Dessalinização da água do mar
O impacto em relação ao sal devolvido ao mar, sucção da água e produtos químicos são questionados no processo de dessalinização
Dessalinização da água do mar – A medida que aumenta o número de plantas para produzir água doce a partir da água do mar, novas questões começam a surgir sobre o impacto desse processo, particularmente em relação ao sal devolvido ao mar, sucção da água e produtos químicos que são incorporados aos procedimentos.
Cientistas alertam que processo de dessalinização podem impactar negativamente os ecossistemas marinho.
Os cientistas chilenos Laura Farías e Rodrigo Orrego, que estudaram o tema, ressaltam que é preciso avançar na pesquisa local, devido a diferenças socioambientais com áreas onde há mais análises, como o Oriente Médio.
O vice-presidente executivo da Associação chilena de Dessalinização, Rafael Palacios, enfatiza as melhorias tecnológicas introduzidas no setor para mitigar os impactos ambientais.
No contexto da grave crise hídrica que o país vive, a possibilidade de uso de água do mar dessalinizada em larga escala é vista em alguns setores como uma solução infalível.
No entanto, alertas mundiais têm sido levantados em relação aos impactos que os processos de dessalinização causam no oceano e em outros ecossistemas e, cada vez mais, são necessárias avaliações rigorosas dos locais das plantas dessalinização.
No caso do Chile, vários especialistas concordam que são necessárias mais pesquisas a nível local, pois onde mais análises têm sido feitas é no Oriente Médio, e que as condições são muito diferentes.
Além disso, sustentam que uma regulamentação específica é essencial, que regula a atividade da indústria de dessalinização de forma específica, além de manter a exigência atual de submeter-se ao Serviço de Avaliação Ambiental (SEA).
Como exemplo de preocupação global, em maio passado, a Comissão Costeira da Califórnia (Estados Unidos) rejeitou por unanimidade o pedido de instalação em Huntington Beach de uma mega usina de dessalinização, que estava prevista há 20 anos.
A Comissão – que tem a missão de proteger e melhorar a costa – afirmou em seu relatório, entre outros argumentos, que o “projeto levanta questões significativas e complexas sobre as políticas de proteção costeira, incluindo o cumprimento de políticas que requerem a proteção da vida marinha, da qualidade da água, da sensibilidade ambiental das áreas de habitat”.
Na oportunidade, Heather Cooley, diretora de pesquisa do Instituto Pacífico, disse:
“Do ponto de vista ambiental, de custo e energia, faz mais sentido para a Califórnia tomar medidas de eficiência hídrica, aumento da reciclagem de águas residuais e captura de águas pluviais.”
Anteriormente, em 2019, um estudo endossado pelas Nações Unidas – o primeiro global sobre o tema – alertou sobre os riscos ambientais relacionados às usinas de dessalinização, especialmente devido aos altos níveis de concentrado (salmoura) que resultam do processo e que, em sua maioria, são devolvidos ao mar.
Para este relatório, foram analisadas (O estado de dessalinização e produção de salmoura: Uma perspectiva global) foram analisadas 15.906 plantas de dessalinização em todo o mundo (1.373 delas na América Latina e no Caribe), concluindo que produziram 1,5 litros de salmoura para cada litro de água doce dessalinizada.
Também foi estabelecido que a quantidade total de salmoura produzida por ano excedeu 50 bilhões de metros cúbicos, ou seja, o suficiente para cobrir com uma camada de 30 centímetros uma área equivalente às regiões de Tarapacá e Antofagasta juntas, ou ao estado da Flórida (EUA).
Um dos coautores do estudo, o vice-diretor do Instituto de Água, Meio Ambiente e Saúde da Universidade das Nações Unidas (ONU-INWEH), Dr. Manzoor Qadir, comentou na época que:
“A tecnologia de dessalinização beneficiou muitas pessoas, mas não podemos ignorar a produção de salmoura, que se tornará um problema sério no futuro”.
