{"id":42835,"date":"2019-06-10T14:59:26","date_gmt":"2019-06-10T17:59:26","guid":{"rendered":"https:\/\/www.institutodeengenharia.org.br\/site\/?p=42835"},"modified":"2019-06-10T14:59:26","modified_gmt":"2019-06-10T17:59:26","slug":"o-mar-a-fonte-perene-de-agua-potavel-do-futuro","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.institutodeengenharia.org.br\/site\/2019\/06\/10\/o-mar-a-fonte-perene-de-agua-potavel-do-futuro\/","title":{"rendered":"O Mar \u2013 A fonte perene de \u00e1gua pot\u00e1vel do Futuro?"},"content":{"rendered":"

Durante um ano de opera\u00e7\u00e3o (dez15\/dez16), a usina de dessaliniza\u00e7\u00e3o de Carlsbad, na Calif\u00f3rnia (EUA), uma das maiores do mundo, que processa \u00e1gua do oceano Pac\u00edfico, produziu e forneceu um total de 15 bilh\u00f5es de gal\u00f5es de \u00e1gua pot\u00e1vel, ou seja, 57 milh\u00f5es de m\u00b3\/ano (1,8m\u00b3\/s=1.800litros\/segundo), para a \u00e1rida regi\u00e3o de San Diego, correspondentes a cerca de 10% do consumo local no per\u00edodo, contribuindo assim para diversificar suas fontes de suprimento e assegurar maior seguran\u00e7a de abastecimento. Diz Jay Landers, em artigo publicado na edi\u00e7\u00e3o de Janeiro de 2017, da revista \u201cCivil Engineering\u201d da ASCE (American Society of Civil Engineers), entidade parceira do Instituto de Engenharia: \u201cEm seu primeiro ano de funcionamento, a Usina de Dessaliniza\u00e7\u00e3o Claude \u201cBud\u201d Lewis de Carlsbad, Calif\u00f3rnia, incrementou consideravelmente o volume, 54 mgd, (milh\u00f5es de gal\u00f5es\/dia) e a confiabilidade do fornecimento local de \u00e1gua de San Diego. Numa \u00e9poca em que a maior parte da Calif\u00f3rnia enfrenta per\u00edodos de seca e a perspectiva de racionamento de \u00e1gua, a regi\u00e3o de San Diego goza do conforto de saber que uma parte de seu suprimento de \u00e1gua \u00e9 – \u00e0 prova – de secas\u201d. <\/em><\/p>\n

A usina, com um custo aproximado de US$ 1 bilh\u00e3o, incluindo uma adutora de 16 km de extens\u00e3o e di\u00e2metro de 1,37 m, para conex\u00e3o com a rede existente, foi constru\u00edda atrav\u00e9s de uma PPP entre o Departamento de \u00c1guas de San Diego (SDCWA) e a empresa Poseidon Water, respons\u00e1vel pelo licenciamento, financiamento, projeto, constru\u00e7\u00e3o, opera\u00e7\u00e3o e manuten\u00e7\u00e3o da obra. O empreendimento foi lastreado por um contrato tipo \u201ctake or pay\u201d, de compra e venda de at\u00e9 69 milh\u00f5es de m\u00b3\/ano de \u00e1gua tratada, por um prazo de 30 anos, findo o qual, o Departamento ter\u00e1 a op\u00e7\u00e3o de assumir a propriedade da usina ao custo de US$ 1. A iniciativa de construir a usina ocorreu depois do esgotamento de outras medidas paralelas tomadas para garantir o abastecimento de \u00e1gua \u00e0 popula\u00e7\u00e3o, entre as quais: reforma dos canais que trazem \u00e1gua do rio Colorado, explora\u00e7\u00e3o limitada de len\u00e7\u00f3is subterr\u00e2neos, reciclagem de \u00e1gua de reuso, promo\u00e7\u00e3o de medidas de conserva\u00e7\u00e3o e uso eficiente da \u00e1gua cujo consumo per capita foi reduzido em 40% desde 1991, na regi\u00e3o de San Diego.<\/p>\n

