Eletrodos de bismuto extraem magnésio da água do mar

Redação do Site Inovação Tecnológica - 02/09/2026

Esquema e rendimento da célula eletroquímica de extração de sal de magnésio da água do mar.
[Imagem: David J. Kim et al. - 10.1021/acsenergylett.6c01659]

Como extrair magnésio da água do mar

A maioria do magnésio - usado da metalurgia e da química à agricultura e à medicina - é extraída de minérios como a magnesita e a dolomita, ou de salmouras subterrâneas, todos processos que exigem muita energia. Extraí-lo da água do mar seria muito mais razoável e barato, já que a água dos oceanos contém cerca de 1,3 grama de magnésio por litro.

É uma boa ideia, mas os métodos eletroquímicos necessários para isso dependem de membranas caras para converter os íons de magnésio em uma forma que permita sua separação da quantidade muito maior de íons de sódio presentes na água do mar.

Mas está surgindo agora uma rota alternativa, muito mais próxima da viabilidade técnica e econômica, que consiste em eletrodos capazes de extrair seletivamente íons de magnésio da água do mar, uma abordagem eletroquímica mais sustentável e menos dispendiosa do que os métodos de mineração atuais.

Pesquisadores demonstraram que eletrodos de bismuto funcionam inesperadamente bem porque alteram a acidez da água do mar, permitindo extrair o magnésio sem a necessidade de aditivos químicos para precipitar e remover o metal e sem a necessidade de campos elétricos muito fortes.

"Tradicionalmente, pensamos na água do mar como algo a ser dessalinizado e protegido, mas ela é um enorme reservatório de recursos valiosos," afirmou David Kim, do MIT. "A água do mar representa um reservatório essencialmente ilimitado, porém subutilizado, desses recursos."

Cloreto de magnésio extraído da água do mar utilizando eletrodos de bismuto e um campo elétrico reversível.
[Imagem: David J. Kim et al. - 10.1021/acsenergylett.6c01659]

Extração eletroquímica de magnésio

Para testar seu conceito, os pesquisadores construíram uma célula eletroquímica em camadas, com finas lâminas do eletrodo de bismuto intercaladas entre dois canais separados por uma membrana. Água do mar real foi posta então para circular por um dos canais, enquanto uma solução eletrolítica passa pelo outro, ambos sob a ação de um campo elétrico. Ao inverter a polaridade do campo elétrico e as soluções que fluem por cada canal, o hidróxido de magnésio é convertido em cloreto de magnésio, uma forma prontamente utilizável.

Por meio de um processo iterativo, a concentração de magnésio na água do mar foi-se concentrando, até aumentar oito vezes, atingindo uma proporção de 20 íons de magnésio para 1 íon de sódio. Isso demonstra que o processo é mais seletivo do que qualquer outro sistema de membrana eletroquímica relatado até o momento.

Cálculos preliminares indicam que o cloreto de magnésio produzido por essa abordagem eletroquímica com eletrodos de bismuto custaria cerca de US$ 107 por tonelada, um valor substancialmente menor do que os preços de mercado atuais para o cloreto de magnésio. Mas ainda não é um estudo de viabilidade, já que os cálculos não levaram em consideração diversas etapas pós-extração, como a secagem do sal.

Ainda assim, a equipe está empolgada com seu conceito. "Se este trabalho entusiasmar e inspirar pelo menos mais uma pessoa a pensar em como a eletroquímica pode transformar os nossos recursos disponíveis em mercados sustentáveis, então teremos alcançado algo significativo," concluiu Kim.

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