Como cresci no norte de Wisconsin,
estabeleci naturalmente uma ligação com o Rio Mississippi.
Quando era miúda,
a minha irmã e eu competíamos para ver quem conseguia soletrar
"M-i-s-s-i-s-s-i-p-p-i" mais depressa.
Quando andava na escola primária,
descobri os primeiros exploradores e as suas expedições, Marquette e Joliet
e como eles utilizaram os Grandes Lagos e o Rio Mississippi
e os seus afluentes, para descobrir o Midwest
e para traçar um caminho comercial no mapa até ao Golfo do México.
Na faculdade, tive a sorte
de ter o Rio Mississippi
ao alcance da janela do meu laboratório de investigação,
na Universidade de Minnesota.
Durante esse período de cinco anos, fiquei a conhecer o Rio Mississippi.
Descobri a sua natureza temperamental,
as margens que ele inundava em determinadas alturas
e, pouco tempo depois,
víamos as margens novamente secas.
Hoje, enquanto especialista em química orgânica,
estou empenhada em usar a minha formação
para proteger os rios, como o Mississippi,
do excesso de sal resultante da atividade humana.
Porque, é preciso saber,
o sal é uma coisa que pode contaminar os rios de água doce.
Os rios de água doce só têm níveis de sal de 0,05%.
A este nível, podemos beber essa água.
Mas a maior parte da água no nosso planeta está no oceano
e a água do oceano tem um nível de salinidade de mais de 3%.
Se bebermos essa água, adoecemos rapidamente.
Portanto, se compararmos o volume relativo da água do oceano
com o da água dos rios que existem no nosso planeta
— digamos que conseguimos pôr a água do oceano
numa piscina de tamanho olímpico —
a água dos rios do planeta caberiam num garrafão de 5 litros.
Como veem, é um recurso precioso.
Mas será que o tratamos como um recurso precioso?
Ou será que o tratamos como um tapete velho
que pomos na porta da rua para limpar os pés?
Tratar os rios como um tapete velho tem graves consequências.
Vejamos.
Vejamos o que uma simples colher de chá de sal pode fazer.
Se juntarmos uma colher de chá de sal
a essa piscina olímpica de água do oceano,
a água do oceano continua a ser água do oceano.
Mas se juntarmos a mesma colher de chá de sal
ao garrafão de cinco litros de água doce dos rios,
de repente, ela fica salgada demais para beber.
A questão é esta,
como o volume da água dos rios é tão pequena,
em comparação com o oceano,
é muito mais vulnerável à atividade humana
e precisamos de a proteger.
Recentemente, procurei na literatura
para ver qual a saúde dos rios em todo o mundo.
Esperava encontrar problemas de saúde nos rios
em regiões de escassez de água e de forte desenvolvimento industrial.
Encontrei isso no norte da China e na Índia.
Mas fiquei surpreendida quando li num artigo de 2018,
que há 232 locais de rios-amostra
em todo o território dos EUA.
Nesses locais,
37% tinham exagerados níveis de salinidade.
O que ainda é mais surpreendente
é que os que tinham maiores aumentos
encontravam-se na zona leste dos EUA
e não no árido sudoeste.
Segundo os autores desse artigo
isso pode dever-se ao uso do sal para descongelar as estradas.
Possivelmente, outra origem deste sal
pode ser proveniente de águas residuais industriais salgadas.
Como veem, as atividades humanas podem transformar a água doce dos rios
em água mais parecida com a do oceano.
Precisamos de agir e fazer qualquer coisa antes que seja tarde demais.
E eu tenho uma proposta.
Podemos arranjar um mecanismo de defesa do rio em três fases.
Se os utilizadores de água industrial utilizarem este mecanismo de defesa
podemos colocar os nossos rios numa posição muito mais segura.
Isto envolve, número um,
extrair menos água dos rios,
implementando a reciclagem da água e operações de reutilização.
Número dois,
precisamos de tirar o sal das águas residuais industriais salgadas
e recuperá-lo e reutilizá-lo para outros fins.
E, número três, precisamos de reconverter os consumidores de sal
que atualmente extraem sal das minas
em consumidores de sal que extraiam sal de origens recicladas de sal.
Este mecanismo de defesa de três fases já está a funcionar.
Está a ser implementado no norte da China e na Índia,
para ajudar a reabilitar os rios.
Mas a proposta aqui
é usar este mecanismo de defesa para proteger os rios,
para não precisarmos de os reabilitar.
Felizmente, temos tecnologia para fazer isto.
É através de membranas.
Membranas que podem separar o sal da água.
Membranas que já existem há uma série de anos
e que se baseiam em materiais poliméricos que separam, com base no tamanho
ou que separam, com base na carga.
As membranas que se usam para separar o sal da água
separam normalmente com base na carga.
Estas membranas têm uma carga negativa
e ajudam a repelir os iões de cloreto com cargas negativas
que existem no sal dissolvido.
Assim, como já disse, essas membranas já existem há uma série de anos
e, atualmente, estão a purificar 100 milhões de litros de água por minuto.
Até mesmo mais do que isso.
Mas podem fazer ainda mais.
Estas membranas baseiam-se no princípio da osmose inversa.
A osmose é um processo natural que ocorre no nosso corpo
— na forma como funcionam as células.
A osmose ocorre quando temos duas câmaras
que separam dois níveis de concentração de sal.
Uma com baixa concentração de sal
e outra com alta concentração de sal.