O custo da \u00e1gua dessalinizada (US$ 1,72\/m\u00b3=R$ 5,26\/m\u00b3) \u00e9 no caso, maior do que o da \u00e1gua adquirida de outras fontes (US$ 0,76\/m\u00b3=R$ 2,33\/m\u00b3), mas o impacto na conta m\u00e9dia dos consumidores \u00e9 de apenas US$ 5\/m\u00eas e segundo o Departamento \u201c\u00e9 a fonte de suprimento mais confi\u00e1vel de seu portfolio\u201d, e \u201c\u00e9 \u00e0 prova de secas, \u00e9 local e \u00e9 segura em termos de fornecimento\u201d. \u00a0A t\u00edtulo de informa\u00e7\u00e3o a \u00e1gua residencial fornecida pela Sabesp no litoral de SP, para consumos acima de 50m\u00b3\/m\u00eas, tem um pre\u00e7o atual para o usu\u00e1rio de R$ 5,60\/m\u00b3, incluindo impostos e custos de capta\u00e7\u00e3o, tratamento e distribui\u00e7\u00e3o.<\/p>\n

A usina de Carlsbad foi constru\u00edda em apenas 35 meses por uma \u201cjoint venture\u201d de empresas de engenharia locais (KSD) contratada pela Poseidon, utilizando processo de dessaliniza\u00e7\u00e3o por Osmose Reversa (OR) da firma IDE Technologies de Israel que tamb\u00e9m opera e faz a manuten\u00e7\u00e3o da mesma.\u00a0 Uma esta\u00e7\u00e3o de bombeamento subterr\u00e2nea com capacidade de 2,5m\u00b3\/s (tr\u00eas bombas de 1,25m\u00b3\/s sendo uma de reserva) capta a \u00e1gua do mar, faz inje\u00e7\u00e3o de pol\u00edmeros e hipoclorito de s\u00f3dio para aglomerar as part\u00edculas s\u00f3lidas e a transfere para a usina de dessaliniza\u00e7\u00e3o onde \u00e9 submetida a uma s\u00e9rie de pr\u00e9-tratamentos. (Provisoriamente, a usina tem utilizado a tomada d\u2019\u00e1gua e o canal de fuga da \u00e1gua de refrigera\u00e7\u00e3o de uma central t\u00e9rmica situada nas vizinhan\u00e7as a serem substitu\u00eddos, em breve, por projeto pr\u00f3prio que levar\u00e1 em conta diversas restri\u00e7\u00f5es ambientais em rela\u00e7\u00e3o \u00e0 fauna e flora marinhas).<\/p>\n

Inicialmente a \u00e1gua salgada passa por uma das quatro bacias de flocula\u00e7\u00e3o onde s\u00e3o agregados v\u00e1rios produtos qu\u00edmicos e em seguida \u00e9 feita uma primeira passagem por um dos 18 filtros convencionais (carv\u00e3o, areia, cascalho) para remo\u00e7\u00e3o do material gra\u00fado em suspens\u00e3o. Numa segunda etapa, a \u00e1gua passa por filtros de cartuchos remov\u00edveis capazes de reter part\u00edculas com di\u00e2metros at\u00e9 20 \u00b5m e antes de entrar na unidade de osmose reversa (OR) (2000 vasos de press\u00e3o e 16.000 membranas) deve ser pressurizada at\u00e9 900 psi (pounds\/square inch – libras\/polegada\u00b2) = 62 kg\/cm\u00b2, para poder perme\u00e1-las. Isto \u00e9 feito por interm\u00e9dio de um \u201ccentro de press\u00e3o\u201d formado por apenas 4 bombas (das quais uma \u00e9 de reserva) em lugar de m\u00faltiplas bombas menores, o que facilita o controle de fluxo, reduz o consumo de energia e o custo da manuten\u00e7\u00e3o.<\/p>\n

Uma das caracter\u00edsticas inovadoras do projeto \u00e9 o seu sistema de recupera\u00e7\u00e3o de energia, composto por 140 microturbinas que aproveitam 96% da press\u00e3o de 880 psi existente no fluxo de sa\u00edda das membranas, de parte dos vasos de press\u00e3o, para transferi-la \u00e0 agua de entrada de outras unidades de OR. Com isso \u00e9 obtida uma economia de energia equivalente a 146 milh\u00f5es de kWh por ano, pois metade da \u00e1gua de entrada deve ser pressurizada at\u00e9 900 libras e a outra metade apenas no intervalo de 860lb at\u00e9 900lb. Uma peculiaridade adicional do projeto foi a exig\u00eancia do (SDCWA) de limitar o conte\u00fado de boro na \u00e1gua produzida pela usina, em n\u00edveis inferiores ao exigido para a \u00e1gua pot\u00e1vel normal, tendo em vista facilitar, no futuro, a potencial reciclagem da \u00e1gua para irriga\u00e7\u00e3o agr\u00edcola \u00e0 qual o boro seria prejudicial. Isto foi obtido submetendo uma parte da \u00e1gua permeada na membrana da unidade inicial de OR a um ulterior tratamento em \u201ccascata\u201d nas tr\u00eas unidades de OR subsequentes.<\/p>\n

