O que é dessalinização?

À medida que aumenta a demanda por água doce, as comunidades olham para o mar e para fontes salobras anteriormente inutilizáveis

As usinas de dessalinização de água do mar NIROBOX ™ e água salobra da Fluence são ideais para tratamento descentralizado até mesmo nos locais mais remotos. À medida que a demanda por água doce aumenta, as comunidades olham para o mar e para fontes salobras anteriormente inutilizáveis. A escassez de água está causando uma série de problemas geopolíticos e humanitários. Para ajudar a atender a demanda, um processo conhecido como dessalinização , ou dessalinização, pode ser usado para criar água doce a partir da água do mar e água salobra, que é menos salgada que a água do mar, mas muito salgada para consumo.

O US Geological Survey define a água salina pelas seguintes concentrações de sal, expressas em partes por milhão:

• Água doce: menos de 1.000 ppm
• Água ligeiramente salina: de 1.000 ppm a 3.000 ppm
• Água moderadamente salina: de 3.000 ppm a 10.000 ppm
• Água moderadamente salina: de 3.000 ppm a 10.000 ppm
• Água do oceano: cerca de 35.000 ppm

Dessalinização ao redor do mundo

O tamanho do mercado global de equipamentos de dessalinização de água está projetado para aumentar para 25,7 bilhões até 2027, impulsionado principalmente pelo crescente consumo e esgotamento de água doce no Oriente Médio e na África. Nações que dependem fortemente da dessalinização incluem Israel, Arábia Saudita, Kuwait, Emirados Árabes Unidos, Catar, Bahrein, Líbia e Argélia. Os Estados Unidos são um dos maiores usuários de água dessalinizada entre os países industrializados, com instalações principalmente na Califórnia e na Flórida. Um dos maiores mercados emergentes de dessalinização é a América Latina , que começou a atrair atenção em 2012 com a demanda por osmose reversa e membranas de nanofiltração nos setores de mineração e exploração de petróleo.

Métodos de dessalinização

Há anos que as pessoas purificam a água salgada. A maioria dos sistemas duplicou o processo da natureza para a criação de chuva. Uma das primeiras formas de dessalinização usava a evaporação controlada pelo homem, ou destilação a vapor, para remover o sal da água. O processo de destilação também reduz outros contaminantes da água potável.

Os tipos de dessalinização por destilação incluem evaporação flash de múltiplos estágios, que foi considerada a tecnologia de dessalinização em grande escala mais viável na década de 1960; destilação de efeito múltiplo; e compressão de vapor. Os três processos usam métodos diferentes de aquecimento da água do mar e condensação do vapor. Embora a compressão de vapor seja mais eficiente do que os outros processos, todos esses métodos usam quantidades significativas de energia.

Nos últimos anos, esses processos evaporativos foram superados pela dessalinização por osmose reversa, um processo que filtra água salgada pressurizada por meio de membranas, usando menos energia do que a destilação. Os avanços na tecnologia de membrana tornaram o processo ainda mais eficiente e econômico, colocando a dessalinização ao alcance de mais pessoas em todo o mundo.

Avanços tecnológicos na dessalinização

Na última década, a dessalinização por osmose reversa da água do mar (SWRO) foi revolucionada em Israel quando a filtração inicial através de um meio vulcânico Tuff granular substituiu o rápido processo de filtração em areia que era o padrão.

Uma preocupação associada à tecnologia de osmose reversa é a incrustação biológica, o acúmulo de microorganismos, plantas ou algas em superfícies úmidas. Graeme K. Pearce, diretor da Membrane Consultancy Associates, uma empresa de consultoria independente, disse à WaterWorld que a bioincrustação “aumenta o uso de energia e a frequência de limpeza química , proporcionando uma maior pegada de carbono e criando lodo residual para disposição”. A filtração média Tuff, que é um novo processo livre de produtos químicos, elimina a maioria dos problemas de incrustação biológica que afetavam o SWRO enquanto reduz o uso de produtos químicos na limpeza.

A dessalinização agora fornece 80% da água doce de Israel, sem precedentes .

Na Fluence, estamos de olho no futuro e aproveitando as tecnologias mais avançadas disponíveis hoje. Nossas unidades de dessalinização de água do mar personalizáveis ​​apresentam sistemas de recuperação de energia que usam trocadores de pressão ou bombas de turbina para reduzir os requisitos de energia em até 40%.

Dessalinização e Política

Sendo a água doce uma necessidade universal para a sobrevivência, a disponibilidade do precioso recurso pode ter repercussões políticas. De acordo com o US Geological Survey :

É muito provável que a questão da água seja considerada, como os recursos de energia fóssil, um dos fatores determinantes da estabilidade mundial.

