Cerca de 70 por cento do mundo é água, mas tão pouco pode realmente ser usado porque a maior parte é água salgada. Hemera / Thinkstock Reduzir a água salgada aos seus elementos básicos - sal e água - é tão simples que se tornou uma lição de ciências para alunos da primeira série. Na verdade, um "destilador solar" pode transformar água salgada em água doce em apenas alguns dias. Basta encher uma tigela grande com água salgada e colocar um copo vazio no centro. Em seguida, cubra a tigela - copo vazio e tudo - com filme plástico com um pequeno orifício no meio. Coloque a engenhoca na luz solar direta, e observe o ciclo da água em funcionamento:a água salgada evapora, deixa cristais de sal para trás, e cria condensação que sobe, junta-se na membrana de plástico e goteja no copo vazio. A água doce resultante é boa o suficiente para beber [fonte:Williams].
Mas por que remover o sal em primeiro lugar? Acontece que, beber água salgada pode matar você. A ingestão de sal sinaliza às células para liberar as moléculas de água para diluir o mineral. Muito sal, e esse processo pode causar uma reação em cadeia muito ruim:suas células ficarão sem umidade, seus rins irão desligar e seu cérebro ficará danificado. A única maneira de compensar esse caos interno é urinar com mais frequência para expelir todo aquele sal, um remédio que só funcionará se você tiver acesso a muita água potável [fonte:Thompson].
As pessoas - especialmente aquelas em partes do mundo com fome de água - procuram por soluções de água doce há séculos. Acontece que as mesmas pessoas que construíram esfinges gigantes e dirigiram carruagens puxadas por cavalos também tinham sede de limpeza, água pura [fonte:Jesperson]. Mesmo nos tempos modernos, populações inteiras lutam com uma ironia cruel; eles estão rodeados por água salgada, mas falta água potável. A escassez às vezes estimula conflitos mortais. Em 2009, espectadores mataram uma família na Índia, assolada pela seca, por coletar água de um poço municipal antes que ele secasse [fonte:Pacific Institute].
Mas e se um suprimento abundante de água doce pudesse ser criado a partir da água salgada? Uma operação de dessalinização em grande escala - usando princípios semelhantes a um projeto simples de sala de aula - pode mudar o mundo. Na próxima página, exploraremos por que nem sempre é tão fácil transformar água salgada em água potável.
Conteúdo
Há mais de uma maneira de separar o sal da água, mas quase 90 por cento do tempo, apenas um dos dois métodos é usado:flash de vários estágios e osmose reversa [fonte:WorldPumps.com].
Lembra por que é tão ruim beber água salgada? Quando suas células passam água através da membrana externa para evitar que você desidrate, osmose está ocorrendo. Movendo a água através da membrana, a célula está tentando igualar sua alta concentração interna de sal com uma baixa concentração externa de sal. Isso é chamado de osmose. Osmose Inversa ocorre quando, por exemplo, você coloca água salgada em um lado de uma membrana semipermeável e a pressão move as moléculas de água através da membrana filtrante enquanto as moléculas maiores - incluindo as moléculas de sal - ficam presas atrás. Para mar salgado ou água do oceano, uma quantidade considerável de pressão é necessária para mover a água através de um filtro, onde cada poro é apenas uma fração do tamanho de um cabelo humano [fonte:American Chemical Society]. Isso significa que uma série de bombas geralmente estão em jogo, todos exercendo pressão sobre a água [fonte:WorldPumps.com].
Ao contrário da osmose reversa, que depende de uma membrana para filtrar as moléculas de sal, a flash multiestágio método usa calor para converter água salgada em água doce. Por que um nome tão incomum? "Flash" refere-se a fazer a água ferver rapidamente, e isso acontece várias vezes, ou em etapas. À medida que a água salgada entra em cada estágio da unidade de conversão, é submetido a calor e pressão de vapor fornecidos externamente. Durante cada etapa, o vapor de água se forma e é coletado. Este vapor de água é água doce e o concentrado salino que ficou para trás é conhecido como salmoura. Na destilação instantânea de vários estágios - assim como na osmose reversa - geralmente não são adicionados produtos químicos ou agentes de amaciamento de água [fonte:Organização dos Estados Americanos].
Então, se a dessalinização é possível, por que as plantas em grande escala não saciam a sede mundial de água doce? Apenas cerca de 15 bilhões de galões - dois décimos de um por cento da água doce consumida em todo o mundo a cada dia - é água salgada dessalinizada [fonte:Schirber]. Na próxima página, exploraremos onde a mais nova geração de conversores de água salgada está surgindo.
Dessalinização de Aristóteles para a Marinha dos Estados UnidosJá em 350 a.C., o filósofo grego Aristóteles pensou muito em remover o sal da água usando uma série de filtros [fonte:Aristóteles]. Por volta de 1700, a Marinha dos Estados Unidos fazia uso regular de alambiques solares para criar água doce, e as décadas seguintes viram o advento de destilarias embutidas em fogões de bordo. Durante a Segunda Guerra Mundial, a dessalinização deu outro salto:a Marinha dos EUA construiu um destilador terrestre em uma ilha do Pacífico que produziu cerca de 55, 000 galões de água doce por dia - mais do que o dobro da produção de qualquer destilaria existente no mundo [fonte:Congresso dos EUA].
A água cobre pelo menos 70% da superfície do mundo. Mas 97 por cento dele é muito salgado para beber [fonte:Frederick]. Esse, juntamente com as desigualdades na distribuição de água e disponibilidade geográfica, significa que a escassez de água é uma realidade para muitas pessoas. Na verdade, a falta de água afeta quatro em cada dez pessoas no mundo [fonte:Organização Mundial da Saúde]. Pode haver sérias consequências para a saúde por não ter água suficiente. Às vezes, significa que as pessoas obtêm água de fontes contaminadas. Água de má qualidade pode espalhar doenças como cólera, febre tifóide ou salmonela [fonte:Organização Mundial da Saúde].