A pureza da \u00e1gua que sai da usina \u00e9 tal que deve ser estabilizada com o uso de v\u00e1rios aditivos qu\u00edmicos para evitar que possa erodir partes de material do sistema de distribui\u00e7\u00e3o da (SDCWA). Para tanto, 25% do caudal de sa\u00edda \u00e9 submetido a um processo de \u201cremineraliza\u00e7\u00e3o\u201d atrav\u00e9s de reatores contendo rocha calc\u00e1ria que lhe conferem alcalinidade e c\u00e1lcio e onde \u00e9 injetado di\u00f3xido de carbono (CO\u00b2) para ajuste do PH da \u00e1gua. No ingresso da rede local, a \u00e1gua recebe a adi\u00e7\u00e3o de outros produtos qu\u00edmicos como fl\u00faor, cloro, am\u00f4nia, etc. para cumprir com as exig\u00eancias sanit\u00e1rias oficiais.<\/p>\n

Buscando zerar a \u201cpegada ecol\u00f3gica\u201d da usina, al\u00e9m de consumir di\u00f3xido de carbono diretamente no processo de dessaliniza\u00e7\u00e3o e de reduzir em 42.000 t equivalentes por ano as emiss\u00f5es dos gases do efeito estufa, com a otimiza\u00e7\u00e3o do uso da energia, a Concessionaria tem buscado atuar em outras frentes para maximizar os resultados ecol\u00f3gicos, como: instala\u00e7\u00e3o no teto da usina de pain\u00e9is solares para gera\u00e7\u00e3o de energia com capacidade de 500 kW; contribui\u00e7\u00e3o de US$ 1 milh\u00e3o para planta\u00e7\u00e3o de \u00e1rvores em parques p\u00fablicos; participa\u00e7\u00e3o em um projeto de US$ 23 milh\u00f5es para constru\u00e7\u00e3o de \u00a0um ref\u00fagio costeiro de 23 ha para prote\u00e7\u00e3o da vida selvagem nos baixios da baia de San Diego. Outra preocupa\u00e7\u00e3o no campo da meio ambiente \u00e9 com a \u00e1gua de retorno do processo. Cada litro de \u00e1gua tratada na usina gera 1 litro de um rejeito que tem o dobro da salinidade original, podendo causar danos ao ambiente circunstante, se lan\u00e7ado diretamente ao mar. Para evit\u00e1-los, de momento, cada unidade de \u00e1gua de rejeito \u00e9 mesclada na propor\u00e7\u00e3o de 1 para 4 com \u00a0a \u00e1gua de \u00a0descarga da central t\u00e9rmica para em seguida serem ambas devolvidas ao oceano. Essa mesma propor\u00e7\u00e3o, al\u00e9m do uso de prote\u00e7\u00f5es adicionais \u00e0 vida marinha, ser\u00e3o mantidas, segundo a Concession\u00e1ria, no novo projeto da tomada d\u2019\u00e1gua a ser constru\u00edda brevemente pela mesma.\u00a0 Como vemos, trata-se de um projeto importante, t\u00e9cnica e economicamente exitoso que poder\u00e1 servir de paradigma para o futuro de abastecimento de \u00e1gua das popula\u00e7\u00f5es mundiais, em situa\u00e7\u00f5es espec\u00edficas e semelhantes.<\/p>\n

________________________________________________________________________<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

Miracyr Assis Marcato<\/strong><\/p>\n

\u00c9 administrador e consultor, com gradua\u00e7\u00e3o em Engenharia Eletro-Mec\u00e2nica e P\u00f3s- Gradua\u00e7\u00e3o em Administra\u00e7\u00e3o de Empresas. Experi\u00eancia em desenvolvimento de neg\u00f3cios, consultoria nas \u00e1reas de energia, g\u00e1s natural e execu\u00e7\u00e3o de projetos<\/p>\n

*Os artigos publicados com assinatura, n\u00e3o traduzem necessariamente a opini\u00e3o do Instituto de Engenharia. Sua publica\u00e7\u00e3o obedece ao prop\u00f3sito de estimular o debate dos problemas brasileiros e de refletir as diversas tend\u00eancias do pensamento contempor\u00e2neo<\/em><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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