Da Cidade do Cabo, a Teerã, a Lima e Phoenix, dezenas de cidades em todo o mundo sofreram escassez de água recentemente. E nos próximos cinco anos, a demanda mundial por água doce pode superar significativamente a oferta, de acordo com uma previsão das Nações Unidas. Agora, várias empresas estão se voltando para uma fonte inesperada para uma solução: o fundo do oceano.
Chamada dessalinização submarina, a idéia é remover o sal da água no mar profundo. Se funcionasse em escala, a tecnologia poderia aliviar bastante os problemas de acesso à água do mundo.
Os custos e os requisitos de energia impediram a dessalinização de se tornarem mainstream na maior parte do mundo. A dessalinização precoce envolveu a água do mar fervente e condensou o vapor, um método puramente térmico que usava cargas de energia. Essa abordagem foi posteriormente substituída pela destilação flash de vários estágios, na qual a temperatura e a pressão “flash” água salgada para vapor. Nos últimos 25 anos, a osmose reversa se tornou mais comum – ele usa alta pressão para empurrar a água do mar através de uma membrana com buracos tão pequenos que apenas as moléculas de água se espremem, deixando o sal para trás.
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Osmose reversa é mais eficiente que a destilação, mas é preciso muita energia para pressionar milhões de galões de água do mar e movê -la através de filtros. E se pudéssemos deixar esse movimento acontecer naturalmente, aproveitando a pressão centenas de metros debaixo d’água?
Essa é a ideia por trás da dessalinização submarina. As vagens de osmose reversa são submersas a profundidades de cerca de 500 metros (1.600 pés), onde a imensa pressão hidrostática faz o levantamento pesado da separação de água do sal. A água purificada é então bombeada de volta para a costa. Por mais longe que possa parecer, já existem vários protótipos em ação; As empresas por trás delas pretendem levar a dessalinização barata e em larga escala, do sonho de tubulação à realidade.
Uma dessas empresas é a Flocean, com sede em Oslo. Seu fundador e CEO, Alexander Fuglesang, diz que não há uma nova tecnologia revolucionária por trás de seus negócios; É “essencialmente uma bomba submarina inteligentemente acoplada à membrana e pela tecnologia de filtro existentes”, diz ele. O que há de novo é a economia de energia-o Flocean usa 40 a 50 % menos energia que as plantas convencionais-e sistemas modulares que podem ser implantados em muitos locais de alto mar sem engenharia sob medida.
O fundo do mar também tem outros benefícios. Essa região abriga menos bactérias e outros microorganismos do que em profundidades mais rasas, e há pouca variação local de temperatura ou pressão. “O mar profundo é realmente previsível”, diz Fuglesang. “São os mesmos 365 dias por ano.” Não é esse o caso em plantas terrestres, que precisam lidar com flores de algas, escoamento do rio, tempestades e mudanças sazonais de temperatura. Além disso, menos pré -tratamento químico da água é necessário em profundidade e, como o equipamento está embaixo d’água, não há controvérsia “não no meu quintal” sobre a colocação de infraestrutura grande e desagradável perto da beira -mar.
Apesar de suas vantagens sobre as plantas terrestres, a dessalinização submarina tem vários obstáculos para limpar antes de dimensionar para os níveis comerciais. Para iniciantes, ainda é muito caro. A dessalinização terrestre é várias vezes mais cara do que puxar água de aqüíferos ou lagos, mesmo em plantas de giga no Oriente Médio, que se beneficiam de abundante energia solar e grandes economias de escala. Mesmo que a tecnologia submarina reduza o custo da dessalinização terrestre em 40 %, ainda será uma maneira cara de obter água potável.
“Precisamos lembrar que, uma vez dessalinizada a água, ela ainda precisa ser bombeada de profundidades de até 600 metros”, diz Nidal Hilal, diretor fundador do Centro de Pesquisa de Água da Universidade de Nova York em Abu Dhabi, que estuda engenharia de tratamento de água há mais de 30 anos. “Os primeiros testes piloto mostram promessas, mas a tecnologia ainda não foi comprovada em larga escala”.
A energia renovável acessível tornará a dessalinização submarina mais viável. Melhorias na tecnologia também ajudarão. O Grupo de Pesquisa da Hilal, por exemplo, está desenvolvendo membranas de osmose reversa eletricamente condutora que se mantêm limpas ao repelir íons salgados e impurezas. Eles estenderiam os intervalos de manutenção, o que Fuglesang diz que pode ser de dois a três anos com as membranas existentes.
Embora os proponentes da tecnologia digam que ela teria pouco efeito na vida submarina, outros pedem mais pesquisas para avaliar seu impacto nos ecossistemas marinhos. “Muitos organismos prosperam a uma profundidade de 500 metros”, diz Adina Paytan, professora afiliada ao Instituto de Ciências Marinhas da Universidade da Califórnia, Santa Cruz. A zona do crepúsculo – que se estende de 200 a 1.000 metros abaixo da superfície – não é apenas o lar de organismos como baleias, lula e água -viva. “É extremamente importante para muitos processos oceânicos, como o ciclo de carbono e a ciclagem de nutrientes”, diz Paytan. As empresas precisarão garantir que a ingestão de água e o subproduto salgado da salmoura não prejudiquem a vida marinha ou alterem significativamente esses processos.
Dadas as profundezas necessárias, a dessalinização submarina não funcionará em nenhum local à beira -mar. “Muitas cidades costeiras estão em grandes prateleiras continentais, o que significa que as águas profundas estão muito longe”, diz Hilal. As costas com queda íngremes são ideais porque as prateleiras rasas exigiriam dutos longos, aumentando os custos de capital e operacional.
Fuglesang não está preocupado com obstáculos técnicos ou de engenharia; Ele diz que o maior desafio do setor será alinhar clientes, governos e parceiros financeiros. A Frocean está trabalhando no que será a primeira planta de dessalinização submarina em larga escala do mundo, na costa da Noruega, e tem um contrato para começar a fornecer água a uma instalação industrial em 2026. A Holanda baseada em Waterise também garantiu seu primeiro cliente industrial, com planos de construção de uma planta no Gulf of Aqaba, do mar Red, perto de Aqaba, mais tarde, este ano, mais tarde, a área da Baía.
Os contratos governamentais de longo prazo provavelmente serão necessários para que a dessalinização subsea realmente decolasse e eles podem ser ilusórios. “A indústria de infraestrutura de água é bastante conservadora”, diz Fuglesang, observando que, porque novos projetos são tão caros, “ninguém quer ser o primeiro” a se aprofundar em uma nova tecnologia.
Hilal diz que acredita que a dessalinização submarina pode ser popular e fornecer água a cidades inteiras. Mas ele acrescenta: “Chegar à escala da cidade verdadeira levará tempo, concebivelmente uma década ou mais”.