Como fazer a água do mar ser potável?

Como fazer a água do mar ser potável? Em seu cotidiano, a água é essencial para sua vida; você precisa dela para suas tarefas em casa, como: cozinhar, se hidratar, tomar banho, limpar a casa etc. Para realizar todas essas coisas, é necessário ter uma água tratada; porém, sabemos que nem toda a população tem acesso à água. Idealmente, a água deve sofrer vários processos de tratamento ao longo da viagem até sua casa. Entretanto, em vários lugares, poluição e má redistribuição dos recursos hídricos dificultam o acesso à água tratada. Além disso, em ilhas, navios, regiões litorâneas e lugares desérticos, o acesso à água potável a partir de água doce pode ser um grave problema, tornando-se necessárias medidas alternativas para conseguir obter uma água livre de sais. Em nosso planeta, aproximadamente 97% das águas estão nos oceanos, sendo impróprias para o consumo humano e utilização em plantações. Então, qual seria a alternativa? Como fazer a água do mar ser potável? Os cientistas e governos buscam há muito tempo resolver esse problema através de técnicas de dessalinização, pois a água é um item essencial para a vida. No Brasil, o sertão nordestino é um bom exemplo de região com águas subterrâneas salgadas que necessitam de algum tratamento para dessalinizá-las e torná-las potáveis. No ano de 2010, Israel inaugurou a maior usina de dessalinização do mundo, com capacidade para produzir 127 milhões de metros cúbicos de água por ano. Além de Israel, os Emirados Árabes Unidos, Estados Unidos da América, Austrália, Chile e regiões do Brasil já possuem usinas funcionando e em construção. Mas você ficou curioso como esse processo ocorre? Caso a resposta seja positiva, aguenta firme; do contrário, vou tentar lhe mostrar que não se trata de algo desinteressante. Vamos entender agora como tudo ocorre. Como fazer a água do mar ser potável? Para entendermos o processo de dessalinização da água, precisamos de alguns conhecimentos. É evidente que haja sal na água, com isso podemos considerá-la uma solução(https://brasilescola.uol.com.br/quimica/solucoes.htm#:~:text=Solu%C3%A7%C3%B5es%20s%C3%A3o%20misturas%20homog%C3%AAneas%20compostas,diferentes%20dissolvidos%20em%20um%20solvente.). Nesse caso queremos remover de lá o soluto, ou seja, o sal. Antes de entender a remoção do sal da água nas usinas, precisamos conhecer o processo de osmose(https://mundoeducacao.uol.com.br/biologia/osmose.htm#:~:text=Osmose%20%C3%A9%20o%20processo%20em,concentrada%20para%20a%20mais%20concentrada.), que ocorre da seguinte maneira: em um recipiente com uma solução diluída (menos concentrada) e uma solução concentrada, separadas por uma membrana semipermeável(https://study.com/academy/lesson/semipermeable-membrane-definition-lesson-quiz.html)(m.s.p),a membrana impede que os solutos da solução mais concentrada passem para a solução menos concentrada; em consequência, apenas a água pura passa, da mesma forma que ocorre nas folhas da salada ao murcharem. Para o processo de osmose encerrar é necessário aplicar uma pressão oposta e de mesmo valor da osmose, conhecida como pressão osmótica. Mas Como fazer a água do mar ser potável? No processo de remoção do sal presente na água, é aplicada uma pressão superior à osmótica com o intuito de reverter o processo. Em outras palavras, provoca a passagem da água pura da solução concentrada em direção à solução menos concentrada, formando uma água livre de sais. Quando isso ocorre, o processo é chamado de osmose reversa, por acontecer na direção contrária à natural. Até agora mencionamos muitos termos que dão pistas da Química presente. Todavia, alguns conceitos se assemelham com biologia e física. Porém, para entender como tudo ocorre, precisamos de mais informações sobre as propriedades físicas das soluções, as propriedades coligativas(https://www.infoescola.com/quimica/propriedades-coligativas/). O efeito coligativo(https://educacao.uol.com.br/disciplinas/quimica/propriedades-coligativas-conheca-as-caracteristicas-e-os-efeitos-dessas-propriedades.htm#:~:text=Um%20efeito%20coligativo%20%C3%A9%20uma,e%20n%C3%A3o%20de%20suas%20naturezas.) é uma modificação na forma como se comporta um líquido puro ao adicionar uma ou mais substâncias. Sendo assim, a água pura possui propriedades físicas bem definidas, a partir do momento que você adiciona outra substância a ela, a mesma deixa de ser pura, modificando assim o modo como ela se comporta ao ser congelada ou aquecida, por exemplo. A dessalinização que acabamos de ver é uma propriedade coligativa chamada de osmose reversa, trata-se do efeito coligativo chamado de