Um dos maiores problemas que a humanidade pode enfrentar é a falta de água potável para todos. Apesar de o planeta Terra ser constituído na sua maior parte por água, a grande maioria dela (97%) encontra-se nos mares e oceanos, com 3,5% em massa de sais dissolvidos e não são próprias para o consumo humano. Isso significa que, em média, existem 35 gramas de NaCl (sal) dissolvido em cada litro de água.
Nós conseguimos beber no máximo 5 gramas de sal em 1 litro de água. Se ingerirmos a água do mar na concentração citada, o nosso organismo não conseguirá eliminar todo esse sal e as células sofrerão desidratação, liberando suas águas e podendo nos levar à morte.
Além disso, essa água também não pode ser usada na indústria e nem mesmo na agricultura, pois as plantações morreriam, os maquinários iriam deteriorar e as caldeiras explodiriam.
Assim, existe uma técnica, denominada dessalinização, que visa purificar a água do mar, retirando seu sal e tornando-a própria para o consumo humano e seu uso em diversas atividades.
Essa técnica baseia-se no princípio da osmose, que é a passagem de solvente por uma membrana semipermeável do meio mais diluído para o menos diluído. Esse solvente, que geralmente é a água, vai passando de modo espontâneo até que a altura da solução que está recebendo a água chegue num ponto que exerça uma pressão sobre a membrana, impedindo que o fluxo do solvente continue.
.jpg "Osmose")
Essa pressão é denominada pressão osmótica, que é característica para cada líquido e solução. No caso da água, a sua pressão osmótica é em torno de 30 atm a 25 ºC. Desse modo, se aplicarmos uma pressão maior do que 30 atm sobre a água da solução mais concentrada, provocaremos a osmose reversa, que é a passagem do solvente da solução mais concentrada para a mais diluída.
É isso que se faz na dessalinização da água: aplica-se uma pressão sobre a água do mar maior do que a sua pressão osmótica e, com isso, a água passa pela membrana semipermeável em direção ao outro recipiente contendo água pura.
Entendeu, então, por que dizemos que é uma osmose reversa, inversa ou invertida?Porque na osmose normal o solvente passa da solução mais diluída para a mais concentrada, já na osmose reversa o solvente passa da solução mais concentrada para a mais diluída.
A seguir, temos a imagem de filtros numa usina de dessalinização:
A pressão osmótica que precisa ser vencida é proporcional à concentração do soluto e à temperatura, o que significa, por exemplo, que quanto mais concentrada estiver a solução, maior será a pressão que teremos que aplicar para vencer a pressão osmótica. A pressão aplicada na osmose reversa para dessalinizar a água é conseguida por meio de motores elétricos, o que deixa esse processo mais caro.
Lembre-se também que a membrana semipermeável é seletiva, deixando a água passar, mas não permitindo a passagem do sal.
Quando 56 000 pessoas ficaram sem água potável no Mississipi, EUA, 14 unidades de purificação de água empregando osmose reversa foram financiadas para fornecer água para elas. No caso das vítimas do furacão Katrina, unidades de purificação de água por osmose reversa foram deslocadas para essas regiões em caminhões. Também quando houve o tsunami nas Ilhas Maldivas, as vítimas sofreram com a falta de água potável e novamente foram usadas dessas unidades. Estas ficavam à noite em barcos no mar tratando a água e de dia levavam a água purificada para as pessoas.
Abaixo, temos a imagem de uma usina de dessalinização de água em Dubai:
Além da água do mar, essa técnica é usada em regiões do Nordeste para obter água potável a partir da água salobra, no tratamento de efluentes com concentração de sais dissolvidos entre 5 mg/L e 34 000 mg/L e no tratamento de resíduos industriais.
Videoaula relacionada: