Água Salobra como Recurso

Água salobra, que é menos salgada que a água do mar, requer menos tratamento para ser usada como água potável Água salobra é aquela com níveis de salinidade entre a água do mar e a água doce. Ocorre onde as águas superficiais ou subterrâneas se misturam com a água do mar, em “aquíferos fósseis” profundos e […]

Água salobra, que é menos salgada que a água do mar, requer menos tratamento para ser usada como água potável

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Água salobra é aquela com níveis de salinidade entre a água do mar e a água doce. Ocorre onde as águas superficiais ou subterrâneas se misturam com a água do mar, em “aquíferos fósseis” profundos e onde o sal se dissolve dos depósitos minerais ao longo do tempo, à medida que a precipitação se infiltra nos aqüíferos. Historicamente, a água salobra foi subestimada. Embora possa ser usado para irrigação em algumas partes do mundo, a maioria das indústrias não pode usá-lo porque danifica equipamentos e não é adequado para consumo humano ou animal.

Mas, à medida que o custo da dessalinização diminuiu e os recursos de água doce se esgotaram radicalmente, muitos tomadores de decisão estão dando uma segunda olhada na dessalinização da água salobra. Afinal, a água salobra é significativamente mais fácil de dessalinizar do que a água do mar.

Definindo Salinidade

Salinidade é o nível de sal na água , e é determinado medindo o total de sólidos dissolvidos (TDS) por evaporação e pesagem ou com um teste de condutividade elétrica (EC) mais conveniente, mas menos preciso, que mede a facilidade com que a corrente elétrica passa através do através da água.

O sal na água salobra não é apenas cloreto de sódio. Outros compostos que podem ocorrer em água salobra incluem:

  • Sódio
  • Potássio
  • Cálcio
  • Magnésio
  • Cloreto
  • Sulfato
  • Bicarbonato
  • Carbonato
  • Nitrato

O que é água salobra?

As definições de “água salobra” variam. Daniel Hillel, escrevendo em Salinity Management for Sustainable Irrigation: Integrating Science, Environment, and Economics , estabelece uma escala de salinidade:

Designação, sais totais dissolvidos (ppm):

  • Água doce, <500
  • Um pouco salgado, 500-1.000
  • Salobra, 1.000-2.000
  • Moderadamente salino, 2.000-5.000
  • Salina, 5.000-10.000
  • Altamente salino, 10.000-35.000
  • Salmoura,> 35.000

O US Geological Survey (USGS), no entanto, define a salinidade da água sem uma designação específica para água salobra:

Designação, sais totais dissolvidos (ppm):

  • Água doce, <1.000
  • Água ligeiramente salina, 1.000 a 3.000
  • Água moderadamente salina, 3.000 a 10.000
  • Água altamente salina, 10.000 a 35.000

As autoridades estaduais do Texas têm lutado para definir “salobra” para melhor conservar os 880 trilhões de galões de água subterrânea principalmente salobra do estado. Alguns argumentam que deve ser definido como água com TDS entre 1.000 e 10.000 mg / L. Texas Tribune explicou :

Estima-se que centenas de trilhões de galões de água salobra estejam sob o Texas. […] Existem apenas alguns problemas com a água: ela tem muito sal e outros sólidos dissolvidos para beber, tratá-la acarreta uma despesa significativa e regular sua retirada – como acontece com todas as águas subterrâneas do Texas – já provou que ser complicado.

Água Subterrânea Salobra

Seja qual for a definição, existe uma grande quantidade de água salgada em todo o mundo que não pode ser usada sem dessalinização.

De acordo com o USGS , há abundância de águas subterrâneas muito salgadas no oeste dos Estados Unidos, talvez sobras de mares antigos ou do contato com minerais solúveis no solo. No Novo México, cerca de três quartos de toda a água subterrânea é muito salgada para ser usada na maioria dos fins sem tratamento.

A pesquisa mostrou que muito mais água subterrânea é salobra do que se acreditava anteriormente. Em 2018, Ferguson et al relataram que as transições nos aquíferos – das zonas de água doce mais altas para as zonas mais baixas e salinas – estão muito mais próximas da superfície do que se supõe. Isso significa que a perfuração mais profunda não é a opção com a qual muitos contavam.

A descoberta de um aquífero salgado expansivo de 15.000 milhas quadradas sob o leito do mar que se estende de Ocean County, New Jersey, a Martha’s Vineyard, Massachusetts, o maior conhecido de seu tipo, pode prever que outros aquíferos offshore podem ser abundantes em todo o mundo. Embora a situação no nordeste dos Estados Unidos não favoreça a dessalinização salobra neste momento, tal aqüífero poderia ser um recurso viável em uma área que enfrenta estresse hídrico.