pressão osmótica. Podemos encontrar os efeitos coligativos em outras situações do nosso dia a dia. Você irá se surpreender como eles explicam certas coisas. Por exemplo, certamente você já se questionou porque alguns líquidos não congelam num freezer doméstico? Por que em locais muito frios, a água presente no radiador do carro não congela? Ou até mesmo não entra em ebulição ao atingir altas temperaturas? Isso não parece ter ligação com o que acabamos de ver, mas veremos como a Química pode nos surpreender. Se você ainda está curioso nas aplicações do efeito coligativo, não precisa ir muito longe basta prestar atenção ao aquecimento do motor de um automóvel,cujo funcionamento depende de combustão(https://www.infoescola.com/reacoes-quimicas/combustao/) interna. Ele precisa de um líquido de arrefecimento para circular continuamente pelo motor, a fim de não fundi-lo. O líquido usado comumente é a água, porém ela congela a 0 oC e ferve a 100 oC. Ou seja, em algumas regiões do sul do Brasil, que atingem menos de 0 oC, a água poderia congelar, e ferver quando estiver em dias quentes, quando as temperaturas do sistema de arrefecimento ultrapassam 100 oC. Como solucionaríamos esse problema? É aí que podemos usar nossos conhecimentos sobre os efeitos coligativos. Basta adicionar à água um líquido chamado etilenoglicol. Mas o que ele faz? O etilenoglicol é um composto químico largamente utilizado como anticongelante automotivo. É uma substância orgânica conhecida como diol ou glicol, por possuir na sua estrutura dois grupos hidroxila (-OH). No Brasil, uma substância semelhante o dietilenoglicol, derivada do etilenoglicol, ficou conhecida popularmente após o caso de contaminação das cervejas produzidas pela Cervejaria Backer, no início de 2020. O dietilenoglicol é um hidrocarboneto que contém o grupo éter (-O-) na sua cadeia, além dos dois grupos hidroxila (-OH) do diol, por essa razão, são chamados em química de éter de glicol. Em geral, essas substâncias são usadas como solventes e são extremamente tóxicas. No caso de ingerida, no organismo essas substâncias oxidam e produzem ácido oxálico, que em contato com sais transformam-se em sais de oxalato. A elevada concentração de oxalato de cálcio, por exemplo, aquilo que chamamos popularmente de “pedras” pode sobrecarregar os rins e levar a felência do órgão ou até mesmo ao óbito. Foi o que aconteceu no caso do envenenamento provocado pelo consumo da cerveja Backer contaminada por dietilenoglicol. (https://www.youtube.com/watch?v=TyYDHDe04fg) Por outro lado, o etilenoglicol é amplamente utilizado como líquido anticongelante, principalmente por ser solúvel em diversos solventes, tais como água, álcool, entre outros devido as ligações de hidrogênio. Quando adicionado à água de refrigeração do motor produz o efeito coligativo de abaixamento da temperatura de congelamento (crioscopia) e aumento da temperatura de ebulição (ebulioscopia) da água pura. Quando em uma substância pura como a água é adicionado uma ou mais substâncias é observado uma mudança nas sua propriedades como a resistência para a mudança de fase. Esse efeito é causado pelas interações intermoleculares, do tipo ligações de hidrogênio, existentes entre os átomos de hidrogênio e de oxigênio presentes, em ambas as moléculas do soluto e do solvente, são fortes o suficiente para dificultar a mudança de estado físico. O etilenoglicol, (1, 2 etanodiol), álcool de fórmula HO-CH2CH2-OH, congela à temperatura de -12,9 0C, e a ebulição ocorre a 197,3 0C. Porém, a adição de 50% de etilenoglicol à água de arrefecimento faz com que a temperatura de congelamento da mistura seja inferior a -330C e a de ebulição, superior a 1630C. Por conseguinte, temos um líquido de arrefecimento com as características desejadas. Entretanto, a explicação não acaba aí. Um outro efeito coligativo é a tonoscopia que refere-se a diminuição da pressão de vapor em uma solução, como visto em texto de soluções de nosso site. Em outras palavras, a adição de etilenoglicol na água aumenta o seu ponto de ebulição, pois a sua pressão de vapor diminui. Mas como seria isso? De maneira simples,a adição do etilenoglicol na água modifica a intensidade das interações intermoleculares dificultando a evaporação. Através de exemplos do cotidiano que passam despercebidos por nós, podemos entender como princípio tão simples pode ter resultados tão poderosos e nos mostra como a química pode beneficiar as nossas vidas e está inserida em tudo ao nosso redor. Basta olharmos com calma além do que os olhos não conseguem ver, aí está a Química que não se vê. Assim se consegue fazer a água do mar ser potável.