Os sistemas de dessalinização de água são tecnologias responsáveis pelo fornecimento de água potável e de qualidade a lugares que sofrem com problemas hídricos, acabando, em alguns casos, com a escassez desse recurso. Atualmente, existem diferentes métodos de dessalinizar a água; porém, os mais eficientes demandam grandes quantidades de energia elétrica, elevando muito o custo da produção. Com o propósito de buscar alternativas financeiramente viáveis para levar água a locais que padecem com a falta dela, o professor Kleber Marques Lisboa, do Departamento de Engenharia Mecânica da Universidade Federal Fluminense (UFF), vem trabalhando no projeto de sistemas de dessalinização usando destilação por membranas com vão de ar (sigla em inglês: AGMD).
No caso do Brasil, o Nordeste é a região que mais sofre com a falta de água, e o projeto visa exatamente à possibilidade de aplicações nesses locais mais remotos e que contam com pouca disponibilidade de energia elétrica, já que a tecnologia desenvolvida se beneficia de uma fonte de energia sustentável que não falta no clima semiárido nordestino: o sol.
De acordo com Kleber, em nível mundial, o Oriente Médio é o local onde se encontra a maior produção de água dessalinizada, devido ao clima predominantemente desértico e árido. Por ser a região com a maior reserva de combustíveis fósseis, utiliza processos térmicos, que usam esses combustíveis como fonte de energia; e também processos que são conhecidos como “osmose inversa”, atualmente considerado o “padrão ouro” na produção de água dessalinizada em razão de sua alta produtividade.
Como explica o professor, o sistema de osmose inversa consiste, falando de modo genérico, em colocar uma membrana e “espremer” a água através dela, fazendo com que retenha os sais e deixe só o líquido passar. Para isso, no entanto, é preciso aplicar uma pressão muito grande, demandando uma elevada energia elétrica, além de equipamentos grandes e muito dispendiosos para manter e operar.
Assim como a osmose inversa, o sistema de dessalinização usando AGMD faz uso de membrana, mas de uma forma diferente. Uma membrana hidrofóbica, isto é, que não permite a penetração da água, é colocada entre um canal com o líquido quente, um vão de ar úmido com uma parede de condensação e um canal frio ao lado.
“Quando a água entra em contato com a membrana, os poros formam superfícies livres de água, chamadas de meniscos, tanto do lado quente como do lado frio. A partir do momento em que existe uma corrente quente e outra fria separadas pela membrana hidrofóbica e pelo vão de ar, o lado quente gera um acúmulo maior de vapor, e com essa alta concentração, o vapor migra naturalmente para o lado frio. Ele consegue passar sozinho, sem nenhum sal ou impureza, como água 100% destilada”, explica Kleber.
Ainda que esse sistema não seja capaz de atingir o mesmo nível de produtividade da osmose inversa, consegue funcionar com fontes de energia sustentáveis, inclusive em temperaturas abaixo das tidas como necessárias para destilar a água. “É uma tecnologia emergente, pois tem poucos lugares pelo mundo comercializando. A energia necessária para dessalinizar cada litro de água é até maior que na osmose inversa, mas usa muito menos energia elétrica, que é extremamente cara”, afirma.
O sistema de dessalinização usando AGMD ainda está em nível de protótipo, mas já passou por diversos testes. “A razão do experimento é justamente testar a eficiência energética, e também as diferentes geometrias para intensificação de transferência de calor e massa”, aponta o professor.
Além de não precisar de altos níveis de energia elétrica e, por isso, já ser uma opção mais barata, a tecnologia tem a possibilidade de ser montada com materiais de baixo custo. Segundo o professor, os equipamentos estão sendo produzidos a partir de impressão 3D, podendo ser feitos de PVC, como os canos usados em casas para passagem de água quente, ou até mesmo plástico normal. Facilita-se, mais uma vez, a chegada dessas aplicações em regiões mais carentes, que é o principal objetivo do projeto.