Intrusão de água salgada

Como os poços de água potável municipais de água potável e de irrigação agrícola muitas vezes extraem do suprimento de água subterrânea, a contaminação por água salgada representa uma ameaça global, particularmente perto da costa, onde a água do mar próxima é puxada para preencher o vazio.

Aproximadamente metade da população mundial vive a menos de 200 km de um litoral. As áreas nos EUA que já estão sofrendo intrusão de água salgada incluem a costa da Califórnia, Nova Jersey, Flórida e Nova York. Globalmente, está acontecendo em cidades ao longo do Golfo de Laizhou, na China; em Manila, Filipinas; e Perth, Austrália. Nas Maldivas, a ilha de Thoddoo está usando uma combinação de captação de água da chuva e dessalinização para proteger seus aquíferos da superexploração.

O caso das Maldivas é um bom exemplo de uma ilha populosa que precisa de abastecimento público de água potável . Freqüentemente, a água de alimentação disponível nas comunidades insulares é salgada e salobra, dependendo da fonte. Água de poço, por exemplo, é freqüentemente salobra.

Dessalinização por osmose reversa de água salobra

Outro exemplo pode ser encontrado na nação insular de Chipre, onde o abastecimento de água subterrânea para a cidade de Limassol era salobra demais para beber e tinha altos níveis de nitrato. Em Garillis, a Fluence construiu uma planta de dessalinização para a Cyprus Water Development usando osmose reversa (RO) de água salobra para produzir 10 milhões de L / d de água potável de alta qualidade.

Em Queensland, Austrália, a água retirada de um poço no município de Oakey era salgada demais para uso humano, o que limitou o crescimento, especialmente quando chegou uma seca severa de vários anos. A Fluence desenvolveu uma dessalinização por osmose reversa personalizada para água salobra. A água salobra que entra passa pela mídia e pelas membranas de RO, remineraliza-a para torná-la palatável e a passa por um estágio final de desinfecção para segurança. A planta produz 2.500 m³ / d com uma taxa de recuperação de 85-90%. A salmoura é usada em uma mina de carvão próxima para redução de poeira, lavagem de carvão e outros processos. A Fluence também fornece suporte sob demanda para a planta, monitorando o sistema de controle remotamente.

Uso industrial

A água salobra dessalinizada não é usada apenas para beber. Água salgada bombeada de fontes subterrâneas está sendo usada para resfriamento por geradores de energia nos Estados Unidos. Em 2005, mais de 95% da água salina retirada do armazenamento de água subterrânea era usada pela indústria de energia termoelétrica. Os 5% restantes foram usados ​​na mineração e outras indústrias.

Um campo de petróleo no município colombiano de Puerto Gaitán é um excelente exemplo do uso de osmose reversa de água salobra na indústria petroquímica . A água de alimentação do campo é salobra e normalmente contém óleos residuais, hidrocarbonetos, sólidos e outros contaminantes. Todas essas impurezas devem ser removidas antes que qualquer processo de dessalinização possa ocorrer. Esta instalação usa três estágios de osmose reversa. A água tratada é reutilizada para irrigação, sendo cerca de 10% reinjetada no aquífero.

Tecnologias de tratamento avançadas são necessárias para purificar água subterrânea salobra para uso industrial. Entre as tecnologias aplicadas a esse tipo de fonte de água estão RO e ultrafiltração , além de outras tecnologias baseadas em membrana.

Aliviando a escassez de água

A dessalinização de água salobra preencheu a necessidade de uma fonte alternativa de água doce em algumas áreas dos Estados Unidos, onde a dessalinização de água do mar tem sido controversa e contestada por autoridades ou pelo público. Na Califórnia, por exemplo, 17 usinas de dessalinização de água salobra com uma capacidade combinada de 252.000 m 3 / d estavam em desenvolvimento em 2017.

Como a água salobra pode ser tratada para fornecer uma fonte confiável de água potável, mais empresas e comunidades estão investigando a dessalinização da água salobra como um meio prático de evitar a escassez de água .

E as soluções de dessalinização Smart Packaged, como o NIROBOX  da Fluence, permitem um tratamento com eficiência energética sem um grande investimento de capital em infraestrutura. As unidades Nirobox são fabricadas em contêineres de tamanho padrão que servem como alojamento permanente para os processos de dessalinização e tornam o envio e a instalação em todo o mundo o mais eficiente possível. As unidades apresentam baixa necessidade de energia e manutenção, além de monitoramento remoto que as tornam ideais para operação em regiões remotas.

Os blocos de construção pré-projetados NIROFLEX da Fluence são outra opção para estabelecer ou atualizar rapidamente plantas de dessalinização de água salobra que podem ser personalizadas para atender a qualquer fonte de água.

A dessalinização de água salobra pode ser a solução para suas necessidades de água? Entre em contato com a Fluence para discutir seus desafios, nossos especialistas.

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