Nesse sentido, a Doutora em Oceanografia Laura Farías, acadêmica da Faculdade de Ciências Naturais e Oceanográfica da Universidade de Concepción (UdeC), ressalta que “o maior problema da dessalinização na qualidade da água do mar é o aumento da salinidade no local de descarga, raio de influência da pluma, mas também no campo distante, ou fora da zona de dispersão de salmoura.
Ela explica que isso ocorre porque:
“Sais em solução saturada ou precipitada lentamente começam a se dissolver em seus íons constituintes. Os íons resultantes são Cl-Na+, Mg+, K+, Ca2+ SO4, HCO3-, CO3- (sistema de carbonato), bem como metais de rastreamento (todos naturalmente presentes na água do mar), que concentrados no processo de salinização poderiam ter faixas de concentração tóxicas para macrorganismos e outros organismos.=Embora a concentração de sais e traços de metais dependa da eficiência do processo de dessalinização e do volume de água dessalinizada (ou salmoura descartada), em termos globais, explica a especialista, “a lógica é simples: se a concentração média de sais na água do mar é de 30/35 gramas por litro e você tira todo o sal, você tem outro com 60/70 gramas de sais (Jones et al., 2019)”.
“A liberação constante de efluentes de salmoura pode causar estresse osmótico (causado pelo excesso de sais no ambiente externo de um ser vivo, o que pode afetar seu metabolismo e crescimento) devido às altas salinidades em comparação com as do ambiente receptor. Deve-se notar que a salinidade é uma das variáveis mais estáveis e conservadoras no oceano e pequenas mudanças na salinidade, por exemplo 34 a 35 gramas por litro, é uma modificação significativa para a maioria das espécies marinhas. O estresse e as tolerâncias osmóticas têm sido estudados e demonstrados para organismos, populações (sobrevivência, reprodução, mobilidade), comunidades e ecossistemas (funções como fotossíntese, estrutura comunitária, teias tróficas) e, finalmente, biodiversidade”, diz o Dr. Farías, que também é pesquisador da (CR)2.
Em relação aos organismos mais afetados, o oceanógrafo explica que:
“A literatura científica relata organismos bentos, ou seja, fixos a um substrato, uma vez que a salmoura, sendo uma solução mais densa, repousa no fundo, em particular nos fundos rochosos irregulares, onde a salmoura pode estar estagnada”.Além disso, “foi indicado que esses impactos podem ser mais significativos em bacias fechadas, reservas naturais, costas rochosas e/ou em torno de outros ambientes marinhos sensíveis onde a circulação de água é limitada”, diz ele.
“Foi considerado que esses impactos podem ser mais significativos em bacias fechadas, reservas naturais, margens rochosas e/ou em outros ambientes marinhos sensíveis onde a circulação de água é limitada.”
comenta Laura Farías, acadêmica do Departamento de Oceanografia da Universidade de Concepción.
Rodrigo Orrego, Doutor em Ciências Ambientais, acadêmico da Faculdade de Ciências Marinhas e Recursos Biológicos da Universidade de Antofagasta, ressalta que:
“Há uma série de efeitos potenciais associados à operação da indústria de dessalinização, que devem ser considerados tanto no planejamento quanto na operação”.
Em relação à descarga hipersalina e seus potenciais efeitos sobre o ambiente receptor (por exemplo, efeitos sobre comunidades de organismos benticos [associados ao fundo aquático]), ele explica que
“Eles estão principalmente associados à distribuição da pluma. As evidências indicam que há efeitos do estresse fisiológico no nível individual das algas (por exemplo, Rodriguez et al., 2020), diminuição da diversidade de bactérias e microalgas, redução da abundância de meiofauna, diminuição da abundância de espécies sensíveis (Petersen et al., 2018) entre outras. No entanto, esses efeitos têm se mostrado bastante localizados e característicos de cada ambiente específico.”
