Água doce limpa é fundamental para sustentar a vida humana. No entanto, 1,1 bilhão de pessoas não têm acesso a ele em todo o mundo. A dessalinização representa uma maneira cada vez mais popular de resolver isso.
A dessalinização é o processo de extração de sal da água salina para torná-la potável. Existem dois tipos principais de dessalinização.

Na primeira – chamada dessalinização térmica – o calor é usado. Isso produz vapor de água que se condensa nos canos em água doce. Esse processo permanece dominante em todo o Oriente Médio, onde quase metade da água dessalinizada do mundo é produzida.

O segundo processo é a dessalinização por membrana, comumente chamada de osmose reversa. Este processo é utilizado em 60% das fábricas em todo o mundo. A água salina é forçada sob alta pressão através de uma membrana semipermeável cujos poros são pequenos demais para a passagem das moléculas de sal.

Onde é usada a dessalinização?

A dessalinização é usada para estender o suprimento de água potável além do que está naturalmente disponível. As regiões com escassez de água são, portanto, particularmente dependentes da tecnologia. A dessalinização fornece aos Emirados Árabes Unidos 42% de suas necessidades de água.

Devido ao custo mínimo de bombeamento, a dessalinização é mais econômica em grandes locais costeiros. No entanto, nosso clima em mudança está contribuindo para aumentar a escassez de água em regiões tipicamente amenas, exigindo a expansão de usinas de dessalinização mais para o interior e de água salobra. A China, os EUA e a América do Sul estão expandindo sua capacidade de dessalinização.

Embora a dessalinização possa ser uma tecnologia capaz de combater a escassez global de água, há problemas em relação ao seu custo e eficiência.

Por que a dessalinização continua tão cara?

Grandes quantidades de energia são necessárias para conduzir o processo. Isso é particularmente verdadeiro para a dessalinização térmica, onde os custos de energia representam até metade do custo total de produção de uma usina.

O processo de osmose reversa geralmente tem uma menor necessidade de energia. No entanto, o tratamento de água altamente salina continua sendo intensivo em energia. Isso ocorre porque maior salinidade significa que mais pressão é necessária para forçar a água através da membrana.

As fontes de água altamente poluídas também devem ser tratadas antes da dessalinização, exigindo infraestrutura cara, como tanques de sedimentação e sistemas de filtragem. O tratamento evita o acúmulo de detritos nas superfícies da membrana que podem impedir o processo de osmose reversa.

Os custos de tratamento aumentarão à medida que a dependência da dessalinização aumentar e o processo for aplicado a fontes de água poluída e salobra. Enfrentando um clima cada vez mais seco, a Califórnia agora tem 23 usinas de dessalinização que transformam água salobra em água potável.

A produção de um litro de água potável também gera 1,6 litros de salmoura, um resíduo altamente salino que pode prejudicar o meio ambiente. Os depósitos de salmoura no fundo do mar podem levar à destruição dos ecossistemas marinhos, enquanto a descarga de salmoura reduz o teor de oxigênio da água do mar.

O descarte seguro de salmoura é caro. A maior parte da salmoura produzida é bombeada de volta ao mar, sujeita a padrões de qualidade ambiental. Se a descarga de salmoura não atender a esses padrões, será necessário tratamento adicional.

A salmoura pode ser tratada em lagoas de evaporação ou diluída com uma fonte de água separada antes de ser descarregada. O custo proibitivo do tratamento com salmoura continua sendo uma barreira significativa para a aplicação mais ampla da dessalinização.

A dessalinização pode ficar mais barata?

A redução da intensidade energética do processo pode resultar em consideráveis ​​reduções de custos. Tecnologias como osmose direta, que permitem que a dessalinização ocorra em temperaturas e pressões mais baixas, estão em desenvolvimento.

Embora promissoras, essas tecnologias permanecem em sua infância. O mercado é pequeno e existem poucas instalações comerciais. A evolução tecnológica leva tempo e serão necessários mais desenvolvimentos para garantir que esses processos possam produzir água potável em escala comercial.

O desenvolvimento de membranas mais duráveis ​​também reduzirá o custo da dessalinização. Usando diferentes materiais, os fabricantes japoneses construíram membranas que rejeitam com sucesso partículas de sal em baixas pressões operacionais. Isso reduz o custo de substituição de membranas e a necessidade de energia do processo.

A dessalinização também poderia ser alimentada por fontes mais baratas de energia renovável. As tecnologias solares térmicas podem gerar calor direto, que pode ser usado para evaporar a água do mar. A usina de dessalinização solar Metito em construção na Arábia Saudita terá inicialmente capacidade para produzir 30.000 metros cúbicos de água potável por dia.

No entanto, a tecnologia de dessalinização solar está repleta de complexidades. O fornecimento de energia solar é inconsistente e a tecnologia de armazenamento de energia continua cara, impedindo sua aplicação mais ampla. Portanto, a maioria dos projetos de dessalinização solar são muito pequenos para produzir água potável para uso comercial.

Novas soluções para o gerenciamento de salmoura também devem ser exploradas.

A salmoura pode ser reciclada dentro do processo de dessalinização. O uso de salmoura residual na fabricação de hipoclorito de sódio, um desinfetante químico que pode substituir o cloro, é um desenvolvimento promissor.

A pesquisa mostrou que a produção de hipoclorito de sódio no local pode economizar mais de £ 300.000 por ano nas usinas de dessalinização do Caribe.

As instalações de dessalinização podem explorar ainda mais a salmoura residual por meio de processos como a eletrólise, onde a salmoura é decomposta em substâncias mais simples por meio de correntes elétricas. Estudos futuros devem investigar o potencial de utilização dos subprodutos desta eletrólise, hidrogênio e sais, para produção de energia.

Apesar da crescente insegurança hídrica em todo o mundo, a tecnologia de dessalinização continua cara demais para uso generalizado. Esforços foram feitos para reduzir seu custo, com muitos se mostrando promissores. No entanto, a evolução tecnológica leva tempo e levará décadas até que os custos caiam a um nível que facilite a expansão mais ampla da dessalinização. + Explorar mais

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Este artigo é republicado de The Conversation sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.