De fato, o nexo segurança água-energia-alimento (WEF) nos últimos anos foi universalmente reconhecido como fundamental na geopolítica. Mas os países vulneráveis ​​à insegurança do WEF geralmente não têm recursos para usinas de dessalinização em escala regional. Aqueles localizados em áreas remotas também podem enfrentar dificuldades de construção. E, questões territoriais podem tornar a construção regional, o compartilhamento de recursos e a construção de dutos transfronteiriços um desafio.

Descentralização

Em tais casos, a dessalinização descentralizada oferece uma série de vantagens. Descentralização significa colocar unidades de tratamento diretamente onde são necessárias, em vez de conectar a uma grande estação de tratamento de água centralizada. O número de unidades pode ser aumentado ou reduzido conforme necessário, proporcionando independência de água e evitando o risco de capacidade excessiva. As embalagens em contêineres de tecnologia de ponta para tratamento de água trouxeram a dessalinização descentralizada da prancheta para o mercado.

Dessalinização Smart Packaged

As grandes usinas de dessalinização tradicionais exigem investimento e espaço significativos. Para fornecer água potável após desastres naturais ou em locais onde não é viável construir grandes fábricas, pesquisadores, incluindo cientistas do MIT , trabalharam em soluções de baixo custo e eficiência energética.

Uma solução que está ganhando força no mercado devido ao seu tamanho reduzido e acessibilidade é o NIROBOX ^™ da Fluence . Este pequeno sistema descentralizado de tratamento de água pré-embalado pode ser instalado rapidamente e requer aproximadamente 40% menos investimento em CAPEX do que usinas de dessalinização personalizadas típicas. A embalagem plug-and-play do NIROBOX acelera a entrega e o comissionamento.

Dois meses após o pedido, um contêiner de 12 metros pode fornecer água potável para 10.000 pessoas. Um único NIROBOX ^™ pode produzir até 264.000 GPD (1.000 m³ / d) e várias unidades podem ser combinadas para fornecer água para populações de até 500.000.

O NIROBOX ^™ usa tecnologias comprovadas de dessalinização em um processo de três estágios – filtração de disco, ultrafiltração e osmose reversa – bem como um dispositivo de recuperação de energia que reduz o consumo de energia em aproximadamente 30%. Outros equipamentos de pós-tratamento podem ser adicionados para tornar a água adequada para beber ou para uso em processos industriais.

Dessalinização de água salobra

Saiba como uma usina de dessalinização por osmose reversa de água salobra fornece água potável para uma cidade rural na Austrália

Estudos recentes mostraram que, nos Estados Unidos, grande parte da água subterrânea que se acreditava ser doce é, na verdade, salobra e insegura para consumo. Nos aquíferos, a água doce é frequentemente encontrada mais perto da superfície, sobre a água salobra. Em alguns casos, a água salobra que se pensava começar um ou dois quilômetros abaixo, na verdade começa a apenas algumas centenas de metros sob uma camada de água doce aparentemente fina. E, à medida que os aquíferos de água doce se esgotam devido ao bombeamento excessivo, a água salgada pode se infiltrar da água do mar próxima, tornando os aquíferos salobras.

Pelo lado positivo, com seu menor teor de sal, a dessalinização da água salobra geralmente é muito mais barata do que a do mar. E embora contaminantes como arsênio e nitratos na água de alimentação possam representar desafios para a dessalinização RO de água salobra, os contaminantes podem ser removidos com uma ultrafiltração ou um estágio de pré-tratamento de filtração de mídia.

Especialmente em áreas áridas, os aqüíferos salobros estão cada vez mais sendo considerados como fontes potenciais de água potável. A maioria das usinas de dessalinização salobra dos EUA está na Flórida, mas está se popularizando em outros lugares. Por exemplo, a cidade de Antioch, Califórnia, aprovou a construção de uma usina de dessalinização de água salobra de $ 64,5 milhões para tratar 5 milhões de galões de água salobra extraídos diariamente do rio San Joaquin.

Recentemente, um aquífero salobro de 15.000 milhas quadradas foi descoberto inesperadamente sob o fundo do oceano ao largo da costa do Nordeste dos EUA. Embora a situação da água da região ainda não justifique a dessalinização do recurso, a descoberta sugere que pode haver muitos mais desses aquíferos ao redor do mundo onde a escassez já existe.

Distribuindo dessalinização onde for necessário

Plantas de dessalinização descentralizadas, como o NIROBOX ^™ da Fluence , podem ajudar a aproveitar de maneira eficiente e econômica essas fontes de água inexploradas no local. À medida que a escassez de água se intensifica em todo o mundo, a necessidade de dessalinização da água salobra e do mar só aumentará. Entre em contato com a Fluence para saber mais sobre soluções sustentáveis ​​para lidar com seus desafios específicos de água.

Fonte: Fluence