Da mesma forma, o Dr. Orrego menciona – além da salmoura:
“Os possíveis efeitos na captação da água do mar (por exemplo, captura por sucção de biomassa planctônica), o uso de agentes químicos (biocidas, coaguladores, antiincrustantes [antifouling]) na fase de coleta e a eficiência de sua neutralização durante o processo”.
Em relação ao problema da corrosão e da incrustação (fouling) nos sistemas de coleta de água do mar, o especialista argumenta que é algo transversal a todas as atividades que utilizam e devem succionar a água do mar para seus processos.
“Uma série de produtos químicos tipo biocidas, coagulantes e anti fouling são usados (como por exemplo, hipoclorito de sódio, cloreto férrico, ácido sulfúrico) que, no caso da indústria de dessalinização, devem ser amplamente neutralizados como pré e pós-tratamento antes e depois do processo de osmose reversa. No entanto sua permanência, somada ao uso de outros produtos químicos na lavagem de membranas ainda deve ser estudada e continuamente monitorada na descarga”, diz Orrego, que também é pesquisador do Laboratório de Toxicologia Aquática (AQUATOX).
Questionado sobre esses elementos que fazem parte do processo (sucção, salmoura, produtos químicos), o vice-presidente executivo da Associação Chilena de Dessalinização A.G. (ACADES), Rafael Palacios Pardo, destacou que:
“A indústria de dessalinização, tanto no mundo quanto em nosso país, tem aperfeiçoado de forma constante e progressiva a capacidade de mitigar os impactos ambientais gerados pelos processos de osmose reversa de mãos dadas com maiores pesquisas, melhores tecnologias e inovação crescente”.
Ele acrescentou que:
“Esses avanços tecnológicos, juntamente com o aprimoramento das normas regulamentares, possibilitaram o desenvolvimento de projetos muito completos”, que abordam impactos ambientais a partir da origem conceitual da concepção das instalações, estudando o ambiente marinho em todas as suas dimensões e interações.
“Dessa forma”, explica Palácios,
“Componentes do mar como sais minerais, metais de rastreamento e outros similares, bem como compostos introduzidos no processo de dessalinização, como biocidas, antifouling, produtos de pré-tratamento devidamente autorizados pela autoridade marítima de acordo com as normas vigentes, são descarregados e devolvidos ao mar, minimizando seus efeitos sobre o ambiente marinho. Da mesma forma, são projetadas as obras de captação marinha, onde as informações da linha de base do ambiente marinho são usadas para localizar a torre de captação a uma distância da costa e a uma profundidade da superfície do mar que minimiza a entrada de biomassa planctônica no processo de dessalinização. “
“Nossos resultados, até agora, indicam que os impactos nos ecossistemas são bastante localizados e altamente dependentes de cada projeto específico (dessalinização da água do mar para fins industriais, ou para consumo humano).”
Dr. Rodrigo Orrego, acadêmico da Faculdade de Ciências Marinhas e Recursos Biológicos da Universidade de Antofagasta.
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Impacto nas atividades produtivas
Do ponto de vista econômico, os mercados exigem cada vez mais que os processos produtivos sejam ecologicamente corretos, o que poderia ter consequências para os produtos em que a água dessalinizada tem sido utilizada e que não garante sua sustentabilidade.
Atualmente no Chile, a água do mar dessalinizada é usada principalmente na mineração, e em menor escala para consumo humano e agricultura.
Da mesma forma, a crescente indústria de produção de hidrogênio verde – considerada o combustível limpo do futuro – requer grandes quantidades de água, de modo que o uso de água do mar dessalinizada em sua produção não está descartado.
Recentemente, o Ministério do Meio Ambiente (BMUV) da Alemanha forneceu indicações para o processo licitatório de contratos para a compra de hidrogênio verde, onde estabelece como requisito para as empresas participantes das licitações que o “fornecimento de água para produção de hidrogênio deve ser sustentável, de modo que ao longo da vida do projeto não contribua para a degradação ou escassez da qualidade”.
