Dessalinização da água

Um dos maiores problemas que ameaçam a vida humana é a falta de água potável. O Brasil possui uma grande quantidade de recursos hídricos, mas várias regiões do mundo são privadas de fontes de água própria para o consumo humano. Além disso, o desperdício de água e a poluição vêm diminuindo os níveis desse bem que é indispensável para a manutenção da vida e fundamental para o desenvolvimento da sociedade.

Apesar de 70% da superfície terrestre ser recoberta de água, o que confere ao nosso planeta sua cor azul característica, cerca de 97% dessa água está nos mares, ou seja, é salgada. Além disso, dos 3% de água doce que todo o planeta dispõe, cerca de 2% deles encontram-se congelados nas calotas polares e nas geleiras, restando menos de 1% para nosso consumo.

Para solucionar esse problema e aumentar a oferta de água potável no mundo, foram desenvolvidas técnicas de dessalinização da água. Mas o que é dessalinização da água? Trata-se do uso de métodos físico-químicos para retirar o sal presente na água dos mares e oceanos.

A água salgada não pode ser consumida pelo ser humano, pois leva à desidratação, uma vez que nossas células perderiam água por osmose, e também não pode ser usada em indústrias e na agricultura porque destruiria as máquinas usadas e mataria as plantações. Por isso, há a necessidade de transformar água salgada em água doce e potável.

Porém, pode ser que você diga: “Como ninguém nunca pensou nisso? Com tanta água no mar, o problema de escassez de água está resolvido! Por que não fazemos isso em todos os países?”

Bem, o problema é que as técnicas utilizadas para dessalinizar a água costumam ser bastante dispendiosas e, em muitos casos, não são viáveis para uma determinada região. Elas são mais necessárias em locais onde a água doce é bastante limitada ou escassa, como regiões áridas.

Vamos falar aqui sobre três técnicas de dessalinização da água que vêm se mostrando viáveis em larga escala. Mas todas apresentam vantagens e desvantagens que devem ser consideradas de acordo com o resultado desejado, com a localização, com a forma de energia disponível na região, com a frequência do uso da instalação, com o capital disponível, entre outros fatores.

As técnicas são destilação, congelamento e osmose reversa:

*Destilação: resumidamente, trata-se do aquecimento da água do mar, que atinge seu ponto de ebulição e passa para o estado de vapor, indo para um condensador onde é resfriada e retorna ao estado líquido. Essa água líquida é coletada em outro recipiente enquanto os sais ficam no recipiente original.

O nome da destilação mais usada para a dessalinização da água é a destilação rápida em fases múltiplas.

* Congelamento: Conforme explicado no texto Crioscopia, o ponto de congelamento de uma substância pura é sempre menor que o de sua solução. Assim, quando a temperatura da água do mar começa a diminuir, o gelo formado é composto somente de água pura, pois a mistura dos sais na água diminui seu ponto de congelamento. É por isso que nos oceanos e mares forma-se uma camada de gelo na parte de cima composta somente por água pura e na parte de baixo fica a água líquida com os sais dissolvidos.

Isso mostra que congelar a água do mar é também uma alternativa para dessalinizá-la. O método de congelamento mais usado em usinas de dessalinização é o processo de resfriamento secundário, em que se retira o calor da água do mar por passar pelo seu meio o butano.

Nesse processo, a temperatura em que a água do mar encontra-se é maior que a temperatura de ebulição do butano. Por isso, quando o butano passa pelo interior da água do mar, ele passa para o estado gasoso, o que envolve retirar o calor da água, que, por sua vez, congela.

Ao congelar, a água é separada de seus sais, mas eles depositam-se na superfície do gelo. Por isso, é preciso retirar o sal de cima dos cristais de gelo. O gelo lavado é então liquefeito em outra unidade por meio do calor do mesmo butano vaporizado que foi aquecido. Assim, o gelo vira água líquida e o butano volta ao estado líquido, podendo ser reutilizado.

* Osmose reversa ou invertida: A osmose é a passagem de solvente por uma membrana semipermeável para uma solução concentrada. Mas se aplicarmos uma pressão bastante elevada (acima da pressão osmótica), ocorrerá o processo inverso, ou seja, o solvente da solução concentrada passará pela membrana e irá em direção ao solvente puro.

Assim, se colocarmos água do mar de um lado e água pura de outro, separando-as por uma membrana semipermeável, podemos aplicar uma pressão elevada (bem superior a 30 atm, que é a pressão osmótica da água do mar) sobre a água do mar. O resultado será a osmose inversa, ou seja, as moléculas da água salgada irão em direção à água pura, afastando-se dos seus sais.

Osmose reversa sendo usada para dessalinizar a água do mar em usina de Ashkelon, Israel

Essa técnica é cara porque necessita de motores elétricos para fornecer a pressão necessária, porém, é a mais eficaz e já vem sendo implementada em várias usinas.

Além disso, unidades de purificação de água que empregam osmose reversa (UPOS) são muito usadas quando ocorrem catástrofes naturais. Por exemplo, quando houve o tsunami nas Ilhas Maldivas, ocorreu escassez de água potável, por isso, a UNICEF deslocou para a área 23 UPOS que ficavam à noite em navios em alto-mar tratando a água que era levada de dia para as vítimas.

Barco em alto-mar realizando dessalinização da água