Os pesquisadores estão desenvolvendo um novo tipo de membrana destinada a dessalinizar a água do mar e capturar simultaneamente o dióxido de carbono do oceano. A equipe, liderada pela professora assistente Katherine Hornbostel da Escola de Engenharia Swanson da Universidade de Pittsburgh, recebeu uma doação de US$ 1,4 milhão da Administração Oceânica e Atmosférica Nacional (NOAA) e do Escritório de Pesquisa Naval (ONR) para desenvolver este inovador membrana.
Os pesquisadores estão explorando o uso de grupos químicos especializados revestidos em membranas de dessalinização, que podem efetivamente liberar gás dióxido de carbono, permitindo sua captura, armazenamento ou reutilização. A equipe, que inclui membros da Universidade Estadual do Arizona, da Universidade da Califórnia, Irvine, e do Laboratório Nacional de Energia Renovável (NREL), pretende demonstrar a viabilidade desta abordagem.
“Remover o dióxido de carbono do oceano é um desafio, mas o uso de tecnologias semelhantes existentes para a dessalinização da água do mar pode torná-lo mais viável”, diz Hornbostel. "Estamos procurando uma solução alternativa que seja eficiente em termos energéticos e econômica."
Métodos comuns para captura direta do oceano dependem de células eletroquímicas. Embora eficazes na remoção de dióxido de carbono, esses métodos consomem muita energia e são caros. Hornbostel e sua equipe pretendem demonstrar que, ao revestir membranas de dessalinização com grupos químicos especiais, o dióxido de carbono pode ser liberado, capturado, armazenado ou reutilizado de forma eficiente, semelhante ao processo de abertura de uma bebida carbonatada.
Em comparação com métodos mais tradicionais que envolvem a separação eletroquímica da água do mar em fluxos alcalinos e ácidos, a abordagem da equipe requer significativamente menos energia elétrica para a remoção de dióxido de carbono.
No entanto, a equipe primeiro precisa determinar qual membrana é mais adequada para o processo de borbulhamento. Eles estudarão membranas de osmose reversa (RO) e nanofiltração (NF). As membranas de nanofiltração têm menores requisitos de energia, mas menores taxas de remoção de dióxido de carbono, enquanto as membranas RO têm maiores taxas de remoção de dióxido de carbono, mas maiores requisitos de energia.
“Planejamos realizar uma avaliação técnico-econômica que nos permitirá comparar essas duas opções e determinar qual delas é mais escalável além do ambiente de laboratório e em usinas reais de dessalinização de água do mar”, diz Hornbostel.
Este projeto de dois anos, que combina a dessalinização da água do mar com uma nova membrana para remoção de dióxido de carbono dos oceanos, também é co-liderado pelo Professor Matthew Green da Universidade Estadual do Arizona, pela Professora Jenny Yang da Universidade da Califórnia, Irvine, pelo Dr. e Dr. Mou Paul do Laboratório Nacional de Energia Renovável.
O objetivo desta investigação inovadora é desenvolver uma tecnologia eficiente que aborde tanto a dessalinização da água do mar como a captura de dióxido de carbono, oferecendo uma solução viável para a remoção de sal e carbono do oceano.