O documento acrescenta que “se as usinas de dessalinização forem utilizadas, deve ser demonstrado o uso sustentável dos resíduos da dessalinização”.
Os proponentes devem examinar o uso subsequente de resíduos, por exemplo, para a extração de matérias-primas, e apresentar um conceito de aplicação correspondente.” A indicação do governo alemão, que estabelece os requisitos para concessões de mais de 900 milhões de euros, foi enviada à HINT.co (Hydrogen Intermediary Network Company), que faz parte da estrutura H2Global, entidade criada pela agência de desenvolvimento sustentável GIZ epela Associação Alemã de Células de Hidrogênio e Combustível (DWV).
Por sua vez, o jornal britânico The Guardian levantou o alarme sobre a sustentabilidade das usinas de dessalinização que operam no Chile comum relatório, publicado em janeiro de 2020, que inclui a dramática história do pescador eduardo Muñoz.
“Eu costumava obter o dobro de moluscos em cada mergulho … O sal que bombeiam de volta para o mar mata tudo, e agora há apenas uma espessa camada de lama no fundo do mar”, diz o marinheiro, que realiza sua atividade na área próxima ao descarte da usina de dessalinização La Chimba, que opera desde 2003 em Antofagasta.
Durante este ano, organizações de pescadores da região de Coquimbo expressaram sua rejeição à instalação de uma usina de dessalinização planejada por uma concessionária no setor El Panul, expressando preocupação com o impacto que tanto a sucção da água quanto da salmoura terão na biodiversidade da área.
De fato, o projeto teve um procedimento turbulento perante o Serviço de Avaliação Ambiental (SEA), que o rejeitou duas vezes este ano devido – entre outras causas – à falta de antecedentes sobre os impactos que causará.
Em relação a essas preocupações, o Dr. Farías ressalta que “estudos e percepções comunitárias em torno de instalações de dessalinização operacional têm demonstrado que a exposição ao efluente de salmoura (principalmente a altas salinidades) poderia afetar organismos marinhos, incluindo microrganismos, invertebrados planctônicos e bentônicos, vertebrados; bem como macroalgae.
Farías faz parte da equipe científica que analisou os possíveis efeitos da dessalinização no litoral de Coquimbo, alertando sobre as condições geográficas da área, com áreas semi-fechadas, como é o caso do local onde o emissário do projeto Panul seria instalado. “(São áreas) com maior sensibilidade dada a circulação de águas mais restritas, o que determina um tempo de residência mais longo e, portanto, um tempo de residência mais longo das substâncias introduzidas no sistema aquático antes de serem misturadas.”
O especialista explica que:
“se a alta for de longo prazo e acumulada, pode afetar as populações (recrutamento e assentamento) de espécies comercialmente importantes. Portanto, se a dessalinização foi uma política de país para a adaptação da crise hídrica, deve-se pensar na lógica do respeito aos serviços e às comunidades do ecossistemas.”
Sobre a preocupação gerada pelo processo de sucção da água do mar, o acadêmico da UdeC indica que:
é outro aspecto que pode afetar os recursos marinhos (sejam espécies pelágicas – que vivem perto da superfície- ou benticas), relacionadas à sucção superficial de água do mar e ao arrasto de organismos planctônicos marinhos (alguns transitoriamente em plâncton porque corresponde a espécies que finalmente se instalam em sedimentos ou substratos duros) e incluem larvas.
Farías ressalta que diferentes espécies marinhas passam pelas grades de entrada e são transportadas com água de entrada para a instalação de dessalinização, onde:
“as taxas de sobrevivência dos organismos presos são muitas vezes consideradas próximas de zero, de modo que esse efeito pode ser muito prejudicial em áreas de captura de larvas para a aquicultura”. No entanto, ele acrescenta que “a importância do impacto e do arrasto dos organismos são diferentes de um lugar para outro, e há metodologias de sucção cada vez melhores”.
