Pesquisadores brasileiros desenvolvem material potente para dessalinização de água salobra

Transformar água salgada em potável é, hoje, uma de nossas principais alternativas diante de um possível futuro sedento para toda a humanidade. Mas a dessalinização é também uma das mais caras.

Existem algumas formas de realizar o processo. Os dois principais métodos para filtrar a água marinha — a destilação e a osmose reversa — são custosos para desenvolver e fazer a manutenção. Além disso, a energia consumida nos processos é outro fator limitante para muitos países.

Um meio mais recente trazido dos Estados Unidos tem sido estudado por cientistas brasileiros, a deionização capacitativa, e pode deixar o processo bem mais em conta. Apesar de ainda não ser capaz de filtrar a água do mar, consegue transformar água salobra em potável sem utilizar muitos recursos energéticos.

O professor de engenharia química Luís Augusto Martins Ruotolo, da Universidade Federal de São Carlos (UFSCar), com sua equipe, vem testando o método. O grupo desenvolveu um dos materiais mais potentes e fundamentais para o processo, um carvão ativado, que pode ser feito com casca de coco ou até bagaço de cana-de-açúcar.

Um carvão especial

A equipe brasileira aposta no carvão resultante de um polímero condutor de eletricidade conhecido como polianina, que possui capacidade de retenção de elementos químicos quase seis vezes maior do que outros materiais do mercado. A descoberta rendeu um pedido de patente no Instituto Nacional de Propriedade Industrial (INPI) pela Agência de Inovação da UFSCar.

Na deionização capacitiva, o carvão ativado, produzido com qualquer material que contenha carbono em sua constituição, filtra o sal da água. Casca de coco, lignina, bagaço de cana de açúcar são alguns dos materiais testados. Para chegar à peça, os pesquisadores passam o material escolhido por um processo conhecido como carbonização. Diferente da combustão, a carbonização não utiliza oxigênio. A ideia não é queimar o objeto, mas retirar o gás de sua constituição.

Colocando o material em uma câmara de alta temperatura, ele sairá de lá totalmente carbonizado, com uma grande quantidade de poros, ideal para o método. Os gases que resultam do processo são muito poucos, explica Ruotolo. Depois da carbonização, os resíduos são borbulhados em água para depois serem tratados, evitando a contaminação do meio ambiente.

Com o material escolhido pronto, os pesquisadores o colocam entre dois eletrodos para ser ativado por uma pequena carga elétrica de no máximo 1,2 volts. “As pilhas comuns que compramos em supermercado têm voltagens maiores. Ou seja, é um gasto bem pequeno de energia”, esclarece.

O carvão ativado é então colocado na água e, com a carga elétrica, separa o cloreto de sódio da água. No momento, o método funciona apenas para concentrações de até 10 gramas de sal por litro — muito abaixo das concentrações de águas marinhas, que chegam a 35 gramas por litro. Mas o processo é ideal para águas salobra, as águas levemente salgadas que existem em mangues e em vários reservatórios subterrâneos espalhados pelo país.

“O método pode ser utilizado em locais de seca e que não possuem energia elétrica. O plano é colocar painéis solares para gerir a eletricidade necessária para ativação do carbono e, dessa forma, obter água potável sem muito custo para a manutenção do processo, algo que até hoje é um dos maiores problemas da osmose reversa”, afirma Ruotolo.

Entre membranas e vapores

Hoje, a osmose reversa é o método mais utilizado no mercado. Nele, membranas artificias com pequenos poros são responsáveis pela separação dos sais da água. Por meio de grandes pressões aplicadas no aparelho, é possível fazer a dessalinização tanto da água salobra quanto da marinha. Israel, por exemplo, tem as maiores plantas do mundo desse tipo de produção e o governo brasileiro também tem projetos para atender à região Nordeste dessa forma.

O outro método mais comum é conhecido como destilação. O processo se resume à evaporação da água marinha, que acaba deixando para trás os sais contidos em sua constituição. Depois, ela é condensada novamente à sua forma original. A destilação é o jeito mais caro de dessalinização, já que exige uma grande quantidade de energia para realizar o processo. É uma forma muito utilizada em países orientais, como Índia e Arábia Saudita.