Separando as duas câmaras há uma membrana semipermeável.
E, segundo o processo natural da osmose,
a água atravessa naturalmente essa membrana
da área de baixa concentração de sal
para a área de alta concentração de sal,
até se atingir um equilíbrio.
A osmose inversa é o contrário deste processo natural.
Para conseguirmos esta inversão
temos de aplicar uma pressão do lado da alta concentração
o que obriga a água a passar na direção oposta.
Assim, a água do lado da alta concentração torna-se ainda mais salgada
mais concentrada
e o lado da água de baixa concentração passa a ser água purificada.
Usando a osmose inversa
podemos agarrar em águas residuais industriais
e transformá-las em água pura a 95%,
deixando apenas 5% nesta mistura com sal concentrado.
Estes 5% de mistura com sal concentrado
não se perdem.
Os cientistas também desenvolveram membranas
modificadas para permitir a passagem de alguns sais
mas outros não.
Usando essas membranas,
a que se chamam habitualmente membranas de nanofiltração,
estes 5% na solução salgada concentrada
podem ser transformados numa solução de sal purificado.
No total, usando a osmose inversa, e as membranas de nanofiltração,
podemos reconverter as águas residuais industriais
em água e em sal.
Ao fazer isso,
estamos a cumprir os pilares um e dois do mecanismo de defesa dos rios.
Apresentei isto a uma série de utilizadores de águas industriais
e a resposta habitual é:
"Ok, mas quem é que vai usar o meu sal?"
É por isso que o pilar número três é tão importante.
Precisamos de transformar as pessoas que usam sal gema
em consumidores de sal reciclado.
Quem são esses consumidores de sal?
Eu vim a saber que, em 2018,
43% do sal consumido nos EUA
era usado para descongelar estradas.
e 39% era usado pela indústria química.
Analisemos estas duas aplicações.
Fiquei chocada.
Durante o inverno de 2018-2019,
aplicou-se um milhão de toneladas de sal
nas estradas do estado da Pensilvânia.
Um milhão de toneladas de sal é o suficiente para encher
dois terços do Empire State Building.
É um milhão de toneladas de sal extraídas da terra,
aplicado nas nossas estradas
e depois despejado para o ambiente e para os nossos rios.
A proposta aqui é que podíamos, pelo menos,
ir buscar esse sal a águas residuais salgadas industriais
e impedir que ele fosse parar aos rios
mas fosse usado para aplicar nas estradas.
Pelo menos, quando o degelo ocorre na primavera
e temos um escoamento de alta salinidade,
os rios ficariam em melhor posição
para se defenderem contra isso.
No entanto, enquanto química,
a oportunidade que mais me entusiasma
é o conceito de introduzir sal circular na indústria química.
A indústria cloro-alcalina é perfeita.
A indústria cloro-alcalina é a origem dos epóxis,
é a origem dos uretanos e dos solventes
e de muitos outros produtos úteis que usamos na vida quotidiana.
Na base desta produção encontra-se o cloreto de sódio.
A ideia aqui é...
Mas, primeiro, vejamos a economia linear.
Numa economia linear, vão buscar sal gema,
que passa pelo processo cloro-alcalino,
transforma-se num químico básico
que depois pode ser transformado noutro produto novo
ou num produto mais funcional.
Mas, durante esse processo de transformação,
muitas vezes, o sal é regenerado como subproduto
e acaba nas águas residuais industriais.
A ideia é que podemos introduzir a circularidade
e podemos reciclar a água e o sal, a partir das águas residuais industriais,
a partir das fábricas
e podemos enviá-lo para a primeira linha do processo cloro-alcalino.
Sal circular.
Qual é o impacto disto?
Vejamos um exemplo apenas.
50% da produção mundial do óxido de propileno
faz-se através do processo cloro-alcalino.
Isto significa um total de cinco milhões de toneladas de óxido de propileno
numa base anual, a nível mundial.
São cinco milhões de toneladas de sal extraídos da terra,
transformados no processo cloro-alcalino em óxido de propileno
e, durante esse processo,
cinco milhões de toneladas de sal que acabam em águas residuais.
Cinco milhões de toneladas
é sal suficiente para encher três Empire State Buildings.
Isto numa base anual,
Como veem, o sal circular pode proporcionar uma barreira
aos nossos rios, contra esta descarga excessiva de sal.
Podem estar a pensar:
"Meu Deus, essas membranas já existem há uma série de anos.
"Então, porque é que as pessoas não implementam
"a reutilização das águas residuais?"
O problema é que
custa dinheiro implementar a reutilização das águas residuais.
Em segundo lugar,
a água, nessas regiões, é pouco valorizada.
Até ser demasiado tarde.
Se não planearmos a sustentabilidade da água doce,
haverá consequências muito graves.
Podem perguntar a um dos maiores fabricantes químicos do mundo
que, no ano passado, teve um prejuízo de 280 milhões de dólares,
devido aos baixos níveis do Rio Reno, na Alemanha.
Podem perguntar aos residentes da Cidade do Cabo, na África do Sul
que sofreram uma seca ano-a-ano que esgotou as reservas de água
e tiveram de deixar de usar os autoclismos.
Como veem,
temos soluções, com membranas
de modo a podermos obter água pura,
podermos obter sal puro,
utilizando estas membranas — as duas coisas —
para proteger os rios para as gerações futuras.
Obrigada.
(Aplausos)