A água do mar pode parecer uma solução óbvia para a escassez de água, mas tem um custo.
A planta de dessalinização de Claude “Bud” Lewis Carlsbad, perto de San Diego, usa a filtração reversa de osmose para fornecer 50 milhões de galões de água do mar dessalinizada por dia. Crédito da imagem: Reed Kaestner, Getty Images
A água cobre quase três quartos da superfície da Terra, mas apenas cerca de 2,5% é água doce. E a crescente demanda, juntamente com as mudanças climáticas e a seca, colocou uma tensão crescente no suprimento de água doce em algumas áreas. Então, por que não remover o sal da água – ou dessalinato -oceano para uso humano? Bem, é mais fácil falar do que fazer.
A água do mar é, em média, 140 vezes mais salgada do que a água potável. Para remover com eficiência esses sais, as plantas de dessalinização usam técnicas especializadas que se enquadram em duas categorias: dessalinização térmica e osmose reversa.
A dessalinização térmica envolve aquecer a água do mar em seu ponto de ebulição e condensar o vapor sem sal para a água potável. Embora exista uma gama de eficiência em ambos os métodos, a dessalinização térmica requer aproximadamente 10 vezes mais energia do que a osmose reversa, diz Emily Tow, uma engenheiro mecânico da Olin College of Engineering que estuda a dessalinização e a reutilização da água.
A maioria das plantas de dessalinização hoje usa osmose reversa. Nesse processo, a água do mar é empurrada através de uma membrana para remover os sais. “As membranas são tão finas que a água pode passar, mas os sais realmente não podem”, diz Tow, e a água limpa que aparece é levada para beber água. Embora esse método exija menos energia que a dessalinização térmica, ele ainda usa um pouco de eletricidade, cerca de “quatro vezes o que normalmente gastaríamos em nosso uso municipal de água, incluindo tratamento de águas residuais”, diz Tow.
Mas para cada galão de água do mar que as plantas processam através da osmose reversa, apenas metade é recuperada como água doce. Isso ocorre porque o processo tem uma troca interna: à medida que a água é empurrada pela membrana, a água do mar no lado inicial fica mais concentrada, o que torna ainda mais difícil passar pela membrana. Isso, por sua vez, aumenta a energia necessária para empurrar a água.
A água do mar super concentrada que sobrou, chamada Brine, é um subproduto comum das plantas de osmose reversa. Depois que a filtração é feita, as plantas normalmente bombeam a salmoura de volta para o oceano, longe da costa, enquanto a mistura com água do mar para que não crie zonas salgadas extras. Alguns pesquisadores apontou que ter várias plantas em uma área operando por um longo período pode levar a um aumento na salinidade do oceano e afetar negativamente o ecossistema circundante. Mas com o design e o monitoramento adequados, o efeito deve ser mínimo.
Embora a água do mar seja abundante, remover o sal é um processo intensivo em energia que pode fazer sentido em cenários específicos. “Nossa necessidade de água como humanos é interminável, mas nosso suprimento de combustíveis fósseis é limitado”, diz Tow.
Uma maneira de reduzir os custos de energia de dessalinização é acoplar plantas com Fontes de energia renovável. “Não seria ótimo se, sempre que você construir uma nova planta de água do mar, precisará criar capacidade de energia renovável suficiente para alimentar essa planta”, diz Tow, “para que não estamos apenas piorando as coisas para o meio ambiente enquanto resolvemos nosso problema de água a curto prazo”.