L'industrie du dessalement en croissance rapide produit de l'eau potable et pour l'agriculture dans les régions côtières arides du monde. Mais il laisse comme déchet beaucoup de saumure très concentrée, qui est généralement éliminé en le rejetant dans la mer, un processus qui nécessite des systèmes de pompage coûteux et qui doit être géré avec soin pour éviter d'endommager les écosystèmes marins. Maintenant, les ingénieurs du MIT disent avoir trouvé un meilleur moyen.

Dans une nouvelle étude, ils montrent que grâce à un processus assez simple, les déchets peuvent être convertis en produits chimiques utiles, y compris ceux qui peuvent rendre le processus de dessalement lui-même plus efficace.

L'approche peut être utilisée pour produire de l'hydroxyde de sodium, entre autres produits. Autrement connu sous le nom de soude caustique, l'hydroxyde de sodium peut être utilisé pour prétraiter l'eau de mer entrant dans l'usine de dessalement. Cela modifie l'acidité de l'eau, ce qui aide à prévenir l'encrassement des membranes utilisées pour filtrer l'eau salée, une cause majeure d'interruptions et de défaillances dans les usines de dessalement par osmose inverse typiques.

Le concept est décrit aujourd'hui dans la revue Catalyse naturelle et dans deux autres articles du chercheur scientifique du MIT Amit Kumar, professeur de génie mécanique John. H. Lienhard V, et plusieurs autres. Lienhard est professeur Jameel d'eau et d'alimentation et directeur du laboratoire Abdul Latif Jameel Water and Food Systems.

"L'industrie du dessalement elle-même en utilise beaucoup, " Kumar dit de l'hydroxyde de sodium. " Ils l'achètent, dépenser de l'argent dessus. Donc, si vous pouvez le faire in situ à l'usine, cela pourrait être un gros avantage. » La quantité nécessaire dans les plantes elles-mêmes est bien inférieure au total qui pourrait être produit à partir de la saumure, il est donc également possible qu'il s'agisse d'un produit vendable.

L'hydroxyde de sodium n'est pas le seul produit qui peut être fabriqué à partir de la saumure résiduelle :un autre produit chimique important utilisé par les usines de dessalement et de nombreux autres procédés industriels est l'acide chlorhydrique, qui peut également être facilement fabriqué sur place à partir de la saumure usée en utilisant des méthodes de traitement chimique établies. Le produit chimique peut être utilisé pour nettoyer des parties de l'usine de dessalement, mais est également largement utilisé dans la production chimique et comme source d'hydrogène.

Actuellement, le monde produit plus de 100 milliards de litres (environ 27 milliards de gallons) d'eau par jour à partir du dessalement, ce qui laisse un volume similaire de saumure concentrée. Une grande partie est pompée vers la mer, et les réglementations actuelles exigent des systèmes d'évacuation coûteux pour assurer une dilution adéquate des sels. La conversion de la saumure peut ainsi être bénéfique à la fois économiquement et écologiquement, d'autant plus que le dessalement continue de croître rapidement dans le monde. « Le rejet de saumure sans danger pour l'environnement est gérable avec la technologie actuelle, mais il vaut mieux récupérer les ressources de la saumure et réduire la quantité de saumure libérée, " dit Lienhard.

La méthode de conversion de la saumure en produits utiles utilise des procédés chimiques bien connus et standard, y compris la nanofiltration initiale pour éliminer les composés indésirables, suivi d'une ou plusieurs étapes d'électrodialyse pour produire le produit final souhaité. Bien que les processus suggérés ne soient pas nouveaux, les chercheurs ont analysé le potentiel de production de produits chimiques utiles à partir de la saumure et ont proposé une combinaison spécifique de produits et de processus chimiques qui pourraient être transformés en opérations commerciales pour améliorer la viabilité économique du processus de dessalement, tout en diminuant son impact environnemental.

"Cette saumure très concentrée doit être manipulée avec précaution pour protéger la vie dans l'océan, et c'est un gaspillage de ressources, et il faut de l'énergie pour le refouler en mer, " donc le transformer en une marchandise utile est un gagnant-gagnant, dit Kumar. Et l'hydroxyde de sodium est un produit chimique tellement omniprésent que "chaque laboratoire du MIT en a, " il dit, donc trouver des marchés pour cela ne devrait pas être difficile.

Les chercheurs ont discuté du concept avec des entreprises susceptibles d'être intéressées par la prochaine étape de construction d'un prototype d'usine pour aider à déterminer l'économie réelle du processus. « Un grand défi est le coût, à la fois le coût de l'électricité et le coût de l'équipement, " à ce stade, dit Kumar.

L'équipe continue également d'étudier la possibilité d'extraire d'autres, matériaux à faible concentration du flux de saumure, il dit, y compris divers métaux et autres produits chimiques, ce qui pourrait faire du traitement de la saumure une entreprise encore plus viable économiquement.