Les technologies de dessalement à haute température peuvent réduire efficacement les concentrations d'un élément chimique dans l'eau de mer pour en faire un substitut efficace à l'eau douce. La recherche sur la façon dont l'élément bore s'évapore pourrait permettre d'obtenir une eau de boisson et d'irrigation de meilleure qualité.

Le bore est un oligo-élément présent à des concentrations de 0,001 à 100 milligrammes par litre dans les eaux douces souterraines et de surface, mais à des concentrations plus élevées dans l'eau de mer (en moyenne 4,5 mg/l). L'exposition à de fortes doses de bore peut entraîner des anomalies dans les systèmes fœtaux et reproducteurs humains. Bien que le bore soit essentiel à la croissance des plantes, des concentrations élevées dans le sol peuvent endommager les cultures sensibles.

Les pays du monde entier réglementent la quantité de bore autorisée dans l'eau potable et l'eau d'irrigation en fonction de leur principale source d'eau, que ce soit de l'eau douce ou de l'eau de mer. « Pays du Conseil de coopération du Golfe, dont l'Arabie saoudite, avoir des normes strictes, permettant une concentration maximale en bore de 0,5 mg/l dans les réseaux de distribution d'eau potable, " dit Alla Alpatova, stagiaire postdoctoral à la KAUST. Pour améliorer l'élimination du bore lors du dessalement de l'eau, Alpatova et ses collègues ont cherché à comprendre ce qui se passe lorsque l'eau de mer subit l'un des deux processus de dessalement liés à la température actuellement utilisés.

Le flash multi-étages (MSF) est une technologie de dessalement qui consiste à chauffer l'eau et à condenser la vapeur résultante par étapes incrémentielles. La distillation à membrane à intervalle d'air (AGMD) implique le transport de vapeur d'eau à travers une membrane pour être refroidie et condensée de l'autre côté. Pour savoir comment les différents composants de l'eau de mer affectent l'élimination du bore, l'équipe a comparé ce qui est arrivé à l'eau de mer et à une solution d'acide borique lorsqu'elles ont été traitées par ces deux technologies.

Ils ont découvert que le bore commence à s'évaporer de la solution à une température d'environ 55°C. Au fur et à mesure que la température appliquée aux systèmes augmentait, la quantité de bore évaporée de l'eau de mer a également augmenté. "Mais même si le bore est volatil à haute température, les deux technologies de dessalement ont été efficaces pour réduire ses concentrations dans l'eau dessalée en dessous de la norme saoudienne de 0,5 mg/l, même à des températures d'eau de mer supérieures à 100°C, " dit Alpatova.

Les résultats montrent le potentiel de ces technologies pour réduire les concentrations de contaminants dangereux dans l'eau de mer. Comprendre comment ils affectent l'évaporation et l'élimination du bore pourrait aider à améliorer ces méthodes. Le devenir d'autres produits chimiques volatils dans l'eau de mer doit également être étudié, ajoute Alpatova.

L'équipe travaille actuellement sur une configuration pilote de distillation membranaire pour optimiser la conception et la rentabilité du système. Ils collaboreront avec des partenaires industriels pour le tester à grande échelle dans des conditions réelles de dessalement.