revista científica Environmental Science and Technology – Water, em um artigo dos estudantes de pós-graduação do MIT Huanhuan Tian, Mohammad Alkhadra e Kameron Conforti, e do professor de Engenharia Química Dr. Martin Bazant.
“É notoriamente difícil remover o metal pesado tóxico que é persistente e está presente em muitas fontes de água diferentes. Obviamente, existem métodos concorrentes hoje que fazem essa função, então é uma questão de qual método pode fazer isso a um custo mais baixo e mais confiável”, disse Mohammad Alkhadra.
“O maior desafio na tentativa de remover o chumbo é que ele geralmente está presente em pequenas concentrações, amplamente excedidas por outros elementos ou compostos. Por exemplo, o sódio está tipicamente presente na água potável em uma concentração de dezenas de partes por milhão, enquanto o chumbo pode ser altamente tóxico em apenas algumas partes por bilhão. A maioria dos processos existentes, como osmose reversa ou destilação, remove tudo de uma vez”, explicou Mohammad Alkhadra. “Isso não só consome muito mais energia do que seria necessário para uma remoção seletiva, mas é contraproducente, uma vez que pequenas quantidades de elementos como sódio e magnésio são realmente essenciais para uma água potável saudável”, continuou o pesquisador.
A nova abordagem usa um processo chamado eletrodiálise de choque, no qual um campo elétrico é usado para produzir uma onda de choque dentro de um material poroso eletricamente carregado que transporta a água contaminada. A onda de choque se propaga de um lado para o outro conforme a tensão elétrica aumenta, deixando para trás uma zona onde os íons metálicos são esgotados e separando o fluxo de alimentação em fluxo com sais e fluxo de água potável. O processo resulta em uma redução de 95% do chumbo do fluxo de água potável de saída.
Em princípio, “isso torna o processo muito mais barato, porque a energia elétrica que você está colocando para fazer a separação está realmente indo atrás da meta de alto valor, que é o chumbo. Você não está desperdiçando muita energia removendo o sódio”, explicou o professor Martin Bazant. Como o chumbo está presente em uma concentração tão baixa, “não há muita corrente envolvida na remoção desses íons, então esta separação pode ser feita de uma maneira muito econômica”.
O processo ainda tem suas limitações, pois só foi demonstrado em pequena escala de laboratório e em taxas de fluxo bastante lentas. Aumentar a escala do processo para torná-lo prático para uso doméstico exigirá mais pesquisas e os usos industriais em larga escala levarão ainda mais tempo. Mas pode ser prático dentro de alguns anos para alguns sistemas caseiros, concluiu o professor Martin Bazant.
Acesse o resumo do artigo científico (em inglês).
Acesse a notícia completa na página do MIT (em inglês).
Fonte: MIT News Office. Imagem: Ecuen Images via Pexels.
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