Las salmueras hipersalinas, agua que contiene altas concentraciones de sales disueltas y cuyos niveles salinos son más altos que el agua del océano, son una preocupación ambiental creciente en todo el mundo. Muy difíciles y costosas de tratar, resultan del agua producida durante el petróleo y el gasproducción, concentrado de desalinización interior, lixiviados de vertederos un problema importante para los vertederos municipales de residuos sólidos, aguas residuales de desulfuración de gases de combustión de plantas de energía de combustibles fósiles y efluentes de procesos industriales.
Si las salmueras hipersalinas se manejan de manera inadecuada, pueden contaminar los recursos hídricos superficiales y subterráneos. Pero si hubiera una forma simple y económica de desalinizar las salmueras, habría grandes cantidades de agua disponibles para todo tipo de usos, desde agricultura hasta aplicaciones industriales., y posiblemente incluso para consumo humano.
Un equipo de Columbia Engineering dirigido por Ngai Yin Yip, profesor asistente de ingeniería ambiental y de la tierra, informa que han desarrollado un enfoque de desalinización radicalmente diferente - "extracción por solvente de oscilación de temperatura TSSE" - para salmueras hipersalinas. El estudio,publicado en línea en Cartas de Ciencia y Tecnología Ambiental , demuestra que la TSSE puede desalinizar salmueras de muy alta salinidad, hasta siete veces la concentración de agua de mar. Esto es mucho más que la ósmosis inversa, el estándar de oro para la desalinización de agua de mar, y puede contener aproximadamente dos veces las concentraciones de sal de agua de mar.
VIDEO: http://youtu.be/P8VPVdZm0r8
Actualmente, las salmueras hipersalinas se desalinizan ya sea por membrana ósmosis inversa o por evaporación del agua destilación. Cada enfoque tiene limitaciones. Los métodos de ósmosis inversa son ineficaces para las salmueras con alto contenido salino porque las presiones aplicadas en la ósmosis inversa escalan con la cantidad de sal: las salmueras hipersalinas requieren presurizaciones prohibitivamente altas. Las técnicas de destilación, que evaporan la salmuera, requieren mucha energía.
Yip ha estado trabajando en la extracción con solventes, un método de separación ampliamente empleado para los procesos de ingeniería química. La técnica de separación relativamente económica, simple y efectiva se utiliza en una amplia gama de industrias, incluida la producción de compuestos orgánicos finos, la purificación de productos naturalesy extracción de complejos metálicos valiosos.
"Pensé que la extracción con solvente podría ser un buen método alternativo de desalinización que es radicalmente diferente de los métodos convencionales porque no tiene membrana y no se basa en el cambio de fase por evaporación", dice Yip. "Nuestros resultados muestran que la TSSE podría ser perjudicialtecnología: es eficaz, eficiente, escalable y puede alimentarse de forma sostenible "
TSSE utiliza un solvente de baja polaridad con solubilidad en agua dependiente de la temperatura para la extracción selectiva de agua sobre la sal de los alimentos salinos. Debido a que no tiene membrana y no se basa en la evaporación del agua, puede evadir las limitaciones técnicas que limitan lamétodos más tradicionales. Es importante destacar que la TSSE funciona con calor de bajo grado <70 C que es económico y, a veces, incluso gratuito. En el estudio, la TSSE eliminó hasta el 98.4% de la sal, que es comparable a la ósmosis inversa, el oroestándar para la desalinización de agua de mar. Los resultados también demostraron una alta recuperación de agua> 50% para las salmueras hipersalinas, también comparable a las operaciones actuales de desalinización de agua de mar. Pero, a diferencia de la TSSE, la ósmosis inversa no puede manejar salmueras hipersalinas.
"Creemos que la TSSE será transformadora para la industria del agua", agrega. "Puede desplazar la práctica predominante de destilación costosa para la desalinización de salmueras de alta salinidad y abordar salinidades más altas que RO no puede manejar", agrega Yip. "Estomejorará radicalmente la sostenibilidad en el tratamiento del agua producida, el concentrado de desalinización interior, el lixiviado de vertederos y otras corrientes hipersalinas de importancia emergente. Podemos eliminar los problemas de contaminación de estas salmueras y crear agua más limpia y más utilizable para nuestro planeta ".
El enfoque TSSE de Yip tiene un camino claro hacia la comercialización. La entrada de calor puede ser suministrada de manera sostenible por fuentes térmicas de bajo grado como el calor residual industrial, la energía geotérmica de pozos poco profundos y los colectores solares de baja concentración. Ahora está trabajando en una mayor refinación.cómo funciona TSSE como método de desalinización para que pueda diseñar mejoras adicionales en el rendimiento y probarlo con muestras del mundo real en el campo.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionados por Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas de la Universidad de Columbia . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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