Estratégias de mitigação
Questionado sobre como reduzir esses impactos, especialmente através do uso de difusores para descargas salinas, o Dr. Orrego comenta que:
“a função dos difusores implementados pela maioria das usinas de dessalinização hoje é alcançar a rápida mistura de efluentes hipersalinos no ambiente aquático receptor, permitindo assim que a descarga atinja a salinidade normal (~34PSU) a algumas dezenas de metros”.
O acadêmico da Universidade de Antofagasta afirma que é importante mencionar que cada usina tem um desenho específico baseado, entre outras coisas, nos seguintes aspectos: volumes e tipo de produto hídrico a ser obtido (uso industrial, agrícola ou humano); características físicas (topografia, correntes, profundidade, etc.); características químicas (qualidade da alimentação e descarga de água); e características biológicas (ecossistemas atuais) da área marinha costeira onde é descarregada. “Isso certamente ajuda a diminuir o impacto da descarga”, diz ele.
Ele também ressalta que:
“existem outros tipos de estratégias que devem ser avaliadas para implementação, e que atualmente são utilizadas por indústrias dessalinização em países como a Espanha, onde realizam uma pré-diluição do efluente utilizando água do mar sugada paralelamente do Mar Mediterrâneo, antes de serem descarregadas na costa, permitindo que atinjam rapidamente os padrões ambientais estabelecidos em seus países”.
Enquanto isso, da ACADES – associação comercial que tem 47 membros –, seu vice-presidente executivo detalha as avaliações que considera em cada um dos três impactos mencionados.
Em relação à salmoura, diz ele:
“sabemos que as costas chilenas têm, em geral, boas condições geográficas e correntes que favorecem a diluição e dispersão eficientes, tornando as áreas de maior salinidade geradas por sua descarga muito limitadas. Isso se baseia em uma série de estudos oceanográficos, correntes, batimetrias, rastreadores e outros estudos complementares, que permitem modelar com precisão as plumas de salinidade para selecionar as técnicas de localização e descarga que melhor se adequam a cada condição e projeto, tudo isso então corroborado com planos de monitoramento e vigilância (…). O resultado é que áreas onde a salinidade é maior do que a do ambiente são emolduradas em superfícies relativamente menores onde, normalmente, a distâncias próximas a 10 metros das descargas, a diferença com o corpo receptor é indetectável para a biota.”
Quanto aos componentes químicos utilizados nos processos de dessalinização, diz Palacios,
“antes de sua eliminação eles são neutralizados – através dos mesmos emissários de descarga ou em locais especialmente autorizados para isso. Suas concentrações, no entanto, são marginais em relação aos volumes que podem ser descarregados da salmoura, e, nesse sentido, devem cumprir todas as normas ambientais e de qualidade definidas pelas normas”
E quanto aos efeitos da sucção, ele ressalta que:
“nos estudos ambientais que são desenvolvidos antes da construção de qualquer processo de dessalinização, são feitos modelos para determinar a perda potencial de peixes adultos equivalentes, produzidos, entre outras coisas, pela perda de biomassa planctônica que é introduzida no processo, ao lado da água do mar. E nos resultados obtidos é indicado que, na maioria dos casos, a incidência dessa perda não afeta as taxas populacionais dos respectivos ecossistemas. E nessas áreas onde o impacto pode ser significativo, tentamos modificar a localização da captação.”
Questionado diretamente sobre o fato de que os produtos produzidos com água dessalinizada podem ter sua sustentabilidade afetada devido a possíveis impactos ambientais do processo de dessalinização, Palacios afirma que:
“evidências globais, incluindo nosso país, mostram que as plantas de dessalinização têm sido sustentáveis e, portanto, os produtos que geram também”.
