Xavier Boyer
Les chercheurs de Vanderbilt font partie d’une équipe qui a développé une méthode de pointe qui vise à rendre l’élimination du sel des eaux usées industrielles hypersalines beaucoup moreover économe en énergie et rentable.
Bien que le dessalement par osmose inverse ait fait d’énormes progrès – permettant d’éliminer le sel de l’eau de mer pour moins d’un centime par gallon – il ne parvient toujours pas à éliminer la solution saline dans les eaux usées d’industries telles que l’exploitation minière, le pétrole et le gaz et la production d’électricité et dans les eaux saumâtres intérieures. eau. Les saumures industrielles sont actuellement injectées dans des formations géologiques profondes ou transférées dans des bassins d’évaporation, et les deux méthodes d’élimination sont confrontées à des défis réglementaires et environnementaux additionally importants.
Les rejets liquides nuls et les rejets liquides minimaux, qui utilisent des systèmes de traitement conçus pour éliminer les saumures ou minimiser le quantity de saumure, sont déjà requis dans certains pays pour certaines industries, et ils devraient être bientôt furthermore largement adoptés. Les traitements ZLD/MLD actuels impliquent généralement une technologie appelée compression de vapeur mécanique, qui génère de la chaleur à partir de l’électricité pour évaporer les saumures jusqu’à ce que le sel soit tout ce qui reste. En raison des coûts d’investissement et d’exploitation élevés de MVC, ces processus sont inabordables pour de nombreux utilisateurs.
Shihong Lin, professeur agrégé de génie civil et environnemental et boursier chancelier 2023, et son équipe, y compris des chercheurs de la Colorado State College, pensent avoir une réponse à ce dilemme.
Dans un short article présenté sur la couverture du numéro de juin 2023 de la revue Nature Drinking water, Lin et ses collègues décrivent une nouvelle technologie de traitement de la saumure appelée cristallisation électrodialytique qui a le potentiel de réduire la consommation d’énergie et le coût de la cristallisation de la saumure. Le principe fondamental de l’EDC, selon les chercheurs, ressemble à l’électrodialyse, un processus qui a été utilisé dans diverses industries pour le dessalement et la concentration de la saumure.
Dans ED, un champ électrique est appliqué pour attirer les ions à travers les membranes échangeuses d’ions. En plaçant différents varieties d’IEM d’une certaine manière, ED peut produire des flux d’eau déminéralisée et des flux de saumure concentrée. Avec quelques modifications de configuration de ce processus, les chercheurs affirment que l’EDC preserve la saumure dans le système intégré et utilise un champ électrique pour induire la cristallisation du sel sans utiliser de méthodes d’évaporation coûteuses.
“L’élimination de l’évaporation est la clé du développement de processus de cristallisation de la saumure potentiellement économes en énergie”, selon l’article.
Un défi system majeur est que lorsque certains ions traversent les IEM, ils entraînent trop d’eau et réduisent l’efficacité du processus de focus du flux de saumure. Ce phénomène, appelé électro-osmose, empêche la cristallisation efficace de certains sels. Les chercheurs ont déclaré qu’une meilleure conception de la membrane et un fonctionnement optimisé peuvent potentiellement relever ce défi et rendre l’EDC moreover universellement applicable.
Néanmoins, pour les sels que l’EDC peut traiter, l’équipe a effectué une analyse préliminaire et a montré que l’EDC couplé à l’osmose inverse peut potentiellement consommer beaucoup moins d’énergie que le MVC pour la cristallisation de la saumure.
Furthermore tôt cette année, Lin, qui est également professeur agrégé de génie chimique et biomoléculaire, a reçu un prix de recherche en génie civil Walter L. Huber de l’American Modern society of Civil Engineers pour ses contributions dans le domaine de la séparation de l’eau et de la durabilité des ressources.
