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Osmose reversa na dessalinização de água

Osmose é um procedimento químico descrito como a passagem de um solvente de uma solução com soluto e solvente, quando colocado em contato, através de uma membrana, com outra solução, também constituída de soluto e solvente, onde é menor a quantidade de soluto dissolvida no solvente.

Artigo de Roberto Naime

osmose

Esquema da Osmose Reversa

Se denomina de “concentração” a quantidade de soluto existente em relação a quantidade de solvente. A osmose é denominada reversa quando ocorre a passagem do solvente através da membrana, de uma solução mais concentrada para uma menos concentrada. A “concentração” é denominada mais expressiva quanto maior for a quantidade de soluto em relação ao solvente na soluções considerada.

Esta técnica de osmose reversa é muito utilizada na dessalinização de água para sua potabilização. Para compensar a menor concentração da solução, é feita a aplicação de uma pressão externa de relativa possança, para permitir a passagem do meio mais denso para o menos denso, onde está separada a água pura. Este caminho da osmose, é chamado de inverso ou reverso, na medida em que caracteriza o caminho contrário do procedimento osmótico natural.

O conceito de osmose provém da química. A osmose é uma propriedade coligativa, conceituada a partir da passagem de solventes através de membranas semipermeáveis, que colocam em contato as soluções. A palavra osmose deriva do prefixo grego “osmós” que significa impulso. Na osmose reversa utilizada na dessalinização da água para potabilização, ocorre a difusão de solvente da solução mais concentrada para a menos concentrada, onde a água é limpa.

Usinas de Yuma

Com este objetivo, de dessalinizar a água do mar, tem sido construídas muitas usinas, como a de Yuma no estado americano do Arizona, que tem a capacidade de produzir 72 milhões de galões de água pura por dia. Em 2010 foi inaugurada em Israel a maior usina de dessalinização do mundo. Feita para produzir 127 milhões de metros cúbicos de água por ano, ou seja, o suficiente para abastecer um sexto da população israelense.

Outros exemplos ocorrem em certas ilhas gregas; ou no Brasil, na ilha de Fernando de Noronha; no Chile, na ilha de Páscoa e também na ilha de Malta. Além também de usar este processo na água salobra proveniente dos subsolos, através de poços artesianos ou tubulares, em certas regiões do nordeste brasileiro.

O processo é viabilizado pelo aumento da pressão sobre a solução mais concentrada ou seja, com a água menos limpa. Isto se dá em razão da pressão osmótica, ou seja, da pressão externa que se aplica sobre a solução salinizada, para impedir a entrada de água pura. Se esta pressão for bastante aumentada, obtêm-se a osmose reversa, em que há a passagem da água da solução salina para a água mais pura.

Um dos maiores problemas que a civilização humana enfrenta e muitas vezes é fonte de conflito entre os próprios países, é a falta de água potável disponibilizada para dessedentação humana e animal, cultivo agrícola, usos industriais e outras necessidades. Apesar de o planeta ser constituído na sua maior parte por água, grande parte destes recursos se encontra nos mares. São cerca de 97% do total de recursos hídricos, que estão nos oceanos, os quais contém aproximadamente 3,5% em massa de sais dissolvidos. Nestas condições, não são próprias para o consumo humano. Isso significa que, em média, existem 35 gramas do sal NaCl e outros sais, dissolvidos em cada litro de água.

O indivíduo humano absorve cerca de 5 gramas de sais por litro de água. Se houver ingestão superior a esta concentração, o organismo não absorve o excedente, e se não houver eliminação das substâncias, as células constituintes do corpo humano podem sofrer desidratação. Isto gera liberação da água celular e pode ocasionar a morte do organismo. Todo mundo sabe que náufragos tendem a morrer de sede, pela ausência da presença de água com adequadas concentrações de salinidade.

Água na agricultura

Águas com elevada dureza, ou excesso de sais não podem ser utilizadas na agricultura, pois desidratariam as plantas da mesma forma e nem na indústria, pois deteriorariam os maquinários e poderiam gerar entupimentos por deposição de sais e explosões nas caldeiras.

Para dessalinização da água, a pressão necessária gira em torno de 30 atm (atmosferas, medida de pressão) na temperatura relativa de 25 C. Desta forma se provoca a osmose reversa, que é a passagem do solvente (ou seja a água), de um meio mais concentrado (mais salino) para um mais diluído (menos salino).

Na dessalinização, ocorre a redução da concentração de cloreto de sódio (sal) de 35.000mg/L para 350mg/L, tornando a água própria para consumo de qualquer natureza. Comparada ao processo de troca iônica, também muito utilizado para a remoção de íons, particularmente em águas para uso industrial, a osmose reversa tem a vantagem de dispensar a etapa de regeneração, um processo que interrompe a produção e ao mesmo tempo, consome uma grande quantidade de produtos químicos. Como desvantagem, ocorre a geração de um fluxo de rejeito salino que demanda disposição final adequada.

Não se propugna a dessalinização como solução de problemas. A cidade de Nova Iorque comprova que campanhas de educação ambiental, associadas a processos de proteção das nascentes de água, podem ser boas alternativas para redução de consumo, estabilização, e manutenção do equilíbrio no uso necessário destes recursos.

Mas esta é uma alternativa de apoio que não pode ser descartada. Ainda mais em um cenário onde a escassez de recursos hídricos tende a alterar os paradigmas de precificação. Neste momento, é bom lembrar que na falta de recursos hídricos, a água mais cara é aquela que não existe. Desde que mantidos os mecanismos que subsidiam e garantem o acesso de populações mais carentes e vulnerabilizadas às necessidades orgânicas e sanitárias mínimas de acesso a este recurso natural.

Fonte: Ecodebate.