“A dessalinização sustentável no Chile não é apenas viável, mas sim necessária e urgente, por razões econômicas, sociais e ecológicas. Através da instalação de usinas de dessalinização abastecidas com energias renováveis e o tratamento e descarte adequado de salmoura, estaríamos resolvendo a atual e crescente crise hídrica, ao mesmo tempo em que devolvemos um pouco de sal ao Humboldt”, enfatiza o representante da ACADES. Neste último ponto, ele se refere ao fato de que “estudos recentes – realizados em colaboração com a Escola de Minas do Colorado – concluem que o gelo antártico diminui 1% de seu volume anualmente devido ao derretimento de suas massas milenares, que se traduz em mais de 7 mil m3 de água doce que são diluídas no mar a cada segundo (…). Assim, essa imensa quantidade de água doce que é diluída em Humboldt da Antártida continua a diminuir a salinidade da corrente, por isso é preciso dizer que o mar neste canto do planeta precisa de sal.”
Necessidade de pesquisa local
Farías concorda que:
“a dessalinização é uma das soluções para a crise hídrica”, no entanto, ela ressalta que “esta indústria opera há 20 anos e o aumento das plantas tem sido exponencial nos últimos anos”. Isso, ele indica, e torna mais urgente a pesquisa no país, para a qual as informações estão sendo coletadas, existem diversos grupos de trabalho – ministeriais e interministeriais -, além de estudos individuais ou centros de pesquisa para avaliar os riscos e impactos dessa prática.
“Na minha opinião, faltam informações básicas (a priori) que permitam avaliar impactos e resposta de organismos marinhos, bem como impactos socioecológicos (comunidades de piscicultores, pescadores, etc.). Uma das maiores deficiências é a falta de sistemas de observação oceanográfica, boias e monitoramento no campo próximo e distante, o que pode fazer uma vigilância adequada em diferentes escalas de tempo e espaço”, diz o especialista.
Questionada sobre a possibilidade de gerar “zonas mortas” por causa da salmoura, Farías ressalta que não conhece essa história de efeitos em uma escala espacial maior:
“mas grande parte das informações que existem vem de mares hipersalinos, com menos biodiversidade; por exemplo, as costas de Israel e países árabes que não são pontos quentes da biodiversidade como a Corrente Humboldt.”
Sobre a pesquisa da qual participou sobre o tema, o Dr. Orrego relata que essa experiência “tem sido desenvolvida no contexto de colaboração entre pesquisadores (universidades), indústria e algumas autoridades, a fim de desenvolver uma série de estratégias e ferramentas para a avaliação dos potenciais impactos das indústrias dessalinização e, por sua vez, promover a formação de capital humano avançado”.
“Nossos resultados, até agora, indicam que os impactos nos ecossistemas são bastante localizados e altamente dependentes de cada projeto específico (dessalinização da água do mar para fins industriais, ou para consumo humano). Além disso, nossos dados tendem a indicar que, embora haja impacto nas comunidades de organismos presentes nas áreas de impacto associadas à descarga (diminuição de espécies sensíveis e aumento de espécies mais resistentes ao estresse hipersalino), só é observado quando a descarga é realizada em uma baía fechada com menos troca de água do que um sistema aberto. Mesmo assim, o efeito é localizado”, diz o acadêmico.
Ele acrescenta que grande parte das informações existentes sobre os efeitos das descargas de hipersalina em organismos aquáticos refere-se a ambientes e organismos que não necessariamente representam nosso ambiente e ecossistemas particulares.
No entanto, Orrego comenta que:
“avançamos no estabelecimento de efeitos potenciais especificamente associados a descargas de hipersalina em organismos locais, como algas (por exemplo, Ectocarpus) e bivalves (por exemplo, Ostion Argopecten), a fim de usá-las como organismos bioindicadores de estresse através do desenvolvimento de biomarcadores no nível fisiológico, genético, individual. Isso permitirá o desenvolvimento de estratégias de monitoramento de acordo com a realidade local e com um propósito mais preditivo/proativo diante de potenciais impactos.”
Fonte: paiscircular
Artigo traduzido e adaptado por: Flavio H. Zavarise Lemos
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