Transformar a salmoura residual em recursos

A indústria está sob pressão para reduzir os efluentes dos processos, limitar o consumo de água e repensar os resíduos como matérias-primas.

A separação eletroquímica de sais dá resposta a este desafio: separa os sais dissolvidos nas salmouras residuais e converte-os em ácidos, bases e água reutilizável, permitindo modelos de produção mais circulares.

A transição energética, a escassez de água e os objetivos da economia circular desviaram o foco das águas residuais — outrora consideradas um custo de eliminação — para os efluentes salinos, agora vistos como fluxos de recursos a valorizar.

Para as instalações industriais, isto significa tratar as águas residuais salinas de forma mais eficiente, reduzir o uso de novos reagentes e limitar o impacto ambiental das descargas.

A separação de sais, também conhecida como dessalinização ou remoção eletroquímica de sais, utiliza eletricidade para separar sais de soluções aquosas.

O resultado não é apenas água mais limpa: o processo também permite regenerar ácidos e bases que podem ser reutilizados no ciclo de produção.

Num sistema de circuito fechado, as salmouras residuais tornam-se matérias-primas para a produção no local de ácidos e bases reutilizáveis.
Isto pode reduzir drasticamente a necessidade de reagentes e água, bem como a necessidade de eliminar grandes volumes de águas residuais contaminadas.

O valor da separação de sais reside na combinação de três resultados:

• Recuperação de ácidos e bases a partir de salmouras residuais que, de outra forma, teriam de ser tratadas ou eliminadas.

• Produção de água reutilizável, resultando numa redução da captação de água.

• Redução de resíduos e descargas através da transformação de sais residuais em matérias-primas para o processo.

O processo baseia-se numa célula eletroquímica na qual os elétrodos estão imersos numa solução salina. A aplicação de uma corrente elétrica dá início à eletrólise da água: formam-se oxigénio e protões no ânodo, enquanto se geram hidrogénio e iões hidroxilo no cátodo.

2H₂O → O₂ + 4H⁺ + 4e⁻ (ânodo)

2H₂O + 2e⁻ → H₂ + 2OH⁻ (cátodo)

Ao mesmo tempo, o campo elétrico faz com que os iões migrem para o elétrodo de carga oposta: os aniões movem-se em direção ao ânodo, onde encontram protões H⁺, enquanto os catiões se deslocam para o cátodo, onde interagem com iões hidróxido OH⁻.

São precisamente estes movimentos seletivos que tornam a separação possível: os iões de sal são canalizados para compartimentos separados, a água tratada permanece na zona central e os três fluxos podem ser recolhidos separadamente.

Graças às membranas seletivas de iões e à reação de dissociação da água, a dissociação de sais permite converter sais como o sulfato de sódio ou o sulfato de lítio nas respetivas bases e ácidos, tais como o hidróxido de sódio ou o hidróxido de lítio e o ácido sulfúrico.

Isto abre possibilidades concretas em setores onde os subprodutos de salmoura são comuns, desde a refinação e reciclagem de lítio até à química de processos, passando pelo tratamento de salmoura e pelos ciclos de produção que utilizam ácidos e bases como reagentes.

A separação de sais não é apenas uma tecnologia de tratamento — é uma oportunidade para repensar a gestão da salmoura residual como parte integrante de uma estratégia de sustentabilidade e competitividade. Recuperar água, ácidos e bases significa reduzir as descargas, melhorar a eficiência dos processos e criar valor a partir de materiais já presentes na fábrica.

Para as empresas que adotam a circularidade, a questão já não é apenas «como tratamos esta salmoura?», mas sim «quanto valor podemos recuperar dela?».

A separação eletroquímica de sais oferece uma resposta concreta a esta questão.