Transformar água salobra ou salgada em água doce poderia impactar tanto as escassas rações de água quanto a demanda sempre crescente. Isso é especialmente verdadeiro para algumas comunidades costeiras dos Estados Unidos que lutam contra a escassez de água doce [fonte:California Ocean Resources Program]. Além disso, as usinas de dessalinização podem fornecer uma fonte confiável de água, mesmo quando há uma seca.
Em 2009, havia mais de 1, 400 usinas de dessalinização operando no mundo, produzindo mais de 15 bilhões de galões de água por dia. Outras 244 usinas estão em construção, muitos deles no Oriente Médio [fonte:International Desalination Association]. Contudo, a maior usina de dessalinização por osmose reversa do mundo, que abriu em maio de 2010, está localizado na costa mediterrânea de Israel [fonte:Dow]. E, a construção está em andamento em Carlsbad, Califórnia, para criar a maior usina de dessalinização do hemisfério ocidental, estimada em produzir 50 milhões de galões de água potável todos os dias [fonte:Poseidon].
Ainda, muitas vezes existe uma percepção pública de que a água dessalinizada não tem um gosto bom e não é bom para você. Em Israel, por exemplo, muitas pessoas estão cada vez mais relutantes em beber água dessalinizada por causa de problemas de saúde [fonte:Mizroch]. Mas a água dessalinizada - direto da torneira - geralmente é segura para beber. Um estudo na Arábia Saudita, por exemplo, não encontraram diferenças significativas entre a água dessalinizada servida na torneira e a água engarrafada - exceto pelo fato de que a água dessalinizada não deixa garrafas de plástico vazias para trás [fonte:Ahmad].
Mas e se fosse possível carregar um dispositivo de dessalinização portátil para produzir seu próprio suprimento pessoal de água potável? A ideia pode não ser tão rebuscada quanto você pensa.
Sal e muito maisCerto, você pode esperar que o processo de dessalinização remova o sal da água do oceano. Mas você sabia que a limpeza não para por aí? A dessalinização - seja qual for o método - também remove compostos químicos orgânicos ou biológicos, no final, produzindo água potável de alta qualidade que não transmite diarreia ou outras doenças. Isso é importante porque quase 4, Mil crianças morrem todos os dias em países em desenvolvimento de doenças relacionadas à contaminação da água potável [fonte:Hull].
À medida que o número de usinas de dessalinização em todo o mundo continua a crescer, o mesmo ocorre com as preocupações com o desenvolvimento de novas tecnologias para alimentar as usinas. Atualmente, esforços de dessalinização em grande escala requerem muita energia para operar e muitas vezes exigem alta manutenção, graças a muitas peças funcionais, como membranas, que tendem a entupir com frequência [fonte:Schirber].
Os custos são outra preocupação:durante as últimas cinco décadas, o investimento público e privado no desenvolvimento de tecnologia de dessalinização atingiu mais de um bilhão de dólares em todo o mundo. E mesmo com o progresso que foi feito, a ideia de que a dessalinização acabaria com a escassez de água está longe da realidade. E isso é porque ainda é realmente, muito caro de planejar, construir e gerenciar usinas de dessalinização [fonte:Water Science and Technology Board]. Na verdade, o custo médio para virar um acre-pé - cerca de 325, 000 galões - de água salgada em água doce varia de $ 800 a $ 1, 400 e requer uma quantidade significativa de energia [fonte:American Chemical Society].
A produção de água doce usando osmose reversa custa cerca de um terço a menos do que o flash de vários estágios, em grande parte por causa dos custos da energia térmica usada pelo último método no processo de ebulição [fonte:Water Science and Technology Board]. Infelizmente, ambos os processos - como acontece com todas as técnicas de dessalinização - criam salmoura. Este subproduto da água dessalinizada contém altas concentrações de sal e, quando liberado de volta em um corpo natural de água, pode causar danos à vida marinha. Isso porque salmoura, que geralmente é mais densa do que a água na qual é lançada, se instala sobre sedimentos baixos, onde esgota o oxigênio das águas circundantes [fonte:University of Texas at Austin (em inglês)].
Essas preocupações ambientais e de custo são todas partes integrantes da próxima rodada de melhorias na tecnologia e nos processos de dessalinização. Dispositivos de dessalinização portáteis leves estão sendo desenvolvidos por pesquisadores na Coréia e no Instituto de Tecnologia de Massachusetts. As unidades produzem água potável suficiente para sustentar várias pessoas. O processo usa a gravidade - simplesmente despeje água salgada na parte superior do dispositivo - para remover o sal e outros sedimentos usando 1, 600 filtros [fonte:MIT].
Como essas unidades portáteis movidas a energia solar, plantas de osmose reversa em grande escala, embora ainda em fase de planejamento, também poderia diminuir muito a dependência das usinas de dessalinização de combustíveis fósseis. Na verdade, a National Science Foundation doou US $ 2,5 milhões a uma equipe de especialistas da Universidade de Michigan que estudava o impacto da energia solar na tecnologia de dessalinização [fonte:Richard]. Além de financiamento governamental nos Estados Unidos e no exterior, fontes de financiamento privadas estão começando a prestar atenção ao desenvolvimento de esforços de dessalinização mais eficientes. Uma coisa é certa:se o processo de dessalinização melhorar, poderia ter o potencial de mudar para melhor regiões inteiras com escassez de água.
Mate sua sede por ainda mais informações sobre a água explorando os links na próxima página.
